CN112689223A

CN112689223A - 汽车组合仪表语音播放系统和方法

Info

Publication number: CN112689223A
Application number: CN202110003737.9A
Authority: CN
Inventors: 向志华; 蒋高举; 马奇林; 刘益; 刘飞; 刘楷
Original assignee: Chongqing Yazaki Meter Co Ltd
Current assignee: Chongqing Yazaki Meter Co Ltd
Priority date: 2021-01-04
Filing date: 2021-01-04
Publication date: 2021-04-20

Abstract

本发明公开了一种汽车组合仪表语音播放系统及方法，所述汽车组合仪表语音播放系统包括Flash存储器、MCU处理器以及Decoder音频解码器；MCU处理器将Flash存储器存储的音频数据分块传递至Decoder音频解码器。本发明解决了低端芯片因内部RAM不足而不能实现存储量大的语音播放的限制；且外挂Flash空间较大，通过与MCU处理器配合，分块传递音频数据，能够满足大量高保真音频播放的需求。

Description

汽车组合仪表语音播放系统和方法

技术领域

本发明涉及汽车电子领域，具体涉及一种汽车组合仪表语音播放系统和方法。

背景技术

现有的汽车仪表低端平台语音播放方式为仪表MCU(主芯片)外加独立的音频IC播放芯片实现，MCU与音频IC可以各自独立工作，他们之间通过串行通信进行数据交互与控制。

现有的技术为仪表主芯片MCU完成语音报警逻辑的判断，当有报警请求发生时，主芯片MCU通过一种串行通信方式(如SPI)与语音芯片进行交互，大致过程如下：

1)MCU定时读取音频IC当前的工作状态，当有新的播放工况发生时，MCU判断到音频IC处于IDLE(空闲)状态时，MCU发送新的命令至音频IC。

2)音频IC执行接收到的命令，开始读取存储于音频IC内部的音源数据，进行音频的播放，并将自身的状态设置为BUSY(繁忙)。

3)音频IC完成当前音频的播放，将自身的状态设置为IDLE(空闲)。

返回步骤“1)”，循环执行。

上述方案中主要存在不足主要有以下2点：

1)市面上满足汽车级要求的语音芯片选择较少、成本较高。

2)常规音频IC内部存储空间有限，当项目的语音数据较多时，不能满足语音播放要求。若使用压缩格式进行音频播放以减少音频所占空间，则音频失真较为明显，不能满足客户对音频高保真的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的现有的语音播放系统不能实现大容量音频的高保真播放的不足，提供一种低成本、能实现大量高保真音频播放需求的汽车组合仪表语音播放系统和方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种汽车组合仪表语音播放系统，包括Flash存储器、MCU处理器以及Decoder音频解码器；MCU处理器将Flash存储器存储的音频数据分块传递至Decoder音频解码器。

