【正文】 口 。 P1 口： P1 口 也作為輸出口， P1 口每一個(gè)管腳都自帶 上拉電阻， 也 是一個(gè)雙向的 輸入輸出口 位， 與 P0 口不同的是每 4 個(gè) TTL 邏輯電平能夠消耗掉其中的一位 。 當(dāng) 內(nèi)部 被 4 上拉為高 時(shí) ， P1 口 可以作為輸入 使用 ， 此時(shí) P1 口的各個(gè)引腳均為“ 1”。 當(dāng) P1 口有電流輸出時(shí)， P1 口 的各個(gè)管腳肯定都為 “ 0” ，這是 P1 口自帶上拉電阻的一大特點(diǎn)。 P2 口： P2 口也是個(gè)雙向 輸入輸出 口， 每 4 個(gè) TTL 邏輯電平通常能夠消耗掉 P2 口的一位 ，當(dāng) P2 各個(gè)管腳都 寫為“ 1” 后 ， 此端口 作為輸入使用。 P2 口當(dāng)用于外部 ROM 或16 位的地址外部 RAM 進(jìn)行存取時(shí)， P2 口將 讀取 高八位 的地址并將其輸出 。 如果已給的地址是高電平狀態(tài)， P2 口 就會(huì)利用內(nèi)部上拉的 特點(diǎn) ， P2 口 只有在讀寫外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)才會(huì)把它的 特殊功能寄存器的內(nèi)容輸出。 P3 口： P3 口也是個(gè)雙向輸入輸出口， 每 4 個(gè) TTL 邏輯電平通常能夠消耗掉 P3 口的一位 。 P3口可以接收一些控制信號(hào)為了 FLASH的編程和編程校驗(yàn)。 P3口也可作為 AT89C51的一些特殊功能口，其各個(gè)管腳的功能如下表 所示： 復(fù)位輸入 腳是管腳 9。當(dāng)單片機(jī)的振蕩器正常復(fù)位時(shí)，應(yīng) 該 使 高電平狀態(tài)在 9 號(hào) 引腳 上 至 少 保持 兩個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間，以確保電平狀態(tài)能被 單片機(jī) 順利 地 采集到 。 單片機(jī) AT89C51 共有 39 個(gè)引腳，作為主控芯片，它需要與按鍵連接，也需要與語音芯片連接。 P1 口主要與按鍵想連接，其中口中的五個(gè)引腳 、 、 、 和 ）與五個(gè)按鍵相連接，通過按鍵控制著五中不同的程序；而 P2 口主要與 ISD2590芯片相連接，其中 口 口分別連接語音芯片的 A4 口 A8 口，向語音芯片發(fā)送按鍵指令，而 、 、 則分別與 PD、 P/R、 EOM 連接，發(fā)送語音控制 指令。 （二） 語音芯片電路設(shè)計(jì) ISD2590 性能特點(diǎn) ISD2590 芯片采用 E2PROM 的存儲(chǔ)方法，它直接將接收到的模擬語音數(shù)據(jù)寫入半導(dǎo)體存儲(chǔ)單元中，且不需要外加 A/D 或 D/A 轉(zhuǎn)換存放或重放語音信號(hào)。此芯片具有處理多段信息的功能、且是低功耗、單片存放、具有 10 萬次反復(fù)的錄音周期、錄音音質(zhì)真實(shí) 5 而自然、也方便使用。其外部引腳圖如圖 所示。其特點(diǎn)如下： （ 1） 既可以實(shí)現(xiàn)聲音的錄音也可實(shí)現(xiàn)聲音的播放 （ 2） 正常的 工作電壓 是 3V （ 3） 功耗低主要表現(xiàn) 為： 錄音 時(shí)的 工作電流 最小是 25 毫安 放音 時(shí)的 工作電流 最小是 15 毫安 而 待機(jī)節(jié)能狀態(tài) 時(shí)的 電流 也就 只有 1 微安 還不用思考其 實(shí)現(xiàn) 所要的 算法 （ 4） 芯片內(nèi)含有 微 型 控制器 和 Microwire 串行接口 （ 5） 指令可以用于多段信息 （ 6） 芯片的 寄存器 和 功耗 由微型控制器 或 Microwire 控制 （ 7） 錄音次數(shù)可高達(dá) 10 萬次 （ 8） 片內(nèi)自帶時(shí)鐘器 （ 9） 有 非塑膠封裝 、 貼片、薄型小尺寸封裝等幾 種封裝形式 （ 10） 根據(jù) 商業(yè)用擴(kuò)展型和工業(yè)用 有兩個(gè)溫度使用范圍：商業(yè)用的是 20 到 +70 度和工業(yè)用的是 40 到 +85 度 A01A12A23A34A45A56A67A78A89A910CE23P / R27E O M25V C C D28V C C A16V S S D12V S S A13A N A O U T21A N A I N20A C C19M I C17M I C R R F18S P +14S P 15AUX11O V E22PD24X C L K26 圖 ISD2590 引腳圖 ANA IN+ 是 信號(hào) 同相模擬輸入腳，錄音信號(hào)從 此引腳 上 對(duì)信號(hào)進(jìn)行 同相輸入，輸入放大器 的工作方式應(yīng)采用 差分驅(qū)動(dòng)的方式。 