TMS320C6713DSP在音乐喷泉控制系统中的应用

引言

音乐喷泉是现代科技与艺术的综合，利用喷泉来表现音乐的美，令人赏心悦目。目前许多单位均推出了自己的音乐喷泉，取得了良好的效果。但纵观这些音控产品，有的利用音乐的时域变化来控制喷泉，有的将音乐分成几个频段来控制喷泉的花型，且多采用低频、中频和高频三个频段来控制。缺点是都没有在频域上很好地展现音乐，因此不能很好地体现音乐的内涵。本设计针对这些问题，提出了一种新的方法来控制喷泉的变化，通过喷泉水柱的喷射高低来实时地展现音乐的频谱。

总体设计

首先对音频信号进行放大、滤波、采样和A/D转换等预处理，经过DSP对音频信号进行傅立叶变换，可以得到音频信号的频谱，即各频率对应声音信号的强度，通过变频控制系统就可以将频谱图用喷泉的水柱表现出来，水柱的高低按线性比例反映音频信号的幅度。设每次对音频信号的采样个数为n，系统总的结构如图(1)所示。

具体设计

芯片及功能模块介绍
TLV320AIC23(简称AIC23)是一个高性能的多媒体数字语音编解码器，它的内部ADC和DAC转换模块带有完整的数字滤波器。内部有11个16位寄存器，控制接口具有SPI和I2C工作方式。数据传输宽度可以是16位，20位，24位和32位，采样频率范围支持从8kHz到96kHz。在ADC采集达到96kHz时噪音为90-dBA，能够高保真的保存音频信号。在DAC转换达到96kHz时噪音为100-dBA，能够高品质的数字回放音频。

图1 总体设计框图

TMS320C6713是TI公司生产的一种高速数字信号处理器(DSP)，他采用先进的超长指令字(VLIW)结构，每时钟周期可以执行8条32b指令，最高时钟频率可以达到300MHz，指令周期最小3.3ns。该芯片具有丰富的片内存储器资源和多种片上外设，外部总的存储器地址空间最大512MB，数据宽度为32b，可以支持SBRAM，SDRAM，SRAM，FALSH和EPROM。

TMS320C6713中有两个多通道缓冲串口(McBSP)，可以方便地利用这两个McBSP完成对AIC23的控制和通信。

硬件连接

TMS320C6713与TLV320AIC23的连接
TMS320C6713的两个多通道缓冲串口分别配置成I2C模式和SPI模式McBSP0作为数据的发送端口，McBSP1作为控制端口，对AIC23写控制字TMS320C6713与AIC23的硬件连接图如图2所示。