【正文】 8 硬件連接如圖 所示： 圖 語音電子鐘的電路連接圖 語音電子鐘 的連接示意圖見圖 ， IOA 的高八位接到液晶模組的八 個(gè)數(shù)據(jù)端，同時(shí)也連接了液晶模組的電源，即直接用一根 10pin 的排線連接 61 板“ +”、 IOA81“ ”與 SPLC501A 液晶顯示模組的“ +”、 DB0“ ”，主要用來向液晶模組傳送命令和數(shù)據(jù)；IOB6 接 EP， IOB5 接 R/W， IOB4 接 AO，用來控制液晶的顯示和工作方式。 二、按鍵的功能描述 語音電子鐘的各個(gè)按鍵功能如圖 所示 ,按 KEY1 鍵：進(jìn)入功能選擇界面。按 KEY2 鍵：播報(bào)當(dāng)前的時(shí)間。按 KEY3 鍵：播報(bào)當(dāng)前的日期。 KEY KEY3 鍵同時(shí)按下：控制鬧鐘的開與關(guān)。 在 時(shí)間 顯示界面 上 按 KEY1鍵會進(jìn)入功能選擇菜單， 功能菜單界面上有 4個(gè)選項(xiàng)。分別是時(shí)間日期調(diào)整、鬧鐘設(shè)置、秒表功能、返回。 功能選擇菜單界面 里 KEY1為確定鍵， KEY2為下翻鍵， KEY3為上翻鍵。 可以隨意選擇所要實(shí)現(xiàn)的操作。 時(shí)間日期調(diào)整界面 里 KEY1為確定鍵， KEY2為加一鍵， KEY3為減一鍵， SPLC501液晶顯示器上 閃爍的部分表示當(dāng)前正在調(diào)整的選項(xiàng)，當(dāng)設(shè)置完成后，按 KEY1會自動退出設(shè)置界面。 鬧鐘設(shè)置界面 里 KEY1 為確定鍵， KEY2 為下翻鍵， KEY3 為上翻鍵。 鬧鐘設(shè)置界面里有 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 9 鬧鐘時(shí)間設(shè)置和鬧鐘鈴聲選擇兩個(gè)選項(xiàng) 。 鬧鐘時(shí)間設(shè)置界面 KEY1 為確定鍵， KEY2 為加一鍵， KEY3 為減一鍵， SPLC501 液晶顯示器上 閃爍的部分表示當(dāng)前正在調(diào)整的選項(xiàng)，當(dāng)設(shè)置完成后，按 KEY1 會自動退出設(shè)置界面。 .鬧鐘鈴聲設(shè)置界面 里 KEY1 為確定鍵， KEY2 為選擇鍵， KEY3 為播放當(dāng)前選擇的鈴聲鍵 。 當(dāng)鬧鐘響時(shí)，按下三個(gè)鍵中的任何一個(gè)都可以關(guān)閉鬧鐘。 秒表功能界面 里 KEY1 為退出鍵， KEY2 為開始 /暫停鍵， KEY3 為清零鍵，只 有當(dāng)秒表停止運(yùn)行時(shí) KEY3 才有效。 返回功能里 KEY1 為確認(rèn)鍵，按下后，系統(tǒng)會回到顯示界面。 圖 語音電子鐘 的按鍵 功能結(jié)構(gòu)圖 硬件設(shè)計(jì)按照 SPCE061A、 程序下載區(qū)、 音頻輸出、語音輸入、數(shù)模轉(zhuǎn)換、 電源 分模塊設(shè)計(jì)。 利用 Protel 99 來繪制 各個(gè)部分的 電路原理圖 。 第 二 節(jié) SPCE061A 芯片 SPCE061A 芯片內(nèi)部集成了 ICE (在線實(shí)時(shí)仿真 /除錯(cuò)器 )、 FLASH (閃存 )、 SRAM (靜態(tài)內(nèi)存 )、通用 I/O 端口、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、中斷控制、 CPU 時(shí)鐘鎖相環(huán) (PLL)、 ADC (模 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 10 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 )、 DAC (數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器 )輸出、 UART (同 步串行輸入輸出接口 )、 SIO (串行輸 入輸出接口 )、低電壓監(jiān)測 /低電壓復(fù)位模塊。 181?！?nSP 的核心由總線、 ALU 算術(shù)邏輯運(yùn)算單元、寄存器組、中斷系統(tǒng)及堆棧等部分組成。 一、 SPCE061A 性能簡介 位μ’ nSP 微處理器 。 （ CPU） VDD 為 ，（ I/O） VDDH 為 。 時(shí)鐘： 。 2K字 SRAM 。 32K 字 FLASH 。 。 。 （時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài)），耗電僅為 2uA/ 。 16位可編程定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器（可自動預(yù)置初始計(jì)數(shù)值） 。 