【正文】 功能 （ 1） SPCE061A 對 SD 卡的操作方式為 SPI 模式； （ 2） 提供 SD 卡插入檢測功能，并進行語音提示； （ 3） 提供 SD 卡寫保護檢測功能，并進行語音提示； （ 4） 可以對 SD 卡進行初始化、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 。對于嵌入式系統(tǒng)來說，功能的增強，也需要大容量存儲設備做支撐。 長期以來，以 Flash Memory 為存儲體的 SD 卡因具備體積小、功耗低、可擦寫以及非易失性等特點而被廣泛應用于消費類電子產(chǎn)品中特別是近年來，隨著價格不斷下降且存儲容量不斷提高，它的應用范圍日益增廣。錄音筆的成本在于技術(shù)和原材料兩個方面，而技術(shù)的發(fā)展勢必在成本上很難降低，所以，相信通過生產(chǎn)原材料價格的走低，錄音筆也會漸漸便宜。 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)量將會提升，高清錄音筆，超長時間錄音筆將會面世。而數(shù)碼錄音筆品牌分布圖 LP 表示 7 LongPlay，即長時間模式，壓縮率高，音質(zhì)會有一定的降低。 數(shù)碼錄音筆 21 世紀 初 ，數(shù)碼錄音技術(shù)（也稱電子錄音）誕生，這是通過對模擬信號的采樣、編碼將模擬信號通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并進行一定的壓縮后進行存儲的技術(shù)。在電影膠片的一側(cè)有一條窄條，叫做聲帶，播放時由播放機轉(zhuǎn)變?yōu)橥降穆曇粜盘栍枰园橐?。錄音的時候，先在圓桶上貼一張錫箔，然后將受話器細針端對準圓桶，勻速轉(zhuǎn)動圓桶，對受話器的另一端說話，聲音則被振動的細針記錄在錫箔上。 錄音器的發(fā)展歷史 留聲機 1877 年 8 月 15 日，愛迪生發(fā)明了留聲機。 SD 卡模組： SD 卡座模組為單片機提供了 SD 卡的插接裝置，以 SPI 總線方式與單片機通訊，同時，提供卡檢測、寫保護檢測等檢測端口，以便用戶可以方便靈活的為單片機外擴 SD 卡存儲設備。 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 SPCE061A單片機的基礎上設計一款錄音筆。 除了體積極小之外， SD 卡的存儲特點是可以經(jīng)受上百萬次的反復擦寫，因此反復使用的成本是零。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 ............................. 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 ................... 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 SD 卡的讀寫功能 ......... 11 錄 /放音及刪除功能 ................ 11 II 設計環(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)建工程過程 .................... 18 開發(fā)操作過程 .................... 19 3 錄音筆總體設計方案及硬件設計 ............... 21 總體設計方案 .......................... 21 硬件設計總體框圖 .................. 21 系統(tǒng)軟件設計架構(gòu) .................. 22 系統(tǒng)硬件設計 .......................... 24 系統(tǒng)硬件連接實物圖 ................. 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)軟件設計 ............................... 30 主程序設計 ............................ 30 按鍵處理程序流程 ....................... 33 按鍵掃描程序 .......................... 42 語音錄 /放在 SD 卡上的實現(xiàn) ............. 45 語音文件操作管理程序 ................. 53 錄 /放音程序 ......................... 54 5 系統(tǒng)測試及性能分析 ......................... 57 喇叭測試 .............................. 57 程序下載及運行 ........................ 58 系統(tǒng)功能測試 .......................... 60 結(jié)論 ......................................... 61 致謝 ......................................... 62 參考文獻 ..................................... 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，特點是機身小巧精致，攜帶方便，錄音筆是通過 SD 卡的方式來存儲音頻的。 