【正文】 功能 （ 1） SPCE061A 對(duì) SD 卡的操作方式為 SPI 模式； （ 2） 提供 SD 卡插入檢測(cè)功能，并進(jìn)行語(yǔ)音提示； （ 3） 提供 SD 卡寫保護(hù)檢測(cè)功能，并進(jìn)行語(yǔ)音提示； （ 4） 可以對(duì) SD 卡進(jìn)行初始化、扇區(qū)寫、扇區(qū)讀、扇區(qū)擦除、得到 SD 卡的容量信息等操作 。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，功能的增強(qiáng)，也需要大容量存儲(chǔ)設(shè)備做支撐。 長(zhǎng)期以來(lái)，以 Flash Memory 為存儲(chǔ)體的 SD 卡因具備體積小、功耗低、可擦寫以及非易失性等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品中特別是近年來(lái)，隨著價(jià)格不斷下降且存儲(chǔ)容量不斷提高，它的應(yīng)用范圍日益增廣。錄音筆的成本在于技術(shù)和原材料兩個(gè)方面，而技術(shù)的發(fā)展勢(shì)必在成本上很難降低，所以，相信通過(guò)生產(chǎn)原材料價(jià)格的走低，錄音筆也會(huì)漸漸便宜。 提高錄音質(zhì)量 一方面，隨著科技的發(fā)展，錄音筆的錄音質(zhì)量將會(huì)提升，高清錄音筆，超長(zhǎng)時(shí)間錄音筆將會(huì)面世。而數(shù)碼錄音筆品牌分布圖 LP 表示 7 LongPlay，即長(zhǎng)時(shí)間模式，壓縮率高，音質(zhì)會(huì)有一定的降低。 數(shù)碼錄音筆 21 世紀(jì) 初 ，數(shù)碼錄音技術(shù)（也稱電子錄音）誕生，這是通過(guò)對(duì)模擬信號(hào)的采樣、編碼將模擬信號(hào)通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行一定的壓縮后進(jìn)行存儲(chǔ)的技術(shù)。在電影膠片的一側(cè)有一條窄條，叫做聲帶，播放時(shí)由播放機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橥降穆曇粜盘?hào)予以伴音。錄音的時(shí)候，先在圓桶上貼一張錫箔，然后將受話器細(xì)針端對(duì)準(zhǔn)圓桶，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)圓桶，對(duì)受話器的另一端說(shuō)話，聲音則被振動(dòng)的細(xì)針記錄在錫箔上。 錄音器的發(fā)展歷史 留聲機(jī) 1877 年 8 月 15 日，愛迪生發(fā)明了留聲機(jī)。 SD 卡模組： SD 卡座模組為單片機(jī)提供了 SD 卡的插接裝置，以 SPI 總線方式與單片機(jī)通訊，同時(shí)，提供卡檢測(cè)、寫保護(hù)檢測(cè)等檢測(cè)端口，以便用戶可以方便靈活的為單片機(jī)外擴(kuò) SD 卡存儲(chǔ)設(shè)備。 3 開發(fā)板： SPCE061A 是一款 16 位微控制器，內(nèi)嵌 32K 的閃存（ FLASH）。 本課題是在 SD卡和凌陽(yáng) SPCE061A單片機(jī)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一款錄音筆。 除了體積極小之外， SD 卡的存儲(chǔ)特點(diǎn)是可以經(jīng)受上百萬(wàn)次的反復(fù)擦寫，因此反復(fù)使用的成本是零。nsp IDE . The system can realize the multi sound recording, playback, delete and so on. Keyword: μ’nSP IDE ,SPCE061A,SD Card,Recorde I 目 錄 1 緒論 ....................................... 1 SD 卡錄音筆概論 ......................... 1 錄音器的發(fā)展歷史 ........................ 4 留聲機(jī) ............................. 4 鋼絲錄音和磁帶 ..................... 5 數(shù)碼錄音筆 ......................... 6 SD 卡錄音筆的發(fā)展趨勢(shì) ................... 7 提高錄音質(zhì)量 ....................... 7 多功能于一身 ....................... 8 降低成本減小體積 ................... 8 基于單片機(jī)的 SD 卡錄音筆研究意義 ......... 9 2 錄音筆功能分析及開發(fā)環(huán)境 ................... 10 功能概述 .............................. 10 SPCE061A 對(duì) SD 卡的讀寫功能 ......... 11 錄 /放音及刪除功能 ................ 11 II 設(shè)計(jì)環(huán)境介紹 .......................... 12 系統(tǒng)硬件環(huán)境介紹 .................. 12 軟件工作環(huán)境 Μ’NSP IDE 介紹 ....... 14 工程的操 作 ........................ 18 創(chuàng)建工程過(guò)程 .................... 18 開發(fā)操作過(guò)程 .................... 