10 位 DAC（數(shù) /模轉(zhuǎn)換）輸出通道 。 位通用可編程輸入 /輸出通道 。 個(gè)中斷源可來自定時(shí)器 A/B、時(shí)基、 2 個(gè)外部時(shí)鐘源輸入和鍵喚醒 。 。 SACM_S480 可以播放壓縮的語音資源 。 PLL振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號 。 1 32768Hz 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 。 10 位電壓模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC）和單通道聲音模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器 。 /數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi) 置麥克風(fēng)放大器，并具有自動增益控制（ AGC）功能 。 。 。 。 WatchDog 功能 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 11 二、 SPCE061A 芯片的引腳 SPCE061A實(shí)物如圖 。 圖 SPCE061A 實(shí)物排列圖 SPCE061A 的結(jié)構(gòu)如圖 所示 ： 圖 SPCE061A的 PLCC84封裝引腳 SPCE061A 的 PLCC84 封裝管腳說明如表 所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 12 引腳 說明 IOA0IOA15(414 5 5460) I/O 口 A，共 16個(gè) IOB0IOB15(5 817 6864) I/O 口 B，共 16個(gè) OSCI（ 13 腳） 32768Hz 晶振輸入管腳 OSCO（ 12 腳） 32768Hz 晶振輸出管腳 RES_B(6 腳 ) 復(fù)位輸入 XICE（ 16 腳） ICE使能端，接 PROBE的使能腳 ICE_EN XICECLK（ 17腳） ICE 時(shí)鐘端，接 PROBE 的時(shí)鐘腳ICE_SCK XICESDA（ 18腳） ICE 數(shù)據(jù)端，接 PROBE 的數(shù)據(jù)腳ICE_SDA PVIN（ 20 腳） 程序保密設(shè)定腳 PFUSE（ 29腳） 程序保密設(shè)定腳 DAC1（ 21 腳） 音頻輸出通道 1 DAC2（ 22 腳） 音頻輸出通道 2 VREF2（ 23腳） 2V參考電壓輸出腳 AGC（ 25 腳） 語音輸入自動增益控制引腳 OPI（ 26 腳） Microphone 的第二運(yùn)放輸入腳 MICOUT（ 27腳） Microphone 的第一運(yùn)放輸出腳 MICN（ 28 腳） Microphone 的負(fù)向輸入腳 MICP（ 33 腳） Microphone 的正向輸入腳 VRT（ 35 腳） A/D轉(zhuǎn)換外部參考電壓輸入腳 VCM（ 34 腳） ADC參考電壓輸出腳 VMIC（ 37 腳） Microphone 的電源 XSLEEP（ 63腳） 睡眠狀態(tài)指示腳 VCP（ 8 腳） 鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入 XROMT、 PVPP、 XTEXST（ 6 6 14） 出廠測試引腳，懸空即可 VDDH（ 5 5 75 腳） I/O 電平參考。 VDD（ 7 腳） PLL 鎖相環(huán)電源 VSS（ 9 腳） 鎖相環(huán)地 VSS（ 1 24腳） 模擬地 VSS（ 3 4 50、 62腳） 數(shù)字地 VDD（ 1 36腳） 數(shù)字電源 注：在 PLCC84 封裝中，有 15個(gè)空余腳，使用時(shí)這 15個(gè)空余腳懸浮。 可將 PFUSE 接 5V, PVIN 接 GND 并維持 1s 以上即可將內(nèi)部保險(xiǎn)絲熔化，此后就無法讀取和向閃存加載數(shù)據(jù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 13 表 SPCE061A 的 PLCC84 封裝管腳說明 三、 SPCE061A 特性參數(shù) SPCE061A 系統(tǒng)的特性參數(shù)如表 所示 ： 特性參數(shù) SPCE061A 工作電壓 最大工作速率 CPU 16 位 SRAM 容量 2K字 ROM 容量 (字 ) 32K 閃存 并行 I/O 端口 A IOA150 并行 I/O 端口 B IOB150 音頻輸出 DAC 2 中斷源 TimerA/B 時(shí)基信號發(fā)生器 外部中斷 觸鍵喚醒 喚醒源 