[发明专利]一种基于FPGA实现PCM音频播放装置及系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA实现PCM音频播放装置及系统及方法。本发明主要完成播放音频信号，播放信号从音频服务器经FPGA的逻辑处理后，发送到宽带数据总线播放。本发明降低录音系统组成的复杂度、而且放音通道可复用，降低系统成本，系统容量大，数据播放稳定，不易出现语音数据丢失现象，输出侧不间断的将数据从双口RAM中取出送往宽带总线送往目的用户，实现了将经过高速缓冲后的数据没有停顿的送往用户。本发明可广泛应用于各种PCM音频播放系统。

技术领域

本发明涉及数字化音频播放领域，尤其涉及一种PCM音频播放装置及系统及方法。

背景技术

PCM：Pulse Code Modulation，脉冲编码调制。对于声音波形的处理通常采用的是脉冲代码调制编码，即PCM编码。PCM通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。

目前，市面上提供的录音系统通常是在电话线路上增加录音设备，对音频在录音服务器上存储及供回放调听，该方案存在以下缺陷：

1.放音系统设备多，系统复杂；

2.放音通道功能单一，造成通道资源浪费；

3.系统容量小，由于放音缓冲区的容量是有限的，缓冲区总有可能写满而产生溢出或数据覆盖造成数据的丢失。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种低成本、高效率、大容量、数据传输稳定的音频播放装置及系统及方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于FPGA实现PCM音频播放装置，包括音频数据放送模块、放音选择控制器、通道数据寄存器、第一双口RAM和第二双口RAM；所述音频数据放送模块用于在放音选择控制器的控制下，将来自通道数据寄存器的数据输出到宽带总线上；所述放音选择控制器用于控制音频数据放送模块读取通道数据寄存器的数据并到转送到宽带总线上；所述通道数据寄存器用于缓存来自两个双口RAM的多路通道数据；所述第一双口RAM和第二双口RAM中交错被写入和读出通道数据，即当第一双口RAM被写入数据时，第二双口RAM被读出数据，当第二双口RAM被写入数据时，第一双口RAM被读出数据。

优选的，其还包括输入数据流选择模块，所述输入数据流选择模块用于接收来自CPU的输入数据并选择数据存入第一双口RAM或第二双口RAM。

优选的，所述放音控制器包括时钟模块、计数器、相等比较器和控制信息，所述控制信息包括播放使能信息、总线选择信息、起始时隙信息，所述音频数据放送模块包括总线选择器、锁存控制寄存器，所述时钟模块用于为计数器和锁存控制寄存器提供时钟信号，所述总线选择器根据总线选择信息选择输出数据到对应的宽带总线，所述起始时隙信息和计数器数值经过相等比较器比较后控制锁存寄存器从第一双口RAM或第二双口RAM中读取相应数据到通道数据寄存器中，所述通道数据寄存器输出数据到总线选择器。

优选的，所述时钟模块提供19.44M的时钟信号。

一种基于FPGA实现PCM音频播放系统，其包括宽带总线、音频播放装置、CPU、音频服务器，所述宽带总线的输入端与音频播放装置的输出端连接，所述音频播放装置的输入端与CPU的输出端连接，所述CPU的输入端与音频服务器的输出端连接。

一种基于FPGA实现PCM音频播放方法，其应用于音频播放系统，其特征在于，所述方法包括步骤：

S1，通过CPU从音频服务器中读取数据并交错写入数据到两个双口RAM中；

S2，通道数据寄存器交错从两个双口RAM中读取数据；

S3，通过放音选择控制器控制音频数据放送模块将数据送到对应的宽带总线上。

本发明的有益效果是：