FPGA-PC1500的数码创新作品-数码音乐和语音识别

FPGA-PC1500的天花板！

       古董计算器PC1500由于应用了FPGA技术，很方便地实现控制音源芯片和音乐编程！还能够代替我用树莓派4B和C语言开发才可以实现的控制大规模音源芯片和大规模语音芯片，8位底层PC1500的汇编机器语音代替Python高级语言？No！就是把8位-32位MCU芯片结合，应用VerilogVHDLPython和古董PC1500的汇编语言结合，打包装入这我这个PC1500的“老兵不死”躯壳罢了！

       实现语音识别和开发的基本要素：

1. 一个FPGA开发板和基本的开发工具我用的是如Quartusii 13.0软件。
2. 下载和安装语音识别库，具备深度学习的开源的DeepSpeech库。有预训练的模型和算法来进行语音识别。
3. 使用Quartusii的Vivado来创建一个新的FPGA项目。
4. 添加必要的IP核，如DMA控制器、FIFO缓冲区和语音识别算法的核。并且采用VHDL逻辑编程实现。
5. 将语音数据加载到FPGA中，通过麦克风或从文件中读取。
6. 设置FPGA处理语音数据，并将其传递给语音识别算法的核。
7. 使用语音识别算法核数据处理，并生成识别结果。
8. 将识别结果输出到FPGA的外部接口（如显示器或串口）或存储在内部存储器中供后续处理使用。

        在FPGA开发语音识别系统时，使用的语言是硬件描述语言，有VHDL（VHSIC Hardware Description Language）和Verilog两种。可以描述硬件电路的结构和行为。

       在Quartus软件中，使用VHDL编写语音识别系统的各个模块和内部连接关系。然后，将这些模块综合在一起生成最终的FPGA设计并且通过功能和时序仿真验证。

       除了VHDL和Verilog语言编程，还有使用高级综合工具（High-Level Synthesis，HLS）来开发FPGA语音识别系统。HLS工具可以将高级语言（如C/C++）代码转换为FPGA的硬件描述语言代码。

       XMOS XUF216是一款高性能的DSP多核处理器：

1. 核心架构：基于XMOS的XS1架构，采用多核并行处理器设计。
2. 核心数量：包含16个逻辑核心，可以同时执行多个任务。
3. 内存：具有256KB的SRAM，用于存储数据和指令。
4. 输入/输出：支持多达128个GPIO，可以实现丰富的连接和外设接口。
5. 时钟频率：最高可达200 MHz。
6. DSP功能：内置多达64个32位乘法器和32位累加器，支持高性能数字信号处理。
7. 通信协议支持：包括USB、Ethernet、SPI、I2C等多种通信接口。
8. 低功耗：采用先进的功耗管理技术，以确保低功耗工作模式下的高性能表现。

       XMOS XUF216芯片的特点是具有强大的多核并行处理能力和丰富的输入/输出接口，适用于需要高性能语音识别和音频处理的应用场景。该芯片已经具备了大部分的硬件识别和软件处理功能。使得我的FPGA仅仅需要比较简单的汇编语言和VHDL语言编程对接和处理，比较容易地实现多种语言语音的识别和处理。

       能够精确识别24种方言64种外语，中英文混合双发也没有问题！

       其实电脑和手机的语音输入是很容易通过下载软件实现。但是，低级古董电脑，在没有社区环境没有开源技术可参考的情况下，开发数码控制，开发语音识别就有点难度。而通过古董与现代技术探索结合，把古董电脑PC1500通过现代数码技术改造创新发挥潜力的学习和实践过程。科技就是就是融会贯通，一通百通……。