采用 差分驅(qū)動(dòng) 方式的時(shí)候 ,信號(hào)幅度 的最大峰 值是 8 毫伏 ， 和 ISD2500 系列 的最大峰值相同 。 ANA IN 是信號(hào)反 相模擬輸入 腳，采用 差分驅(qū)動(dòng) 方式的 時(shí) 候 , 錄音信號(hào)從 此引腳 上對(duì) 信號(hào) 進(jìn)行反相輸入。 當(dāng) 信號(hào)借助耦合電容輸入 芯片時(shí) ,信號(hào) 幅度 的 最大 峰值也是 8 毫伏。 AUD OUT 是信號(hào)的 音頻輸出 引腳， 當(dāng) 音頻 信號(hào)從此 端口 輸出時(shí) ,所帶負(fù)載的最大值可達(dá)到 5KΩ。 6 SS 信號(hào)的 片選 腳，當(dāng) 此 片選 腳 為低電平 狀態(tài) 時(shí) ,就會(huì)向此 ISD2590 芯片發(fā)送指令 信號(hào) ， 指令與 指令之間則 為 高電平 狀態(tài) 。 SCLK 是 串行時(shí)鐘 引腳， ISD 的時(shí)鐘 信號(hào)就是從 此 時(shí)鐘 端口輸入 的 ,時(shí)鐘 信號(hào)是 由 電路的 主控制器產(chǎn)生 的 ,主要 用于 MOSI 和 MISO 的 同步 數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù) 從時(shí)鐘引腳的 上升沿鎖存到 ISD 中 ,當(dāng)時(shí)鐘引腳變 為下降沿 的 時(shí) 候自動(dòng) 移出 ISD。 /INT 是 中斷 輸入口， 此 中斷輸入口同時(shí)也是 漏極開路輸出口。 無論 ISD 在 執(zhí)行何種操作 只要是 檢測(cè)到 了 EOM 或 OVF 標(biāo)志 ,此中斷輸入 端即刻變?yōu)榈碗娖?狀態(tài) 并一直保持 此電平狀態(tài) 。 EOM 標(biāo)志 ： 只有在放音 過程 中檢測(cè)到內(nèi)部的 EOM 標(biāo)志時(shí) ,EOM 狀態(tài)位才 會(huì)被 置為高電平。 OVF 標(biāo)志 ：只要 ISD 的錄 音和播 放操作到達(dá)存儲(chǔ)器的未尾 ， OVF 標(biāo)志狀態(tài)位就會(huì)被置為高電平。 RAC 是 行地址時(shí)鐘 引腳，同時(shí)也是一個(gè)漏極開路輸出端口。每 個(gè) RAC 周期 就 標(biāo)志著ISD 存儲(chǔ)器的操作 又往下 執(zhí)行了一行 (ISD2590 系列 芯片中 的存貯器 總 共 有 2400 行 )。 語音芯片的 A4A8 引腳與單片機(jī)的 引腳相連接， PD、 P/R、 EOM 分別與、 相連接，除此之外，引腳 SP+、 MIC RRF 連接功放電路的兩端，給功放電路發(fā)送語音信號(hào)指令，通過揚(yáng)聲器播放語音，其中的滑動(dòng)變阻器用于調(diào)節(jié)播放聲音的大小。 （ 三）功放電路的設(shè)計(jì) 語音的輸出主要由功放電路來負(fù)責(zé)。在本設(shè)計(jì)中，運(yùn)用了外接功放模塊 LM386 的方式來提高功放的功率，在 ISD2590 的 14 引腳（ SP+）處接一個(gè)電容和一個(gè)滑動(dòng)變阻器，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變阻值來改變輸入給功放模塊 LM386 的信號(hào)強(qiáng)度，從而控制揚(yáng)聲器播放聲音的大小。 圖 語音電路 7 （四）鍵盤接口電路 五個(gè) 按鍵連接著單片機(jī)的五個(gè)端口（ 、 、 、 、 ），控制著五種不同的語音程序的播放，按照乘車需求，按下相應(yīng)的鍵值通過控制單片機(jī)，發(fā)送指令給語音芯片，播報(bào)站點(diǎn)信息或播放語音提示。 