【正文】 換，并且集成度高，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的信息處理功能，真實(shí)的再現(xiàn)語(yǔ)音。關(guān)鍵詞 電氣信息；單片機(jī)；語(yǔ)音芯片；ISD2560AbstractModern social pact many people work schedule, with the pace of life speeds up, reasonable arrangements to ply with the time and the time is everyone39。該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，方便，可隨時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)間，制定時(shí)間播報(bào)。因此，合理的安排時(shí)間，遵守時(shí)間，準(zhǔn)時(shí)上課、上班、赴約、到會(huì)、洽談等是每個(gè)人的愿望。 本課題在國(guó)內(nèi)外研究概況及存在問(wèn)題從目前語(yǔ)音技術(shù)的研究現(xiàn)狀來(lái)講，技術(shù)已經(jīng)有了很大發(fā)展。目前主要是在支持中英文，實(shí)現(xiàn)中英文混合識(shí)別問(wèn)題上，存在一些障礙。TTS 使得數(shù)據(jù)通信和語(yǔ)音通信在終端一級(jí)實(shí)現(xiàn)交融，人們將有望在獲取 Interne 信息時(shí)，使短消息服務(wù)、電子郵件等多數(shù)以文本方式提供的信息也用語(yǔ)音的方式輸出。隨著人們?nèi)粘Ｉ畹奶岣?，智能語(yǔ)音已逐漸進(jìn)人家庭。同時(shí)，OWL 語(yǔ)言規(guī)范的提出，也為地理本體論的發(fā)展提供了標(biāo)準(zhǔn)化的語(yǔ)義支持。他可以實(shí)現(xiàn)很多地功能，比如說(shuō)我們?nèi)粘５仄鹗己吞崾竟δ苓€有普通地鬧鐘和錄音模式，在不同領(lǐng)域有著不同地用途，在學(xué)校里我們可以設(shè)置一定地時(shí)間來(lái)打鈴或是播放音樂(lè)。 本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)要求根據(jù)設(shè)計(jì)要求，提出基于單片機(jī)的語(yǔ)音撥播器的硬件電路設(shè)計(jì)方案，并應(yīng)用 Protel 軟件完成硬件電路原理圖設(shè)計(jì)。要求掌握該芯片的工作原理，完成其外圍電路和與單片機(jī)的接口電路，包括話筒和揚(yáng)聲器的電路設(shè)計(jì)。結(jié)束錄音后，循環(huán)播放所錄音。語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音的錄入和播放。(3)控制簡(jiǎn)單，控制引腳與 TTL 電平兼容。ISD2560 是 ISD 公司的生產(chǎn)的語(yǔ)音錄入和重放的芯 ISD2560 系列之一，ISD2560 系列芯片包括ISD2560、ISD257ISD2590 和 ISD52150 共四種，他們的主要區(qū)別在于存儲(chǔ)語(yǔ)音的時(shí)間的長(zhǎng)度，ISD2560 的錄音時(shí)間的長(zhǎng)度為 60s，ISD2570 的錄音時(shí)間的長(zhǎng)度是 75s，ISD2590 的錄音時(shí)間的長(zhǎng)度是 90s，而 ISD25120 的錄音時(shí)間長(zhǎng)度是 120s。此外 ISD2560還具備微控制器所需要的控制接口。因而今天的 Protel 最新產(chǎn)品已不是單純的 PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)工具，而是一個(gè)系統(tǒng)工具，覆蓋了以 PCB 為核心的整個(gè)物理設(shè)計(jì)。 電源電路設(shè)計(jì)電源電路設(shè)計(jì)圖如圖 ： VCCC4 VCC 40AT89C51VSS 20 89C51圖 電源電路設(shè)計(jì)圖 在電源引腳并聯(lián)一個(gè) 的小電容目的是濾波，引入濾波電容的原因是要獲得平滑穩(wěn)定的電壓，因?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰荒芡蛔?，所以它能抑制電壓的波?dòng)，使電壓變得平穩(wěn)光滑主要作用有兩個(gè)：交流射頻耦合。單片機(jī)是將中央處理器 (CPU)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器及輸入輸出接口電路等計(jì)算機(jī)主要部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。(4)256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)。