ARM7TDMI SoC上的语音处理系统设计与优化

"基于ARM7TDMI的SoC语音处理系统的设计，通过集成AC97模块和外部CODEC-UCB1400，利用G.721算法，实现了高效语音处理。系统采用双Buffer机制优化性能，并在eSRAM上进行优化，达到实时性要求。关键词涉及ARM7TDMI处理器、G.721标准、双Buffer策略、eSRAM优化和SoC系统设计。" 在微电子和计算机技术的推动下，嵌入式语音处理系统在各个领域得到了广泛应用。本文重点讨论的是一个基于ARM7TDMI内核的SoC（System on Chip）语音处理系统设计，该系统利用了SoC内部的AC97音频控制器模块和外部的CODEC芯片UCB1400，实现了语音信号的高效处理。ARM7TDMI是一款流行的RISC处理器核心，以其低功耗、高性能和易于设计的特点广泛应用于嵌入式系统。 G.721是ITU-T制定的一种ADPCM（Adaptive Differential Pulse Code Modulation）编码标准，其目标是提供低于64Kbps的数据传输率，同时保持良好的语音质量。与传统的PCM编码相比，G.721算法结构简单，对误码有较好的抵抗能力。在语音处理系统中，G.721算法的编码过程包括预测误差计算、自适应量化、反量化、预测滤波器系数更新等步骤，而解码过程则逆向执行这些步骤，将编码后的数据还原为语音信号。 为了提高系统的实时性和性能，设计中采用了双Buffer机制。这种机制通过在两个缓冲区之间切换，确保数据流连续且无中断地进行，避免了数据处理过程中可能出现的延迟。同时，利用SoC内部的eSRAM（Extended Static Random Access Memory）进行优化，eSRAM以其高速读写能力和低功耗特性，提高了数据处理的速度，确保了语音编码和解码速率满足实时性的需求。 在实际样机的验证中，该系统编码速率为19.88 KB/s，解码速率为22.68 KB/s，表明系统设计有效且能满足实时语音处理的要求。这样的设计对于需要高效率、低延迟的语音应用，如语音报站、自动解说、录音设备等，具有重要的实践意义。 这个基于ARM7TDMI的SoC语音处理系统设计，结合了高效的G.721编码标准和系统级优化策略，为嵌入式语音处理提供了一个可行且实用的解决方案。通过深入理解G.721算法和优化硬件资源，可以为其他类似的嵌入式系统设计提供有价值的参考。