优选地，所述MCU处理器的内部RAM分为多个数据块Block，所述多个数据块依序串行连接，用于数据传递。

优选地，所述Flash存储器通过SPIDMA将数据传送至MCU处理器的内部RAM。

优选地，所述MCU处理器包括FlexIO模块，FlexIO模块用于模拟i2s通讯协议，将MCU处理器的内部RAM的数据送到Decoder音频解码器进行解码播放。

优选地，所述MCU处理器使用sgDMA将数据从MCU处理器的最后一个数据块通过FlexIO送到Decoder音频解码器进行解码播放。

一种汽车组合仪表语音播放方法，包括以下步骤：

S1：MCU处理器将音频数据从Flash存储器中分块读取存储于MCU内部RAM中的数据块中；

S2：MCU处理器分块存储的数据依据“先进先出”的原则依次传递至Decoder音频解码器解码播放；

S3：重复步骤S1和步骤S2，直至音频数据播放完毕。

优选地，所述步骤S1中，MCU处理器通过SPIDMA将音频数据从Flash存储器中读取到MCU内部RAM中。

优选地，所述步骤S2中，MCU通过FlexIO模块模拟i2s通讯协议，并使用sgDMA将数据从数据块中通过FlexIO送到Decoder音频解码器进行解码播放。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、MCU从Flash存储器获取音频数据的数据块，并将其分块存储于MCU的内部RAM中，分块存储的数据依据“先进先出”的原则依次传递至Decoder音频解码器解码播放，MCU循环上述操作，以完成音频数据的中转，直至音频数据播放完成。本方案不需要音频IC播放芯片，通过MCU、Flash和Decoder之间的配合，满足了大量高保真音频播放的需求，且成本低。

2、常规DMA将数据依次从Flash中读取到Block中，然后MCU利用sgDMA技术实现非连续地址数据的连续传输，将音频数据从Flash中连续传输至FlexIO，保证音频的流播放能够连续，避免出现断音现象。

附图说明：

图1为本发明示例性实施例1的汽车组合仪表语音播放系统的系统框图；

图2为本发明示例性实施例1的汽车组合仪表语音播放方法的流程图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种汽车组合仪表语音播放系统，包括Flash存储器、MCU处理器以及Decoder音频解码器；MCU处理器将Flash存储器存储的音频数据分块传递至Decoder音频解码器。

Flash存储器用于存储大量的音频数据；Decoder音频解码器用于音频解码，实现语音播放；MCU处理器用于判断是否播放音频，并实现音频数据的中转，将存储器存储的音频数据分块然后传递至Decoder音频解码器。播放一段音频时，MCU从Flash存储器获取音频数据的数据块，并将其分块存储于MCU的内部RAM中，分块存储的数据依据“先进先出”的原则依次传递至Decoder音频解码器解码播放，MCU循环上述操作，以完成音频数据的中转，直至音频数据播放完成。本方案不需要音频IC播放芯片，通过MCU、Flash和Decoder之间的配合，满足了大量高保真音频播放的需求，且成本低。

示例性的，MCU处理器的内部RAM分为多个数据块Block，所述多个数据块依序串行连接，用于数据传递。本实施例中，将MCU处理器的内部RAM分为8个数据块Block，每个数据块Block大小为1Kbyte，MCU处理器的8个数据块Block循环读取数据。

示例性的，Flash存储器通过SPIDMA将数据传送至MCU处理器的内部RAM的第一个数据块。Flash存储器与MCU处理器间通过SPIDMA的数据传递方式传递数据。

示例性的，MCU处理器包括FlexIO模块，FlexIO模块用于模拟i2s通讯协议，将MCU处理器的内部RAM的最后一个数据块的数据送到Decoder音频解码器进行解码播放。音频解码器不能直接读取存储器的数据，因此通过MCU处理器进行数据的中转，本实施例中MCU处理器与Decoder音频解码器间通过FlexIO模块模拟i2s通讯协议以进行数据传递。

示例性的，MCU处理器使用sgDMA将数据从MCU处理器的最后一个数据块通过FlexIO送到Decoder音频解码器进行解码播放。DMA不能实现直接从Flash传输数据到FlexIO模块，通过此方案采用DMA与sgDMA相结合的方式，实现数据从Flash到FlexIO的数据传输。

本实施例中，MCU从Flash存储器获取音频数据的数据块，并将其分块存储于MCU的内部RAM中，分块存储的数据依据“先进先出”的原则依次传递至Decoder音频解码器解码播放，MCU循环上述操作，以完成音频数据的中转，直至音频数据播放完成。本方案不需要音频IC播放芯片，通过MCU、Flash和Decoder之间的配合，满足了大量高保真音频播放的需求，且成本低。MCU将音频数据从Flash中连续传输至FlexIO，常规DMA将数据依次从Flash中读取到Block中，利用sgDMA技术实现非连续地址数据的连续传输，保证音频的流播放能够连续，避免出现断音现象。本发明解决了低端芯片因内部RAM不足而不能实现语音播放的限制，且Flash存储器空间较大(一般为Mbyte以上)，能够满足大量高保真音频播放的需求。相对于使用音频IC，大大减少了成本。