圖 按鍵接口電路 公交車語音報(bào)站器的具體設(shè)計(jì)電路原理圖詳見附錄 1。 三、軟件設(shè)計(jì) C 語言是一種設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)程序的語言 ，它 集 高級(jí)語言 和 匯編語言 各自的特點(diǎn)于一身。同時(shí)層次比較清晰，便于按模塊化方式設(shè)計(jì)和編寫程序，且易于調(diào)試、修改和維護(hù)。它的語言系統(tǒng)不僅含有豐富的運(yùn)算符和數(shù)據(jù)類型，便于實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還可以直接訪問內(nèi)存的物理地址。本設(shè)計(jì)采用 C 語言完成整個(gè)程序的設(shè)計(jì)編寫。 （一） 主流程圖 8 圖 主流程圖 當(dāng)系統(tǒng)開始運(yùn)行的時(shí)候，先完成程序的初始化，然后開始進(jìn)行鍵值掃描，判斷是或否有鍵按下，如果沒有鍵按下則繼續(xù)掃描，掃描到有鍵按下時(shí)就停止掃描，執(zhí)行相應(yīng)的鍵值程序，播放相應(yīng)的語音，播放完畢繼續(xù)掃描，一直循環(huán)執(zhí)行。 9 （二）功能模塊設(shè) 計(jì) 圖 語音程序流程圖 部分子程序： D E L AY 2 5 A C A L L P OW E R U P A C A L L :P L A Y 10 、 NOP NOP NOP P 3 . 2 S E T B NOP NOP NOP CM OS I , M OV A RRC P 3 . 2 C L R:OU T B I T 18R 1 , M OV P 3 . 2 C L R M OS I C L R:S E N D R E T P 1 . 6 S E T B S E N D AC AL L P 1 . 6 C L R P OW U P I NG A, M OV 0 0 1 0 0 0 0 0 BP OW I NG, M OV:P OW E R U PR E T P 1 . 6 S E T B S E N D AC AL L P L AYI NGA, M OV 1 1 1 1 0 0 0 0 BP L AYI NG, M OV P 1 . 6 C L R P 1 . 6 S E T B S E N D AC AL L P L AY2A, M OV S E N D AC AL L P L AY1A, M OV S E N D AC AL L P L AY0A, M OV 1 1 1 0 0 0 0 0 BP L AY2 , M OV P 1 . 6 C L R RE T O U T BIT 1R1, D J N Z 11 當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行上電操作，延遲等待，判斷上電是否結(jié)束，如果沒有結(jié)束則繼續(xù)等待、判斷；如果結(jié)束了則設(shè)置播放地址，地址有效繼續(xù)播放，無效返回延遲等待、判斷。 圖 按鍵程序流程圖 部分子程序 ： 12 系統(tǒng)完成初始化后，進(jìn)行中斷掃描，判斷是否有鍵按下，有鍵按下則讀取鍵值并執(zhí)行相應(yīng)的程序；沒有鍵按下則返回繼續(xù)掃描。本設(shè)計(jì)中工設(shè)計(jì)了五個(gè)按鍵，分別控制著五種不同的語音播放： S1“加 1 鍵”，播放下一條信息； S2“減 1 鍵”，返回上一條播放信息； S3“行車鍵”，提示車輛正在行駛中； R E T YS 5 0 AC AL L YS 5 0 AC AL L P 0 .0 S E T B I S DX AC AL L 2 0 H A, MOV :UP P L AY1 AJ MP P L AY3 P 1 .4 JB R E C 6 S T OP J NB P L AY3 ? S T OP P AC AL L P 0 .0 S E T B S C L K C L R R E C 6 P 0 .4 , JB P 0 .3 S E T B P 0 .3 C L R P 0 .0 C L R S T OP P AC AL L