followed by implementation details of the microcontrollerbased SD Card Recorder hardware circuit design and software architecture design。硬件部分 由 凌陽公司的 SPCE061A 單片機 ， 揚聲器 ，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 。 基于單片機的 SD 卡錄音筆設計與實現(xiàn) 摘 要 本文介紹的是基于單片機的 SD 卡錄音筆的設計與實現(xiàn)。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對聲音的多段錄音、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和磁帶錄音方式來講，錄音筆通過對模擬信號的采樣、編碼將模擬信號通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并進行一定的壓縮后進行存儲，音質(zhì)效果 也要比傳統(tǒng)的錄音機好一些，而數(shù)字信號即使經(jīng)過多次復制，聲音信息也不會受到損失，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，并且可以實現(xiàn)循環(huán)播放。而且 SD卡容量 越大，錄音時間也就越長。凌陽 SPCE061A 單片機具有的數(shù)字信號處理功能及其所提供的音頻壓縮函數(shù)庫來實現(xiàn)語音信號的實時采樣與壓縮；通過 RS232 接口，將采集到的語音信號實時上傳到 SD 卡中存儲。 SPCE061A 為語音產(chǎn)品而集成了 ADC、 DAC、 AGC 等，還具有 n 項內(nèi)積運算指令，較高的處理速度使 u’nSP 能夠非常容易快速地處理復雜的數(shù)字信號，是數(shù)字語音識別應用領(lǐng)域的一種最經(jīng)濟選擇。 還包括：外置揚聲器，外置電源。這臺留聲機由金屬大圓桶、曲軸、受話機和膜板構(gòu) 成，如上圖?；胤诺臅r候，將細針端 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。需要說明的是，光學錄音由于對制作技術(shù)環(huán)節(jié)要求較高，且不可擦寫，所以當時除了電影伴音這部分應用廣泛發(fā)展外，其他應用面較為狹窄。而數(shù)字信號即使經(jīng)過多次復制，聲音信息也不會受到損失，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)品的整合絕對是將來的一個大方向，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， U 盤，復讀以及電話錄音等多項功能。 9 既多功能，又小巧實用，外觀精致創(chuàng)新，也是錄音筆外形的發(fā)展趨勢。 當數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要長時間地采集、記錄海量數(shù)據(jù)時，選擇 SD 卡作為存儲媒質(zhì)是開發(fā)者們一個很好的選擇 10 在電能監(jiān)測以及無功補償系統(tǒng)中，要連續(xù)記錄大量的 電壓、電流、有功功率、無功功率以及時間等參數(shù)，當單片機采集到這些數(shù)據(jù)時可以利用 SD 作為存儲媒質(zhì)。 SD 卡是一種輕便的大容量的存儲設備。 錄 /放音及刪除功能 （ 1） 錄音數(shù)據(jù)存儲在 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 兩個視窗組成。 Resource 文件夾包括了各種資源文件 (rc)。ResourceView 視窗列出當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表現(xiàn)。用鼠標單擊這些標簽，可以激活相應的視窗。 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，也可以用二進制代碼格式打開文件。 二進制代碼編輯器讓用戶在 Edit 窗口里以十六進制數(shù) /ASCII 字 符 的形式來編輯二進制代碼的資源文件。選擇 [Build]→[Start Debug]→[Go] ，在調(diào)試器內(nèi)運行程序。 按鍵掃描程序：完成對 IOA 口低八位的 18 按鍵進行掃描，并完成去抖、判斷長 /短按鍵等功能。 錄 /放音程序：實現(xiàn)對 A/D 采樣數(shù)據(jù)的編碼和存儲，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)硬件連接實物圖 25 SPCE061A 最小系統(tǒng) 本設計選用的單片機模塊為 SPCE061A 單片機模塊，該模塊包括 SPCE061A 芯片（ MCU）、片內(nèi) FLASH 和其外圍的基本模塊。實現(xiàn)對整個系統(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 SD 卡是否插入？ 否 檢查 SD 卡是否寫保護？ 置寫保護標志 播放 “SD 卡寫保護 ” 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 SD 卡是否插入？ 否 是 播放 “ 就緒 ” 語音