IOA70其它中斷 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 雙 16位加計(jì)數(shù)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 雙 通道 PWM 輸出 UART 7通道 10 位電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 單通道聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 串行 SRAM 接口 具備 晶振 具備 低電壓復(fù)位 具備 低電壓監(jiān)測 具備 內(nèi)置 ICE 接口 具備 上電復(fù)位 具備 麥克風(fēng)放大器 和自動增益控 單通道 節(jié)電功能 具備 中斷控制功能 具備 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 14 觸鍵喚醒功能 具備 表 系統(tǒng)特性參數(shù) 四 、 SPCE061A 內(nèi)核結(jié)構(gòu) SPCE061A 的內(nèi)核由總線、算術(shù)邏輯運(yùn)算單元、寄存器組、中斷系統(tǒng)及堆棧等部分組成。算術(shù)邏輯運(yùn)算單元 ALU： SPCE061A 的 ALU 在運(yùn)算能力上很有特色，它不僅能做 16 位基本的算術(shù)邏輯運(yùn)算，也能做帶移位操作的 16位算術(shù)邏輯運(yùn)算，同時(shí)還能做用于數(shù)字信號處理的 16 位 16 位的乘法運(yùn)算和內(nèi)積運(yùn)算。 SPCE061A 的 ALU 前面串接有一個(gè)移位器 SHIFTER，也就是說，操作數(shù)在經(jīng)過 ALU 的算數(shù)邏輯操作前可先進(jìn)行移位處理，然后再經(jīng) ALU完成算邏運(yùn)算操作。移位包括：算術(shù)右移、邏輯左移、邏輯右移、循環(huán)左移以及循環(huán)右移。所以， SPCE061A 的指令系統(tǒng)里專有一組復(fù)合式的‘移位算 術(shù) 邏 輯 操作’指令；此一條指令完成移位和算術(shù)邏輯操作兩項(xiàng)功能。 SPCE061A 的 CPU 寄存器組里有 8 個(gè) 16 位寄存器，可分為通用型寄存器和專用型寄存器兩大類別。通用型寄存器包括： R1R4，作為算術(shù)邏輯運(yùn)算的源及目標(biāo)寄存器。專用型寄存器包括 SP、 BP、 SR、 PC，是與 CPU 特定用途相關(guān)的寄存 器。 片內(nèi)存儲器結(jié)構(gòu) SPCE061A 單片機(jī)的存儲器有 2K 字的 SRAM（包括堆棧區(qū)）和 32K 字閃存（ FLASH）。 SPCE061A 有 2K 字的 SRAM(包括堆棧區(qū) )，其地址范圍從 0x0000 到 0x07FF。前 64 個(gè)字，即 0x00000x003F 地址范圍內(nèi)可采用 6 位地址直接地址尋址方法，尋訪速度為 2 個(gè)CPU時(shí)鐘周期；其余 0x00400x07FF地址范圍內(nèi)存儲器的尋訪速度則為 3 個(gè) CPU時(shí)鐘周期。 堆棧是在內(nèi)存 RAM 區(qū)專門開辟出來的按照“先進(jìn)后出”原則進(jìn)行數(shù)據(jù)存取的一種工作方式，主要用于子 程序調(diào)用及返回和中斷處理斷點(diǎn)的保護(hù)及返回。堆棧的最大容量范圍限制在 2K 字 RAM內(nèi)，即其地址范圍從 0X07FF 到 0X0000 的存儲器范圍中。值得注意的是堆棧的生長方向， SPCE061A 系統(tǒng)復(fù)位后， SP 初始化為 0x07FF,每執(zhí)行 PUSH 指令一次， SP指針減一。 SPCE061A 是一個(gè)用閃存替代掩膜 ROM 的 MTP(多次編程 )芯片，具有 32K 字閃存容量。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 15 用戶可用閃存來存儲用戶程序。為了安全起見，不對用戶開放整體擦除功能。用戶必須通過向 P_Flash_Ctrl (寫 ) ($7555H)單元寫入 0xAAAA 來激活閃存 的存取功能，從而訪問閃存。然后，向 P_Flash_Ctrl (寫 ) ($7555H)單元寫入 0x5511，來擦除頁的內(nèi)容。寫入 0x5533，對閃存編程。這些指令不能被任何其他的操作包括中斷、 ICE 的單步跟蹤動作打斷。這是因?yàn)殚W存控制器必須保證閃存處于編程狀態(tài)。如果一些其它的進(jìn)程插入到當(dāng)前的執(zhí)行隊(duì)列里，閃存的狀態(tài)將發(fā)生改變，擦除頁和編程的操作不能再繼續(xù)進(jìn)行。此外，為保證程序的正確編寫