19 3 錄音筆總體設(shè)計(jì)方案及硬件設(shè)計(jì) ............... 21 總體設(shè)計(jì)方案 .......................... 21 硬件設(shè)計(jì)總體框圖 .................. 21 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)架構(gòu) .................. 22 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .......................... 24 系統(tǒng)硬件連接實(shí)物圖 ................. 24 SPCE061A 最小系統(tǒng) .................. 25 按鍵電路 .......................... 27 音頻輸出電路 ...................... 27 SD 卡模組電路 ...................... 28 III 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ............................... 30 主程序設(shè)計(jì) ............................ 30 按鍵處理程序流程 ....................... 33 按鍵掃描程序 .......................... 42 語(yǔ)音錄 /放在 SD 卡上的實(shí)現(xiàn) ............. 45 語(yǔ)音文件操作管理程序 ................. 53 錄 /放音程序 ......................... 54 5 系統(tǒng)測(cè)試及性能分析 ......................... 57 喇叭測(cè)試 .............................. 57 程序下載及運(yùn)行 ........................ 58 系統(tǒng)功能測(cè)試 .......................... 60 結(jié)論 ......................................... 61 致謝 ......................................... 62 參考文獻(xiàn) ..................................... 64 附錄 ......................................... 66 IV 附錄 1 主程序代碼 () ................ 66 外文資料翻譯 (附原文 ) .......................... 81 1 1 緒論 SD 卡錄音筆概論 SD 卡錄音筆，數(shù)字錄音器的一種，特點(diǎn)是機(jī)身小巧精致，攜帶方便，錄音筆是通過(guò) SD 卡的方式來(lái)存儲(chǔ)音頻的。 followed by implementation details of the microcontrollerbased SD Card Recorder hardware circuit design and software architecture design。硬件部分 由 凌陽(yáng)公司的 SPCE061A 單片機(jī) ， 揚(yáng)聲器 ，電池組 等構(gòu)成 ；軟件環(huán)境選擇 的是與硬件配套的 u’nsp IDE 。 基于單片機(jī)的 SD 卡錄音筆設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘 要 本文介紹的是基于單片機(jī)的 SD 卡錄音筆的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)聲音的多段錄音、放音、刪除等功能。 Finally, overall system performance testing and analysis. The whole system is divided into two major hardware and software design module. Hardware used by the microcontroller control chip Sunplus39。比較于以前的錄音機(jī)和磁帶錄音方式來(lái)講，錄音筆通過(guò)對(duì)模擬信號(hào)的采樣、編碼將模擬信號(hào)通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行一定的壓縮后進(jìn)行存儲(chǔ)，音質(zhì)效果 也要比傳統(tǒng)的錄音機(jī)好一些，而數(shù)字信號(hào)即使經(jīng)過(guò)多次復(fù)制，聲音信息也不會(huì)受到損失，保持原樣不變，由于是數(shù)字的錄制方式，因此數(shù)碼錄音筆的播放、定位、查找都非常的方便，并且可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)播放。而且 SD卡容量 越大，錄音時(shí)間也就越長(zhǎng)。凌陽(yáng) SPCE061A 單片機(jī)具有的數(shù)字信號(hào)處理功能及其所提供的音頻壓縮函數(shù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)的實(shí)時(shí)采樣與壓縮；通過(guò) RS232 接口，將采集到的語(yǔ)音信號(hào)實(shí)時(shí)上傳到 SD 卡中存儲(chǔ)。 