基于 CPLD 的计算机多声道通用声卡设计
黄帆,李晓峰
(
电子科技大学 通信与信息工程学院,四川成都 610054)
摘要:本文介绍了基于 ALTERA 公司 CPLD 的控制功能,实现普通双声道计算机的多声道扩展。
设计计算机的音频数据通过并行接口(parallel port)传输到外部多声道通用声卡,声卡
各声道的播放声音可以任意控制。由于各声道的声音互不影响,一台计算机可以为多人提供
相同或不同的双声道立体声,也可提供 5.1 声道和 7.1 声道的环绕立体声。
关键词:CPLD;并口;Quartus II;多声道
Design of Computer Multi-channel Public Soundcard Based
on CPLD
Abstract:This paper introduced how to change common computer’s sounds from
2-channel to multi-channel based on CPLD’s control function. Using parallel port
to transport sounds data, and every channel’s sounds could be controlled. After
using the public soundcard, a computer can provide several groups of 2-channel
sounds(maybe same or different), it also can provide 5.1 channels and 7.1 channels
sounds.
Keywords:CPLD; parallel port; Quartus II; multi-channel
引言
在科技高度发达的二十一世纪,计算机已经进入千家万户,计算机已经和人们的工作、
学习、娱乐、生活等融为密不可分的整体。在声卡面世之前,计算机只能靠 PC 喇叭发出简
单的声音;而自从新加坡创新公司 80 年代末发明声卡至今,声卡已得到日益广泛的应用,
计算机游戏、多媒体教育软件、语音识别、人机对话、网上电话、电视会议、CD、VCD 和 DVD
等都离不开声卡。现在,声卡已成为所有家用多媒体电脑和大部分商用电脑的必配设备。
声卡是多媒体技术中最基本的组成部分,是实现声波/数字信号相互转换的硬件。声卡
的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换,输出到耳机、扬声器、扩
音机、录音机等声响设备,或通过音乐设备数字接口(MIDI)使乐器发出美妙的声音。
但通常使用的内置集成在主板上的软声卡只能播放双声道声音,如果有多人要同时欣赏
音乐就只能各自使用一台计算机,这就浪费了计算机资源,如果能使多人同时使用一台计算
机听音乐,就可以大大提高计算机的资源利用率,并节约能源;如果要想在计算机上欣赏高
品质的 5.1 声道或 7.1 声道立体声,就必须安装昂贵的专用声卡,但专用声卡不可扩展(如
5.1 声卡不可扩展,无法播放 7.1 声道的声音),而且各个声道的增益、滤波器等是固定的,
所以多声道专用声卡也不可设置成多个双声道使用,造成多声道声卡的通用性比较差。本文
通过对计算机并口传输、声卡工作原理等的分析研究,基于 EPM7128AETI 型 CPLD 的控制功
能,设计出通用声卡。只需要改变软件程序,通用声卡就可以满足多人接听不同双声道声音
的要求,也可以满足听者欣赏多声道环绕立体声的要求。
本文以四声道通用声卡为例介绍设计方法,同理可将其扩展为更多通道的声卡。
一、 设计思想