一种基于双核处理器的电子耳蜗体外语音处理器

摘要

一种基于双核处理器的电子耳蜗体外语音处理器属于电子耳蜗植入术的技术领域，其特征在于，包含核心处理器单元、音频单元、无线发射单元、存储单元以及电源管理单元，该核心处理器单元含有DSP+ARM的低功耗双核处理器OMAP-L137和保护电路；音频单元含有音频编解码器、连接麦克风的前端声音采集接口以及后端耳机输出接口；无线发射单元含有基带信号生成电路、放大和滤波电路、调制电路以及功率放大电路；存储单元含有NAND Flash电路、SDRAM电路和Micro SD卡电路；电源管理单元包含双掷开关、二极管、保险丝、+5V外接稳压电源输入接口、+4.2V外接锂电池输入接口、主电源管理电路、第一电压转换电路以及第二电压转换电路，以满足系统各部分的需求。

主权项

一种基于双核处理器的电子耳蜗体外语音处理器，其特征在于，含有：核心处理器单元、音频单元、无线发射单元、存储单元以及电源管理单元，其中：核心处理器单元，含有：核心处理器和保护电路，其中：核心处理器，是一片包含TMS320C674xTM浮点DSP和ARM926EJ STMRISC MPU的双核处理器OMAP L137，设有：McASP接口、I2C接口、EMIFA接口、EMIFB接口、MMCSD接口、USB0接口、SPI接口、UART接口、EMAC接口以及JTAG接口，其中：McASP接口，与所述音频单元中的音频编解码器TLV320AIC3106互连，进行音频数据传输；I2C接口有两个，分别向所述音频编解码器TLV320AIC3106和所述电源管理单元中的电源管理芯片TPS65023输出控制信号；EMIFA接口，与所述存储单元中的NAND Flash互连，以扩展出128MByte代码和数据的非易失性存储空间；EMIFB接口，与所述存储单元中的SDRAM互连，扩展出64MByte程序运行空间；MMCSD接口，与所述存储单元中的MicroSD插座连接；USB0接口，分别与mini USB插座、USB电源开关电路、ESD保护电路连接，扩展出支持On The Go技术的USB2.0接口；SPI接口，与所述无线发射单元连接，输出经过编码并待无线发射的刺激脉冲参数数据帧；UART接口，与UART电压转换芯片连接后，再通过TXD1口和RXD1口与外部计算机进行串行通信；EMAC接口，与以太网物理层收发器KSZ8001L连接，扩展出10Mbps/100Mbps以太网接口；JTAG接口，与14引脚的JTAG插座连接，通过外接仿真器与外部计算机进行通信；音频单元，含有：Codec芯片组成的所述音频编解码器TLV320AIC3106，该所述音频编解码器TLV320AIC3106含有前端声音采集接口以及后端耳机输出接口，其中：前端声音采集接口，连接全向性驻极体式电容麦克风，通过MICBIAS引脚提供2.0V电压偏置；后端耳机输出接口，连接3.5mm耳机，用于声音回放；无线发射单元，由基带信号生成电路、滤波和放大电路、作调制电路用的多路复用电路和功率放大电路依次串接而成，其中：基带信号生成电路是一个+5V电源供电的5MHz晶振；滤波和放大电路，由2阶无源巴特沃斯带通滤波电路构成，中心频率为5MHz，带宽为1MHz，增益为1dB；调制电路，是一个多路复用器，第一个输入端IN0接地，第二个输入端IN1与所述滤波和放大电路的输出端相连，由所述双核处理器OMAP L137产生的调制信号输入到所述多路复用器的第三个输入端select引脚，完成的开关调制OOK，使调制信号“0”对应的已调信号包络幅度为0，调制信号“1”对应的已调信号包络幅度为非0；功率放大电路，由功率放大器ADL5530构成；存储单元，含有：NAND Flash电路、SDRAM电路和MicroSD 卡插座电路，其中：NAND Flash电路，是一片128MByte、8比特数据宽度的NAND Flash，与所述双核处理器OMAP L137的EMIFA接口相连，映射到EMA_CS3n空间；SDRAM电路，由两片都为32MByte、16比特数据宽度的SDRAM芯片构成，都与所述双核处理器OMAP L137的EMIFB接口连接，共同构成64MByte的程序运行空间；MicroSD卡插座电路，通过一个由所述双核处理器OMAP L137的GPIO接口控制的总线开关，控制该MicroSD卡插座电路接口的开闭；电源管理单元，含有：一个双掷开关、与所述双掷开关第一输入端依次反向串接的保险丝、二极管和+5V外接稳压电源输入接口、输入端与所述双掷开关第二输入端相连的第一电压转换电路，该第一电压转换电路的输入端连接+4.2V外接锂电池输入接口，该第一电压转换电路的输出电压为+5V、所述双掷开关的输出端分别连接主电源管理电路的输入端、第二电压转换电路的输入端以及所述无线发射单元的+5V电源输入端，其中：主电源管理电路是一个由主电源管理芯片TPS65023、复位按键和I2C接口组成的电源管理用的电路，该复位按键一端接地，另一端接所述TPS65023芯片的HOTRESETn引脚，当按下该复位按键后所述HOTRESETn引脚接地，所述TPS65023芯片的RESPWRONn引脚向所述双核处理器OMAP L137的RESETn引脚输出复位信号，所述双核处理器OMAP L137通过I2C接口对所述TPS65023芯片进行动态管理；第一电压转换电路，是一个电压转换芯片MAX1760；第二电压转换电路，是一个电压转换芯片MAX764，向所述无线发射单元输出 5V电压。