SOPC技术下的数字语音录放系统设计与实现

本文主要探讨了一种基于System-on-Programmable Chip (SOPC)技术的数字语音录放控制系统的设计与实现。该系统的核心是采用了Altera公司的FPGA（Field-Programmable Gate Array），其内部集成了嵌入式软处理器Nios以及高性能的数字音频编解码芯片WM8731。SOPC技术的优势在于它能够将微处理器、I2C总线控制器以及其他必要的控制模块高效地整合在一个可编程芯片上，显著提高了系统的集成度和灵活性。 在硬件设计方面，系统特别设计了采集模块和I2C协议驱动模块，利用AWALON总线与Nios软核进行实时高速的数据传输，确保了语音的实时录制和回放功能。I2C总线控制器的实现使得不同硬件组件之间能有效地通信，提高了系统的整体性能。 系统采用双缓冲技术，结合DMA控制器（Direct Memory Access）来管理和优化数据传输，这样可以在不影响CPU执行其他任务的情况下，高效地进行音频数据的存储和播放，保证了系统的实时性和稳定性。此外，系统还采用了AC97总线标准，这是一种广泛应用于音频设备的接口，保证了与外部设备的良好兼容性。 Matlab 7.0.4软件被用来对采集到的语音数据进行仿真，验证系统的功能和性能。通过这种仿真，开发人员可以提前发现并解决潜在的问题，从而优化整个设计过程。 总结来说，这篇文章详细介绍了如何运用SOPC技术构建一个高效的数字语音录放控制系统，强调了其在集成度、稳定性和实时性方面的优势，并展示了硬件结构设计、驱动程序开发以及系统仿真验证的关键步骤。这为类似领域的研究者和工程师提供了宝贵的设计参考和技术支持。