【正文】 換，并且集成度高，能實現(xiàn)復雜的信息處理功能，真實的再現(xiàn)語音。關鍵詞 電氣信息；單片機；語音芯片；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)操作簡單，方便，可隨時調節(jié)時間，制定時間播報。因此，合理的安排時間，遵守時間，準時上課、上班、赴約、到會、洽談等是每個人的愿望。 本課題在國內外研究概況及存在問題從目前語音技術的研究現(xiàn)狀來講，技術已經(jīng)有了很大發(fā)展。目前主要是在支持中英文，實現(xiàn)中英文混合識別問題上，存在一些障礙。TTS 使得數(shù)據(jù)通信和語音通信在終端一級實現(xiàn)交融，人們將有望在獲取 Interne 信息時，使短消息服務、電子郵件等多數(shù)以文本方式提供的信息也用語音的方式輸出。隨著人們日常生活的提高，智能語音已逐漸進人家庭。同時，OWL 語言規(guī)范的提出，也為地理本體論的發(fā)展提供了標準化的語義支持。他可以實現(xiàn)很多地功能，比如說我們日常地起始和提示功能還有普通地鬧鐘和錄音模式，在不同領域有著不同地用途，在學校里我們可以設置一定地時間來打鈴或是播放音樂。 本設計的主要任務要求根據(jù)設計要求，提出基于單片機的語音撥播器的硬件電路設計方案，并應用 Protel 軟件完成硬件電路原理圖設計。要求掌握該芯片的工作原理，完成其外圍電路和與單片機的接口電路，包括話筒和揚聲器的電路設計。結束錄音后，循環(huán)播放所錄音。語音芯片實現(xiàn)對語音的錄入和播放。(3)控制簡單，控制引腳與 TTL 電平兼容。ISD2560 是 ISD 公司的生產(chǎn)的語音錄入和重放的芯 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)別在于存儲語音的時間的長度，ISD2560 的錄音時間的長度為 60s，ISD2570 的錄音時間的長度是 75s，ISD2590 的錄音時間的長度是 90s，而 ISD25120 的錄音時間長度是 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）設計工具，而是一個系統(tǒng)工具，覆蓋了以 PCB 為核心的整個物理設計。 電源電路設計電源電路設計圖如圖 ： VCCC4 VCC 40AT89C51VSS 20 89C51圖 電源電路設計圖 在電源引腳并聯(lián)一個 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，因為電容兩端的電壓不能突變，所以它能抑制電壓的波動，使電壓變得平穩(wěn)光滑主要作用有兩個：交流射頻耦合。單片機是將中央處理器 (CPU)、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、定時/計數(shù)器及輸入輸出接口電路等計算機主要部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。(4)256字節(jié)內部數(shù)據(jù)存儲器(RAM)。(8)一個可編程串口。P0：P0為一個8位漏級開路雙向 I/O口，每腳可吸收8TTL 門電流。P1口：P1口是一個內部提供上拉電阻的 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，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2口在FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。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(記時器0外部輸入)； T1(記時器1外部輸入)； /WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)； /RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)；P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。XTAL2：來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，電容值的大小可對頻率起微調的作用。 語音芯片 ISD2560 及應用 語音芯片 ISD2560 簡介ISD語音芯片是美國信息存儲器件公司推出的高品質語音錄放芯片，采用ISD 公司獨有的直接模擬存儲技術(DAST)，該技術的采用使得音頻信息無需經(jīng)過傳統(tǒng)形式的A/D，D/A轉換即可實現(xiàn)存取，有比同等數(shù)字存取更高的集成度和更高的音質水平。在眾多的語音集成電路中，ISD 系列單片語音錄放電路以其優(yōu)異的性能在市場上獨領風騷，ISD 系列產(chǎn)品采用基 EEPROM 浮柵技術的模擬量存儲技術，具有重放音質好、使用方便、單片存儲、反復錄放、低功耗、抗斷電等特性，尤其是隨意時間長短的分段錄/ 放音的性能，為實際使用提供了靈活性，ISD 系列中的 ISD2560 芯片，內 480KB 的 EEPROM，錄放音時間長達 60 秒，分段錄音可達 600 段。 ISD2560 引腳功能及內部結構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，放音則會忽略EOM 而繼續(xù)進行下去，直到發(fā)生溢出為止。在模式狀態(tài)下，可用來驅動 LED，以指示芯片當前的工作狀態(tài)。片內自動增益控制電路（AGC ）可將增益控制在15～24db。當以差分形式連接話筒時，可減小噪聲，并提高共模抑制比。選用標稱值分別為 470KΩ和 、電容可以得到滿意的效果。對話筒輸入來說，ANA OUT 端應通過外接電容連至該端，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。外部時鐘(XCLK) ：該端內部有下拉元件，不用時應接地。地址在 CE 的下降沿鎖存。錄入音信號經(jīng)過換能器MIC轉變?yōu)殡娦盘枺撔盘柦?jīng)過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， ，微弱的電信號經(jīng)過前置放大后由ANAOUT（21）腳輸出，經(jīng)過隔直電容后送入ANAIN (20)腳，這種配置方式可以方便用戶自行設計性能更加優(yōu)良的前置放大器代替芯片內部已有的功能部件，另外ANAIN可作為線輸入口，直接輸入電聲信號，既而信號進入自動增益(AGC)放大器，信號電平得到調理，使其符合存儲電路的動態(tài)范圍，AGC響應時間由連接在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為話筒補償端，AGC自動增益控制端，ANA IN與ANA OUT是模擬信號的輸入端和輸出端，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 語音錄放電路的單片機部分電路原理圖此模塊硬件電路的設計是由單片機芯片AT89C51和語音芯片ISD2560及其他們的接口電路構成。圖中U1為單片機的芯片AT89S51，、模式輸入， ，單片機可以配置 ISD2560的操作模式。單片機的INT0腳、 的EOM 標志輸出相連，EOM標志在錄音時由芯片自動的插入到錄音信息的結尾處，放音遇到EOM時，會產(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 典型應用 可組合模式M0 信息的快速檢索 快進、找到所需的語音段 MMM6M1 刪除語音結束標志 使分段語音變成一段 MMM5 、M6M3 循環(huán)放音 循環(huán)重放0地址的語音段 MMM6M4 連續(xù)尋址 禁止地址計數(shù)器復位，連續(xù)放音 M0、MM5M5 CE電平有效 允許語音暫停 M0、MM3 、M4M6 按鍵操作 簡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 語音錄放電路語音芯片 ISD2560 原理圖由于 ISD2560 是數(shù)模的混合芯片，因此對數(shù)字信號和模擬信號的處理是 PCB 設計需要著重考慮的問題。 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 ：定時器/計數(shù)器方式選擇位。GATE：門控位。 控制寄存器 TCON定時器控制寄存器 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^軟件置 1 或清 0 來啟動或關閉T1。TE1，IT1，IT0(~)：外部中斷 INT1 和 INT0 請求及請求方式控制位。放音時，根據(jù)需播放的語音內容，找到相應的語音段起始地址并通過口線送出，再將 P /R 端設為高電平。具體的操作模式如表 所示：表 ISD2560 語音芯片操作模式圖 操作模式可有微控制也可由硬件實現(xiàn)。（2）當 CE 變低且最高兩地址為同位高時，執(zhí)行操作模式。表 ISD2560 地址空間分配十進制 二進制 信息時間（秒）A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 2560 2575 25900 0 0