SPCE061A 為語(yǔ)音產(chǎn)品而集成了 ADC、 DAC、 AGC 等，還具有 n 項(xiàng)內(nèi)積運(yùn)算指令，較高的處理速度使 u’nSP 能夠非常容易快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)，是數(shù)字語(yǔ)音識(shí)別應(yīng)用領(lǐng)域的一種最經(jīng)濟(jì)選擇。 還包括：外置揚(yáng)聲器，外置電源。這臺(tái)留聲機(jī)由金屬大圓桶、曲軸、受話機(jī)和膜板構(gòu) 成，如上圖?；胤诺臅r(shí)候，將細(xì)針端 5 再拿回到圓桶的最開始處，轉(zhuǎn)筒圓桶，聲音就被原樣播放出來(lái)。需要說(shuō)明的是，光學(xué)錄音由于對(duì)制作技術(shù)環(huán)節(jié)要求較高，且不可擦寫，所以當(dāng)時(shí)除了電影伴音這部分應(yīng)用廣泛發(fā)展外，其他應(yīng)用面較為狹窄。而數(shù)字信號(hào)即使經(jīng)過(guò)多次復(fù)制，聲音信息也不會(huì)受到損失，保持原樣不變。 因此，數(shù)碼錄音筆迅速取代之前所有錄音產(chǎn)品，成為當(dāng)今錄音領(lǐng)域的 “ 專家 ” 。 8 多功能于一身 近幾年，數(shù)碼產(chǎn)品都朝著多功能化發(fā)展，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)碼產(chǎn)品的整合絕對(duì)是將來(lái)的一個(gè)大方向，現(xiàn)在很多錄音筆都已經(jīng)支持 MP3 播放功能，已經(jīng)從單純的錄音發(fā)展到具備聽 MP3 音樂(lè)， U 盤，復(fù)讀以及電話錄音等多項(xiàng)功能。 9 既多功能，又小巧實(shí)用，外觀精致創(chuàng)新，也是錄音筆外形的發(fā)展趨勢(shì)。 當(dāng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要長(zhǎng)時(shí)間地采集、記錄海量數(shù)據(jù)時(shí)，選擇 SD 卡作為存儲(chǔ)媒質(zhì)是開發(fā)者們一個(gè)很好的選擇 10 在電能監(jiān)測(cè)以及無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，要連續(xù)記錄大量的 電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率以及時(shí)間等參數(shù)，當(dāng)單片機(jī)采集到這些數(shù)據(jù)時(shí)可以利用 SD 作為存儲(chǔ)媒質(zhì)。 SD 卡是一種輕便的大容量的存儲(chǔ)設(shè)備。 錄 /放音及刪除功能 （ 1） 錄音數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 SD 卡中； （ 2） 支持多段錄音； （ 3） 放音支持 “ 上一曲 ” 、 “ 下一曲 ” ； （ 4） 可以刪除所有的錄音片斷，重新開始錄音 。圖 為 SPCE061A 片內(nèi)結(jié)構(gòu)圖。 u’nSP IDE 的主要特點(diǎn)是：提供了友好的交互界面、易于操作，使調(diào)試工作方便且高效。 Workspace 窗口由 FileView 和 ResourceView 兩個(gè)視窗組成。 Resource 文件夾包括了各種資源文件 (rc)。ResourceView 視窗列出當(dāng)前工程用到的所有資源。在 Workspace 窗口內(nèi)，不同類型的文件有不同的圖標(biāo)表現(xiàn)。用鼠標(biāo)單擊這些標(biāo)簽，可以激活相應(yīng)的視窗。 Edit 窗口：在 Edit 窗口里，文件的打開格式有兩種：用戶可用文本格式打開文件，也可以用二進(jìn)制代碼格式打開文件。 二進(jìn)制代碼編輯器讓用戶在 Edit 窗口里以十六進(jìn)制數(shù) /ASCII 字 符 的形式來(lái)編輯二進(jìn)制代碼的資源文件。選擇 [Build]→[Start Debug]→[Go] ，在調(diào)試器內(nèi)運(yùn)行程序。 按鍵掃描程序：完成對(duì) IOA 口低八位的 18 按鍵進(jìn)行掃描，并完成去抖、判斷長(zhǎng) /短按鍵等功能。 錄 /放音程序：實(shí)現(xiàn)對(duì) A/D 采樣數(shù)據(jù)的編碼和存儲(chǔ)，以及從 SD 卡讀取錄音數(shù) 據(jù)并解碼然后送至 D/A 播放等操作。 系統(tǒng)硬件連接實(shí)物圖 25 SPCE061A 最小系統(tǒng) 本設(shè)計(jì)選用的單片機(jī)模塊為 SPCE061A 單片機(jī)模塊，該模塊包括 SPCE061A 芯片（ MCU）、片內(nèi) FLASH 和其外圍的基本模塊。實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。圖 為按鍵電路圖。它和 LM386 相比， LM386 工作電壓需在 4V 以上 , SPY0030 僅需 即可工作 (兩顆電池即 28 可工作 )； LM386 輸出功率 100mW 以下 , SPY0030 約 700mW。圖 為 SD 卡模組電路圖。如果 SD 卡正確插入，則系統(tǒng)根據(jù)用戶的不同按 系統(tǒng)初始化 檢測(cè) SD 卡是否插入？ 否 檢查 SD 卡是否寫保護(hù)？ 置寫保護(hù)標(biāo)志 播放 “SD 卡寫保護(hù) ” 是 否 初始化 SD 卡 按鍵處理 系統(tǒng)狀態(tài)處理 是 播放 “ 注意 SD 卡沒有插入 ” 檢測(cè) SD 卡是否插入？ 否 是 播放 “ 就緒 ” 語(yǔ)音