(8)一個(gè)可編程串口。P0：P0為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O口，每腳可吸收8TTL 門電流。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2口在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口也可作為 AT89C52的一些特殊功能口，如下為管腳的備選功能： RXD(串行輸入口)； TXD(串行輸出口)； /INTO(外部中斷0) ； /INT1(外部中斷1) ； T0(記時(shí)器0外部輸入)； T1(記時(shí)器1外部輸入)； /WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)； /RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)；P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。晶體振蕩頻率可以在～12MHz之間選擇，電容值在5～30pF之間選擇，電容值的大小可對(duì)頻率起微調(diào)的作用。 語(yǔ)音芯片 ISD2560 及應(yīng)用 語(yǔ)音芯片 ISD2560 簡(jiǎn)介ISD語(yǔ)音芯片是美國(guó)信息存儲(chǔ)器件公司推出的高品質(zhì)語(yǔ)音錄放芯片，采用ISD 公司獨(dú)有的直接模擬存儲(chǔ)技術(shù)(DAST)，該技術(shù)的采用使得音頻信息無(wú)需經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)形式的A/D，D/A轉(zhuǎn)換即可實(shí)現(xiàn)存取，有比同等數(shù)字存取更高的集成度和更高的音質(zhì)水平。在眾多的語(yǔ)音集成電路中，ISD 系列單片語(yǔ)音錄放電路以其優(yōu)異的性能在市場(chǎng)上獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，ISD 系列產(chǎn)品采用基 EEPROM 浮柵技術(shù)的模擬量存儲(chǔ)技術(shù)，具有重放音質(zhì)好、使用方便、單片存儲(chǔ)、反復(fù)錄放、低功耗、抗斷電等特性，尤其是隨意時(shí)間長(zhǎng)短的分段錄/ 放音的性能，為實(shí)際使用提供了靈活性，ISD 系列中的 ISD2560 芯片，內(nèi) 480KB 的 EEPROM，錄放音時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 60 秒，分段錄音可達(dá) 600 段。 ISD2560 引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)ISD2560 引腳功能如圖 所示。節(jié)電控制（PD）：該端拉高可使芯片停止工作而進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。錄放模式（P/R）：該端狀態(tài)一般在 CE 的下降沿鎖存。如果 CE 一直為低，或芯片工作在某些操作模式，放音則會(huì)忽略EOM 而繼續(xù)進(jìn)行下去，直到發(fā)生溢出為止。在模式狀態(tài)下，可用來(lái)驅(qū)動(dòng) LED，以指示芯片當(dāng)前的工作狀態(tài)。片內(nèi)自動(dòng)增益控制電路（AGC ）可將增益控制在15～24db。當(dāng)以差分形式連接話筒時(shí)，可減小噪聲，并提高共模抑制比。選用標(biāo)稱值分別為 470KΩ和 、電容可以得到滿意的效果。對(duì)話筒輸入來(lái)說(shuō)，ANA OUT 端應(yīng)通過(guò)外接電容連至該端，該電容和本端的 3kΩ輸入阻抗決定了芯片頻帶的附加低端截止頻率。單端輸出時(shí)必須在輸出端和喇叭間接耦合電容，而雙端輸出則不用電容就能將功率提高至 4 倍。外部時(shí)鐘(XCLK) ：該端內(nèi)部有下拉元件，不用時(shí)應(yīng)接地。地址在 CE 的下降沿鎖存。錄入音信號(hào)經(jīng)過(guò)換能器MIC轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)隔直電容去除直流分量后送入前置放大器，由于器件具有高輸入阻抗，故藕合電容容量很小， ，微弱的電信號(hào)經(jīng)過(guò)前置放大后由ANAOUT（21）腳輸出，經(jīng)過(guò)隔直電容后送入ANAIN (20)腳，這種配置方式可以方便用戶自行設(shè)計(jì)性能更加優(yōu)良的前置放大器代替芯片內(nèi)部已有的功能部件，另外ANAIN可作為線輸入口，直接輸入電聲信號(hào)，既而信號(hào)進(jìn)入自動(dòng)增益(AGC)放大器，信號(hào)電平得到調(diào)理，使其符合存儲(chǔ)電路的動(dòng)態(tài)范圍，AGC響應(yīng)時(shí)間由連接在AGC腳的外接電阻、電容值確定。