| 【中文题名】 | 基于USB2.0接口语音采集系统的设计与实现 |
| 【英文题名】 | The Design and Realization Method of Phonetic Acquisition System Based on USB2.0 Interface |
| 【学科专业】 | 通信与信息系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-21 |
| 【中关键词】 | 语音采集,通用串行总线,固件,DSP,WDM设备驱动, |
| 【英关键词】 | Phonetic acquisition,USB,Firmware,DSP,WDM Device Driver, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>数据收集和处理系统 |
| 【论文摘要】 | 随着语音信号采集和处理在网络、通信和工业控制等领域的应用越来越广泛，对语音信号采集的速度和处理的精度要求也越来越高。USB2．0接口是一种高速、能进行长时间、大吞吐量数据传送的计算机接口，同时还具有支持热插拔、占用系统资源少、易于扩展、使用方便等优点，DSP以其在数字信号处理领域中独特的优越性，在语音信号处理中扮演越来越重要的角色。本文将USB2．0与DSP技术有机结合设计一个高速语音信号数据采集系统，其中DSP选用的是TI公司的TMS320C6713作为主控器完成数据采集和处理，利用USB芯片CY7C68001完成高速的数据传输。论文完成了系统的软硬件设计和测试实验，测试实验表明，USB接口工作正常，使用方便，与传统语音采集卡相比，具有高速、高实时性和高性价比的优点。在硬件板卡设计方面，论文给出了语音数据采集系统总体框图并详述了语音信号采集卡的工作原理，使用EDA工具PADS2005设计了语音采集卡的硬件电路原理图并绘制PCB板，并详细介绍了语音采集板卡中的主要芯片特点以及系统硬件电路中主要模块的设计、CPLD内部时序逻辑设计和印制电路板设计等内容。在语音采集系统的软件设计方面，首先深入地研究了USB2．0... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-10 |
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第1章 绪论 |
10-13 |
|
1.1 论文的提出 |
10-11 |
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1.2 研究背景及国内外现状 |
11-12 |
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1.3 本论文研究的主要内容和主要工作 |
12-13 |
|
第2章 语音采集系统设计方案 |
13-22 |
|
2.1 通用串行总线USB概述 |
13-18 |
|
2.1.1 USB系统描述 |
14-15 |
|
2.1.2 物理接口 |
15 |
|
2.1.3 电源 |
15 |
|
2.1.4 系统设置 |
15-16 |
|
2.1.5 USB总线的数据传输 |
16-17 |
|
2.1.6 USB设备请求 |
17 |
|
2.1.7 USB设备描述符 |
17-18 |
|
2.2 语音采集系统设计方案 |
18-22 |
|
2.2.1 语音采集系统的设计目标和主要功能 |
18 |
|
2.2.2 语音采集系统的主要芯片选择 |
18-20 |
|
2.2.3 语音采集系统的系统框图 |
20-22 |
|
第3章 语音采集系统硬件设计 |
22-32 |
|
3.1 语音采集系统的硬件设计 |
22-29 |
|
3.1.1 DSP模块设计 |
22-23 |
|
3.1.2 A/D/A模块设计 |
23-25 |
|
3.1.3 USB模块设计 |
25-26 |
|
3.1.4 UART模块的设计 |
26-27 |
|
3.1.5 扩展存储器模块设计 |
27-29 |
|
3.1.6 电源模块设计 |
29 |
|
3.2 印制电路板设计 |
29-32 |
|
3.2.1 原理图设计 |
29-30 |
|
3.2.2 PCB设计 |
30-32 |
|
第4章 USB固件程序的设计与实现 |
32-43 |
|
4.1 固件的作用 |
32-33 |
|
4.2 固件程序的开发环境简介 |
33 |
|
4.3 USB的自举 |
33-34 |
|
4.4 固件程序的设计与实现 |
34-43 |
|
4.4.1 主循环模块 |
34-36 |
|
4.4.2 中断服务程序模块 |
36 |
|
4.4.3 命令接口模块 |
36-39 |
|
4.4.4 数据接口模块 |
39-40 |
|
4.4.5 标准设备请求处理模块 |
40 |
|
4.4.6 厂商定义请求处理模块 |
40-42 |
|
4.4.7 固件烧写 |
42-43 |
|
第5章 USB设备驱动程序设计与实现 |
43-60 |
|
5.1 WDM驱动程序概述 |
43-48 |
|
5.1.1 WDM设备驱动程序简介 |
43-44 |
|
5.1.2 WDM驱动程序的分层 |
44-45 |
|
5.1.3 IRP和URB |
45 |
|
5.1.4 WDM驱动程序的工作机制 |
45-47 |
|
5.1.5 WDM驱动程序开发环境介绍 |
47-48 |
|
5.2 USB设备驱动程序设计 |
48-60 |
|
5.2.1 DRIVERWORKS为USB设备驱动程序提供的类 |
48-49 |
|
5.2.2 利用DRIVERWORKS开发WDM驱动程序的框架设计 |
49-51 |
|
5.2.3 WDM驱动程序代码实现的关键技术 |
51-57 |
|
5.2.4 驱动程序的调试 |
57-58 |
|
5.2.5 INF文件的创建 |
58-59 |
|
5.2.6 驱动程序的安装 |
59-60 |
|
第6章 USB主机程序的设计与实现 |
60-68 |
|
6.1 USB应用程序与驱动程序的通信 |
60-64 |
|
6.1.1 打开设备例程 |
60-62 |
|
6.1.2 DEVICEIOCONTROL()例程 |
62-63 |
|
6.1.3 关闭设备例程 |
63-64 |
|
6.2 USB应用程序设计与实现 |
64-65 |
|
6.3 USB应用程序运行结果 |
65-68 |
|
结论 |
68-70 |
|
致谢 |
70-71 |
|
参考文献 |
71-74 |
|
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
74-75 |
|
附录硬件系统原理图 |
75-82 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.384756 |