实施例2

如图2所示，本实施例提供一种汽车组合仪表语音播放方法，包括以下步骤：

S1，MCU处理器将音频数据从Flash存储器中分块读取存储于MCU内部RAM中的数据块中；

S2，MCU处理器分块存储的数据依据“先进先出”的原则依次传递至Decoder音频解码器解码播放；

S3，重复步骤S1和步骤S2，直至音频数据播放完毕。

MCU从Flash存储器获取音频数据的数据块，并将其分块存储于MCU的内部RAM中，分块存储的数据依据“先进先出”的原则依次传递至Decoder音频解码器解码播放，MCU循环上述操作，以完成音频数据的中转，直至音频数据播放完成。本方案不需要音频IC播放芯片，通过MCU、Flash和Decoder之间的配合，满足了大量高保真音频播放的需求，且成本低。MCU通过管理器内部RAM数据块间的数据传输，实现不间断的传输音频数据，以实现了音频数据的连续播放。

示例性的，步骤S1中，MCU处理器通过SPIDMA将音频数据从Flash存储器中读取到MCU内部RAM中。低端MCU内部RAM较小(如NXPS32K内部RAM大小为32kbyte)，无法一次性存放一个完整的音频数据，因此通过Flash存储器存储大量的音频数据，Flash存储器与MCU处理器间通过SPIDMA的数据传递方式传递数据。

示例性的，步骤S2中，MCU通过FlexIO模块模拟i2s通讯协议，并使用sgDMA将数据从数据块中通过FlexIO送到Decoder音频解码器进行解码播放。音频解码器不能直接读取存储器的数据，因此通过MCU处理器进行数据的中转，本实施例中MCU处理器与Decoder音频解码器间通过FlexIO模块模拟i2s通讯协议以进行数据传递。DMA不能实现直接从Flash传输数据到FlexIO模块，通过此方案采用DMA与sgDMA相结合的方式，实现数据从Flash到FlexIO的数据传输。

以上所述，仅为本发明具体实施方式的详细说明，而非对本发明的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本发明的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种汽车组合仪表语音播放系统，其特征在于，包括Flash存储器、MCU处理器以及Decoder音频解码器；MCU处理器将Flash存储器存储的音频数据分块传递至Decoder音频解码器。

2.根据权利要求1所述的汽车组合仪表语音播放系统，其特征在于，所述MCU处理器的内部RAM分为多个数据块Block，所述多个数据块依序串行连接，用于数据传递。

3.根据权利要求1或2所述的汽车组合仪表语音播放系统，其特征在于，所述Flash存储器通过SPIDMA将数据传送至MCU处理器的内部RAM。

4.根据权利要求1或2所述的汽车组合仪表语音播放系统，其特征在于，所述MCU处理器包括FlexIO模块，FlexIO模块用于模拟i2s通讯协议，将MCU处理器的内部RAM的数据送到Decoder音频解码器进行解码播放。

5.根据权利要求4所述的汽车组合仪表语音播放系统，其特征在于，所述MCU处理器使用sgDMA将数据从MCU处理器的最后一个数据块通过FlexIO送到Decoder音频解码器进行解码播放。

6.一种汽车组合仪表语音播放方法，其特征在于，包括以下步骤：

S3：重复步骤S1和步骤S2，直至音频数据播放完毕。

7.根据权利要求6所述的汽车组合仪表语音播放方法，其特征在于，所述步骤S1中，MCU处理器通过SPIDMA将音频数据从Flash存储器中读取到MCU内部RAM中。

8.根据权利要求6所述的汽车组合仪表语音播放方法，其特征在于，所述步骤S2中，MCU通过FlexIO模块模拟i2s通讯协议，并使用sgDMA将数据从数据块中通过FlexIO送到Decoder音频解码器进行解码播放。