A0–A9為地址線，共有1024種組合狀態(tài)。MICIN是話筒前置放大器輸入端，MICR EF為話筒補(bǔ)償端，AGC自動(dòng)增益控制端，ANA IN與ANA OUT是模擬信號(hào)的輸入端和輸出端，它們之間連接藕合電容，最小錄、：C4Y112MC122pfC222pfS1RST+C310uf+5VR110k+5V (T2)1 (T2EX)2 (INT1)13 (INT0)12 (T0)14 (T1)15EA/VPP31XTAL018XTAL119RESET9 (WR)16 (RD)17PSEN 29ALE (PROG) 30(RXD) 10(TXD) 11VCC 40VSS 20 21 22 23 24 25 26 27 28 39 38 37 36 35 34 33 3289C52U189C52+5VR710k/EOMP/RPDCERTARTSWPBA0A1A2A3A4A5A6A7A8A9AT S 1 AT89S51圖 語(yǔ)音錄放電路的單片機(jī)部分電路原理圖此模塊硬件電路的設(shè)計(jì)是由單片機(jī)芯片AT89C51和語(yǔ)音芯片ISD2560及其他們的接口電路構(gòu)成。圖中U1為單片機(jī)的芯片AT89S51，、模式輸入， ，單片機(jī)可以配置 ISD2560的操作模式。單片機(jī)的INT0腳、 的EOM 標(biāo)志輸出相連，EOM標(biāo)志在錄音時(shí)由芯片自動(dòng)的插入到錄音信息的結(jié)尾處，放音遇到EOM時(shí)，會(huì)產(chǎn)生低電平脈沖。操作模式中的信息檢索模式MO和按鍵模式M6 ： ISD2560的操作模式：操作模式 功能 典型應(yīng)用 可組合模式M0 信息的快速檢索 快進(jìn)、找到所需的語(yǔ)音段 MMM6M1 刪除語(yǔ)音結(jié)束標(biāo)志 使分段語(yǔ)音變成一段 MMM5 、M6M3 循環(huán)放音 循環(huán)重放0地址的語(yǔ)音段 MMM6M4 連續(xù)尋址 禁止地址計(jì)數(shù)器復(fù)位，連續(xù)放音 M0、MM5M5 CE電平有效 允許語(yǔ)音暫停 M0、MM3 、M4M6 按鍵操作 簡(jiǎn)化外圍電路用鍵可控制錄放 M0、MM312345781028272691112614132524232221201918171615VCCDP/RXCLK/EOMPD/CE/OVFANAOUTANA INAGCMIC REFMICVCCASPA0/M0A1/M1A2/M2A3/M3A4/M4A5/M5A6/M6A7A8A9AUX INVSSDVSSASP+ISD5260A0A1A2A3A4A5A6A7A8A911121314P/RTextTextSPSPEAKERC10C9c5116R5A10K116R4A1K116r6A10K1 16R2A116r3A470kMPC12220ufC622ufEOMPDCE圖 語(yǔ)音錄放電路語(yǔ)音芯片 ISD2560 原理圖由于 ISD2560 是數(shù)模的混合芯片，因此對(duì)數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的處理是 PCB 設(shè)計(jì)需要著重考慮的問(wèn)題。 工作模式寄存器 TOMD TOMD 用于控制 T0 和 T1 工作模式，其中低四位用于 T0，高 4 位用于 T1。C/T ：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式選擇位。GATE：門控位。 控制寄存器 TCON定時(shí)器控制寄存器 TCON 各位定義及格式如表 所示：表 控制寄存器 TCON 的位定義 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88HTF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0TCON 各位的作用如下。TF1 也可用軟件清 0?？赏ㄟ^(guò)軟件置 1 或清 0 來(lái)啟動(dòng)或關(guān)閉T1。TE1，IT1，IT0(~)：外部中斷 INT1 和 INT0 請(qǐng)求及請(qǐng)求方式控制位。放音時(shí)，根據(jù)需播放的語(yǔ)音內(nèi)容，找到相應(yīng)的語(yǔ)音段起始地址并通過(guò)口線送出，再將 P /R 端設(shè)為高電平。具體的操作模式如表 所示：表 ISD2560 語(yǔ)音芯片操作模式圖 操作模式可有微控制也可由硬件實(shí)現(xiàn)。（2）當(dāng) CE 變低且最高兩地址為同位高時(shí)，執(zhí)行操作模式。表 ISD2560 地址空間分配十進(jìn)制 二進(jìn)制 信息時(shí)間（秒）A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 2560 2575 25900 0 0