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基于ARM的嵌入式系统在电声二胡的应用

作　者: 布占伟
导　师: 李广鑫
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 嵌入式系统 ARM S3C2440 UDA1431 μC/OS-Ⅱ 电声二胡
分类号: TP368.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 40次
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内容摘要

传统二胡作为中国最具代表性的民族乐器,是中国民族乐器复兴与发展的良好载体,被广大群众接受。但是传统二胡存在制作工艺复杂,成本高,耗费蟒皮、红木等珍贵动植物资源等特点,发展受到严重限制,给二胡的推广和产业化带来很大困难。本文提出了一种电声二胡的设计方案,有效的克服了传统二胡的缺点,能够还原传统二胡声音,并实现延时、镶边和合奏等音效以及大厅、中厅和小厅的混响效果。本论文主要研究基于ARM的嵌入式系统在电声二胡的应用,从硬件和软件两方面详细介绍了嵌入式系统的设计开发过程及其中涉及到的相关技术。系统硬件控制平台的研究主要包括：S3C2440微处理器的体系结构,数字音频处理芯片UDA1431的结构和功能,以及Mini2440开发板的应用；系统软件运行平台的研究主要包括：μC/OS-II操作系统的移植工作,μC/OS-II环境下UDA1431接口程序的设计,数字音效处理技术的实现等工作。本系统将电声二胡的声音信号通过电子拾音传送至嵌入式系统开发板,并将模拟信号进行A/D转换成数字信号,经过数字音效处理技术处理后,再有D／A转换器将数字信号转换成模拟信号的音频输出,实现了基于Mini2440开发板的ARM嵌入式系统电声二胡的功能。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 引言  7-8
  1.2 课题研究的意义  8
  1.3 本课题研究的国内外现状  8-9
  1.4 论文所完成的主要工作  9
  1.5 论文的章节安排  9-11
第二章电声二胡的基本知识  11-19
  2.1 传统二胡的结构和原理  11-13
    2.1.1 传统二胡的结构和各部分的作用  11-13
    2.1.2 传统二胡的发声原理  13
    2.1.3 学习二胡的难点  13
  2.2 人耳听觉和声音指标  13-16
    2.2.1 人耳听觉系统  13-15
    2.2.2 声音指标  15
    2.2.3 二胡发声和声音指标的关系  15-16
  2.3 电声二胡拾音技术  16-17
  2.4 电声二胡设计方案  17-19
    2.4.1 电声二胡设计框图  17
    2.4.2 传统二胡和电声二胡的原理对比  17-18
    2.4.3 传统二胡和电声二胡的特点对比  18-19
第三章数字音频处理技术在电声二胡的应用  19-35
  3.1 声音数字化  19-25
    3.1.1 模/数变换  19-24
    3.1.2 数/模变换  24-25
    3.1.3 电声二胡的数字音频指标  25
  3.2 数字信号处理  25-28
    3.2.1 数字信号处理概述  25
    3.2.2 数字频率均衡技术  25-28
  3.3 数字音频特效  28-35
    3.3.1 延时音效  28-30
    3.3.2 混响音效  30-33
    3.3.3 电声二胡中使用的数字音频效果算法  33-35
第四章电声二胡中使用的嵌入式系统及操作系统  35-47
  4.1 嵌入式系统的特点  35-39
    4.1.1 嵌入式系统的定义  35
    4.1.2 嵌入式系统的构成  35-39
  4.2 嵌入式操作系统  39-45
    4.2.1 嵌入式操作系统简介  39-42
    4.2.2 μC/OS-Ⅱ操作系统简介  42-45
  4.3 电声二胡嵌入式系统处理器和操作系统的选择  45-47
    4.3.1 基于不同处理器的嵌入式系统  45
    4.3.2 嵌入式操作系统的选择  45-47
第五章电声二胡的软件和硬件设计方案及其实现  47-71
  5.1 硬件设计  47-56
    5.1.1 Mini2440开发板资源  47-49
    5.1.2 S3C2440A处理器介绍  49-50
    5.1.3 S3C2440A的IIS总线接口  50-53
    5.1.4 音频处理芯片UDA1341  53-54
    5.1.5 音频处理部分电路图  54-55
    5.1.6 硬件实现  55-56
  5.2 软件设计  56-67
    5.2.1 μC/OS-Ⅱ在ARM上的移植  56-59
    5.2.2 μC/OS-Ⅱ软件任务模块  59-61
    5.2.3 IIS音频接口驱动下录音和播放任务分析  61-63
    5.2.4 数字音效算法仟务分析  63-65
    5.2.5 软件实现  65-67
  5.3 验证和总结  67-71
    5.3.1 验证  67-68
    5.3.2 本章总结  68-71
第六章总结与展望  71-73
  6.1 论文的意义  71
  6.2 论文期间完成的工作  71
  6.3 工作展望和存在的不足  71-73
致谢  73-75
参考文献  75-77
研究成果  77

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