基于AMBA总线的音频IP核设计硕士学位论文

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1、东南大学硕士学位论文基于AMBA总线的音频IP核设计姓名：闫华申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：陆生礼20070406摘要音频DAC主流发展技术是过采样技术和噪声整形技术。音频信号经过过采样滤波器和噪声整形调制器之后，信号的位数将大大地降低，减小了数模转换的难度。过采样技术和噪声整形技术的引入，增加了音频DAC中数字电路的规模，却换取了模拟电路设讦的简化及音频DAC制造成本的大大降低。本文的研究目的是设计一个音频口核，该疋核包括针对AMBA总线的接口模块和音频DAC。为此本文首先研究了AMBA协议中APB总线

2、规范和音频DAC的工作原理，在充分理解AMBA总线规范及音频DAC工作原理的基础上完成了总线接口模块，音频DAC数字和模拟部分设计。本文所设计的总线接口模块完成Ⅲ核与APB总线的通讯；音频DAC数字部分主要包括插值滤波器和,Y,-A调制器，插值滤波器完成对输入信号的128倍过采样并滤除镜像频谱，吕△调制器将20位的数字信号转换成6位的数字信号，并将量化噪声调制到高频段；音频DAC模拟部分将数字部分产生的数字信号转换成相应的模拟信号。总线接13模块和音频DAC数字部分的设计是本文的重点。两个模块均利用VcrilogHDL语言实现，

3、运用SYNOPSYS的工具VCS和Mallab工具对其进行了仿真。其中，音频DAC中插值滤波器的通带纹波为±0．04dB，阻带衰减为47dB，通带带宽为0．448Fs，阻带带宽为0．552Fs；调制器采用2阶6位Z-A调制器，能够支持48KI-Iz的采样率并达到100dB以上的信噪比。最后，利用ARM公司提供的Integrator完成了对以上两个模块的FPGA验证。关键词AMBAFIFO插值滤波器吕A调制器东南大学硕士学位论文AbstractThemainstreamtechnologyofaudioDACisover-samp

4、lingandnoiseshaping．Throughtheover-samplingfilterandshapingmodulator,thedigitsofaudiosignalwillbereduced．Usingtheover-samplingtechnologyandnoiseshapingtechnologywillincreasethedigitalcircuitofaudioDACbutsimpli母theanalogcircuitdesignendreducethemanufacturecostofaudioD

5、AC．Inthisthesis．maudioIPincludingAMBAbusinterfacemoduleandaudioDACisdesigned．Firstly,theAPBbusspecificationofAMBAprotocolendtheoryofaudioDACareresearched．Then，011thebasisofsufficientanalysisofAPBbusspecificationandaudioDACtheory,thebusinterfacemodule,di百talmoduleanda

6、nalogmoduleofaudioDACaredesigned．TheinterfacemoduleimplementsthecommunicatiOnbetwe￡ntheIPendAPBbus．DigitalmoduleofaudioDACincludesFIRinterpolationfilterwhichover-samples(128勺theinputsignalandfiltersthemirrorspectrumandX-Amodulatorwhichquantizesthe20-bitsignalto6-bita

7、ndmodulatesthequantizationnoisetohigh-frequencysegment．AnalogmoduleofaudioDACtransfersthedigitalsignaltoanalogsignal．DesignofinterfacemoduleanddigitalmoduleofaudioDACareemphasizedin1histhnsis．ThetwomodulesaseimplementedwithVerilogHDL,simulatedwithSYNOPSYSEDAtool-VCSa

8、ndManabt001．InthedigitalmoduleofaudioDAC,interpolationfilter’Spassbandis±O．04dB．stopbandattenuationis47dB，passbendwidthis0．448Fs，st