基于FPGA的嵌入式数字语音录制与回放设计实现

简介：
本项目设计并实现了基于FPGA技术的嵌入式数字语音录制与回放系统。该系统能够高效地完成语音信号的采集、存储和播放，具有低功耗、高集成度的特点，在智能家居、车载娱乐等领域有广泛应用前景。 随着微电子技术的进步，系统集成向着高速、高密度以及低功耗的方向发展已经成为必然趋势，并且催生了SoPC（片上可编程）技术的应用。SoPC将软硬件整合于单一的可编程逻辑器件平台上，从而简化并增强了系统的灵活性和设计能力。它结合了SoC（片上系统）、PLD（可编程逻辑器件）以及FPGA的优点，集成了硬核与软核CPU、存储器、外部I/O接口及可编程逻辑等组件。用户能够利用这一平台自行开发高速且高效的处理器，包括CPU和DSP，引领电子系统的创新设计模式。 本段落采用SoPC技术来实现嵌入式数字化语音的录制与回放功能。具体而言，在FPGA上构建了WM8731音频编解码芯片所需的I2C总线，并实现了数字语音在SRAM中的存储操作；同时使用Matlab 7.0.4软件对采集到的数据进行仿真分析。 SoPC技术代表了现代电子技术和系统设计的交汇点与发展方向，充分展现了其高性能、灵活性和易用性等优势。本设计方案以Altera公司的CycloneⅡ系列FPGA芯片EP2C35F672C6NK为核心平台，并结合WM8731音频编解码器来完成语音录制及回放功能的实现。该款FPGA芯片具备丰富的片上资源，包括大量的逻辑单元、硬件乘法器以及多种自定义I/O接口等特性；同时内置了四个锁相环以提供系统所需的实时时钟支持，在设计过程中充分利用这些优势进行了优化配置与应用开发。