高性能數(shù)字音頻專(zhuān)用控制邏輯與芯片測(cè)試設(shè)計(jì).pdf

1、音頻處理領(lǐng)域中，數(shù)字音頻處理與模擬音頻處理相比，音源的保真效果更好（采樣率高，采樣精度高）且不易混入噪音，音頻數(shù)據(jù)在頻域內(nèi)通過(guò) DSP方式處理地更為精確，借助數(shù)字方式更容易在保證音質(zhì)的前提下轉(zhuǎn)化為高性能 D類(lèi)功放的解決方案等。在控制邏輯電路設(shè)計(jì)方面，專(zhuān)用控制邏輯電路與通用控制邏輯電路相比，在使用相同時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)相同功能的前提下，面積更小，速度更快，方式更靈活，并且對(duì)電路的時(shí)序控制非常精確。在芯片的測(cè)試方案設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)人員可以借助芯片內(nèi)部

2、的具體電路結(jié)構(gòu)，減少對(duì)芯片管腳輸出數(shù)據(jù)的采樣量，并針對(duì)測(cè)試方案設(shè)計(jì)還原算法，以測(cè)試芯片工作時(shí)的性能。綜上所述，采用專(zhuān)用控制邏輯電路實(shí)現(xiàn)數(shù)字音頻處理并針對(duì)數(shù)字音頻處理器芯片內(nèi)部電路進(jìn)行測(cè)試方案設(shè)計(jì)具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本論文來(lái)源于西安電子科技大學(xué)電路CAD所科研項(xiàng)目“高性能數(shù)字音頻處理器關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)集成”，研究并分析了數(shù)字音頻處理器中專(zhuān)用控制邏輯電路的算法與實(shí)現(xiàn)，并且給出該數(shù)字音頻處理器芯片的具體測(cè)試方案，包括根據(jù)芯片內(nèi)

3、部的sigma-delta調(diào)制算法減少對(duì)芯片管腳輸出數(shù)據(jù)的采樣量，并將采樣得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行還原，最后通過(guò) FFT算法分析了該數(shù)字音頻處理器芯片正常工作時(shí)所產(chǎn)生音頻數(shù)據(jù)的THD等性能指標(biāo)。本論文亦根據(jù)作者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，分別給出了在數(shù)字音頻處理器芯片前端設(shè)計(jì)、后端設(shè)計(jì)以及芯片測(cè)試時(shí)應(yīng)注意到的問(wèn)題點(diǎn)。
　　本論文總共分為三大部分。第一部分介紹數(shù)字音頻處理器中專(zhuān)用控制邏輯電路的實(shí)現(xiàn)，首先給出了該數(shù)字音頻處理器的整體架構(gòu)，在對(duì)其整體架構(gòu)理解的前

4、提下，提出了控制邏輯電路的總設(shè)計(jì)指標(biāo)；其次，對(duì)控制邏輯電路中四個(gè)重要模塊（RAM接口管理模塊、音量控制模塊、特殊情況時(shí)序控制模塊、AGC控制模塊）的具體算法做重點(diǎn)分析。第二部分介紹了數(shù)字音頻處理器的測(cè)試方案設(shè)計(jì)，以及根據(jù)該測(cè)試方案和芯片內(nèi)部的sigma-delta調(diào)制算法，使用MATLAB工具對(duì)采樣得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行還原和FFT分析，以得到芯片實(shí)際工作時(shí)音頻數(shù)據(jù)的THD等性能指標(biāo)。第三部分總結(jié)了在設(shè)計(jì)數(shù)字音頻處理器芯片時(shí)，分別在前端設(shè)計(jì)、后