声音信号广泛存在于日常生活和工业生产过程中,具有实时性和稳定性等特点,声音信号的检测与处理对工业过程的故障诊断具有重要的意义,因此本文设计了一套针对铝电解槽生产过程的声音信号采集与处理系统,并论述了硬件和软件的具体实现方案。 硬件系统主要包括DSP模块、电源模块、AD转换模块、扩展存储器模块、USB传输模块。DSP模块选用TI公司的TMS320VC5402芯片,由复位电路、时钟电路、JTAG接口电路组成。AD转换电路主要包括声音信号的输入和输出模拟通道、DSP和TI公司的TLC320AD50C连接,其中DSP与AD50C的连接是通过McBSP口实现的。同时系统外扩了程序区和数据区存储器,FLASH保存程序源代码,SRAM提供程序运行和数据存放空间。在数据传输上,采用DSP和Philips公司的PDIUSBD12芯片并行连接实现。电源模块为整个电路提供1.8V和3.3V两种电压。 软件设计包括DSP程序设计、USB固件程序设计、驱动程序设计和应用软件设计四个部分。DSP程序主要是A/D、D/A程序,实现声音信号的采集与播放,并给出具体软件流程图。固件程序是软件开发中的重点,先从总体上介绍了固件程序的设计思想及其层次结构,随后详细介绍了各层次程序的设计过程,并给出了各层流程图和部分源代码。USB设备驱动程序采用Windriver工具开发。主机应用程序主要提供一个友好的人机界面,对采集系统进行控制并显示采集后数据。 本论文已完成了基于DSP和USB的声音信号采集和处理系统的设计,实现了基本的声音信号采集功能。使用USB总线传输数据,为声音信号采集系统与计算机之间的通讯开辟了新的道路。