- 相關(guān)推薦
DOS下DSP播音的編程
摘要 該文介紹了DSP編程的基本原則和方法,并給出程序?qū)嵗龓椭斫?讀者可以此為基礎(chǔ)來拓展、生成自己的實用程序。
在DOS下編程,將聲音轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)記錄下來,或?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為聲音,通過聲卡上配置的喇叭回放出來,是一項很有實用價值和開發(fā)魅力的技術(shù)。時下流行的聲卡,如Sound Blaster Pro及其兼容卡,都配有數(shù)字聲音處理器DSP芯片(Digital Sound Processor),專門用于對聲音進行數(shù)字記錄及回放,是聲音數(shù)字處理的基礎(chǔ)硬件。而WAV文件、VOC文件等,則都是這些數(shù)據(jù)記載的具體形式。Creative公司為了方便用戶,提供了一組CT-Voice驅(qū)動程序,專門針對VOC文件,作為開發(fā)利用DSP功能的軟接口,使用比較方便。但是,也造成了某些限制。對于開發(fā)者而言,直接對DSP硬件編程,實現(xiàn)其功能,也許是更有吸引力的。
聲音,無論是從揚聲器輸出的,還是從話筒輸入的,都是模擬量。
而數(shù)據(jù),無論是內(nèi)存里操作的,還是磁盤上存儲的都是數(shù)字量。因此,微機處理聲音,大多離不開ADC與DAC兩種轉(zhuǎn)換。由于聲音數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量比較大,在聲音的數(shù)字處理中,除直接由CPU進行傳輸外,批量數(shù)據(jù)常采用DMA方式傳輸,以節(jié)省較多的CPU時間。
總括起來,ADC與DAC兩種轉(zhuǎn)換方式,直接傳輸和DMA傳輸這兩種傳輸方式,再加上不同的壓縮方式,如喇叭控制、靜寂等等,所有這些的不同組合,就構(gòu)成了DSP的各種功能。根據(jù)DSP的硬件原理,其各種功能都規(guī)定了一定的操作步驟。
一、DSP編程要點
在DSP編程中,主要注意命令與端口兩個層次的操作。
1.DSP命令。DSP的功能一般以一個操作碼(稱作命令號)的寫操作為中心,按規(guī)定的步驟,配合若干必要的輔助操作,構(gòu)成一串操作的組合,稱為DSP命令。如8位直接播放功能命令號為10h,8位直接錄音功能命令號為20h,喇叭的通斷功能命令號分別為d1h與d3h等等。
2.端口操作。DSP命令主要靠端口操作來實現(xiàn)。端口操作包括DSP初始化、寫DSP命令(即發(fā)DSP命令)、讀DSP狀態(tài)參數(shù)、DSP中斷等。所涉及的端口地址及相應(yīng)的用途如表1。
表1 DSP端口及用途
端口地址由基址2x0h加6、0ah、0ch、0eh等形成,其中,x可取值1、2、3、4、5、6等,具體情況隨硬件設(shè)置而定,多數(shù)卡在出廠被默認設(shè)置為2,即基址為220h。通過跳線,可改變此值,避免與其它設(shè)備口地址沖突。
二、編程實例
DSP的功能是比較豐富的,限于篇幅,本文只簡要介紹其中的8位直接播放功能,由此舉一反三,其它功能的用法不難得知。各功能的規(guī)定操作可參考文獻1和2。
1.命令操作步驟。8位直接播放功能的操作步驟如下:
·寫命令號10h;
·寫數(shù)據(jù)字節(jié)(即播放聲音的8位數(shù)據(jù));
·按采樣率所需時間周期延時。
以此三步操作為循環(huán)體,進行n次循環(huán),即完成播放。其中,n為聲音數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。
2.2xch端口寫操作。在DSP編程中,無論是發(fā)送命令,還是發(fā)送數(shù)據(jù),都是通過寫端口2xch來完成的。在寫端口2xch之前,應(yīng)先讀此端口,直到所得值的bit7為0,這才表明此端口處于可寫狀態(tài),才能進行寫操作。此過程的c語言形式如下:
while (inportb(0x22c)&0x80);
outportb(0x22c,byte);
這里假定端口基址為220h。句中byte可以是命令號,也可以是數(shù)據(jù)。
3.定時器。為使播放按一定的采樣率進行,需對數(shù)據(jù)發(fā)送進行定時控制。這一般是借用主機定時中斷int8,將其調(diào)用頻率提高到與采樣率相當?shù)某潭?利用其監(jiān)視、控制數(shù)據(jù)發(fā)送的時間,來滿足播音頻率的要求。關(guān)于定時中斷的編程技術(shù)已有過許多介紹,限于篇幅,不再贅述,讀讀文后的程序清單,即一目了然。應(yīng)該說明的是,對于CPU較慢的機型如386,由于計時代碼本身的執(zhí)行時間可能已經(jīng)超過采樣率對應(yīng)的時間周期,定時控制就達不到預(yù)期的效果。這種情況下,用一個空循環(huán)來定時,調(diào)整循環(huán)次數(shù),即可滿足頻率要求。此法的缺點是定時精度差,參數(shù)因CPU速度而異。所幸的是,目前多數(shù)配置多媒體的PC機,其CPU都在486以上。
4.內(nèi)存利用。人耳可辨聲音的最高頻率可達20kHz以上,因此DSP的采樣率至少也要達到與此相當?shù)乃?而為了容納立體聲雙聲道信息,采樣率還要再翻一倍。常見的WAV聲音的采樣率有44100、22050、11025等。在這么高的采樣率下,聲音的數(shù)據(jù)量自然很大,如44k采樣率下,20秒的錄音數(shù)據(jù)長達800多k。為在DOS常規(guī)內(nèi)存內(nèi)處理這種規(guī)模的數(shù)據(jù),實例程序采取了分塊處理的方式
[1] [2] [3] [4]
【DOS下DSP播音的編程】相關(guān)文章：
DOS命令04-29
DOS的特點電腦資料11-01
DSP放異彩04-28
防火墻·什么是DoS04-26
編程的心得03-14
給機器編程04-28
數(shù)控編程心得05-07
編程語言排名04-29
求職信與履歷表的DOS & DONTS04-26
有趣的編程課作文04-20