基于單片機的語音錄放系統(tǒng)設計-全文預覽
【正文】 LCALL PLAYBACK BUTTON2： MOV C, STOP JC BUTTON3 LCALL DELAY10MS JC BUTTON3 WAIT3： MOV C,STOP 基于單片機的語音錄放系統(tǒng)設計 第 21 頁 共 27 頁 JNC WAIT3 LCALL STOPDEVICE BUTTON3： LJMP BUTTON TORECORD: JB RECFLAG,PAUSE1 。否，繼續(xù)掃描下一個按鍵 LCALL DELAY10MS 。需要時，還可對該程序進行擴充。按“ STOP”鍵為復位，再錄音時，又將從第一段開始。 (b)放音 播放時，第一次按播音鍵即開始播放。 復位電路 晶振電路 51 單 片 機 語音芯片 話筒 麥克風 基于單片機的語音錄放系統(tǒng)設計 第 16 頁 共 27 頁 （ a） 錄音工作流程 （ b） 放音 工作流程 圖 系統(tǒng)錄放音工作流程 開始 判斷錄音鍵是否按下 判斷是否錄音 開始錄音 錄音結(jié)束 不動作 執(zhí)行其他 N N Y Y 判斷錄音鍵是否再次按下 錄音中 N Y 開始 判斷是否放音鍵按下 判斷是否放音 開始放音 放音結(jié)束 不動作 執(zhí)行其他 N N Y Y 判斷放音鍵是否再次按下 放音中 N Y 基于單片機的語音錄放系統(tǒng)設計 第 17 頁 共 27 頁 其具體的操作方法如下： (a)錄音 錄音時，第一次按錄音鍵開始錄音，第二次按錄音鍵表示暫停（即保存，設置 EOM）。 ISD2560 語音芯片和單片機的端口 I/O 表如下 : 系統(tǒng) I/O 分配表 輸入信號 輸出 單片機端口 元器件 語音芯片端口 元器件 SB1 SP+ SPEAKER SB2 SB3 SP MIC MK 基于單片機的語音錄放系統(tǒng)設計 第 15 頁 共 27 頁 第四章 語音錄放工作流程 硬件流程 該系統(tǒng)的硬件電路主要由單片機、語音錄放器件、麥克風及揚聲器構(gòu)成。單片機的 腳用于控制語音芯片的片選，低電平時選中芯片。 單片機與語音芯片部分外圍接線 如圖 中， U1為單片機芯片 AT89C51，工作于 12MHz 的時鐘。一般用指令執(zhí)行所需機器周期數(shù)表示。 機器周期：機器周期是單片機完成一個基本操作所需要的時間。 基于單片機的語音錄放系統(tǒng)設計 第 12 頁 共 27 頁 時鐘周期：振蕩脈沖送入內(nèi)部時鐘電路，由時鐘電路對其二分頻后輸出的時鐘脈沖周期稱為時鐘周期。 而時序是單片機在執(zhí)行指令時 CPU 發(fā)出的控制信號在時間上的先后順序。一些新型的單片機還可以選擇更高的頻率。 基于單片機的語音錄放系統(tǒng)設計 第 11 頁 共 27 頁 時鐘電路 單片機工作時，從取指令到譯碼再進行 微操作，必須在時鐘信號控制下才能有序地進行，時鐘電路就是為單片機工作提供基本時鐘的。 電容在上接高電平，電阻在下接地，中間為 RST。 圖 復位電路仿真圖 在上電或復位過程中，控制 CPU 的復位狀態(tài)：這段時間內(nèi)讓 CPU 保持復位狀態(tài)，而不是一上電或剛復位完畢就工作，防止 CPU 發(fā)出錯誤的指令、執(zhí) 基于單片機的語音錄放系統(tǒng)設計 第 10 頁 共 27 頁 行錯誤操作，也可以提高電磁兼容性能。 按下開始按鈕鍵，啟動錄音，再次按下開始鍵，結(jié)束錄音。再將 P/R端設為高電平， PD端設為低電平，并讓 /CE 端產(chǎn)生一負脈沖啟動放音，這時單片機只需等待 ISD2560 的信息結(jié)束信號，即 /EOM 的產(chǎn)生。錄放音時 AT89C51 單片機對 ISD2560 的控制錄音時，按下錄音鍵，單片機通過口線設置語音段的起始地址，再使 PD 端、 P/R 端和 /CE端為低電平啟動錄音；結(jié)束時，再 次按下錄音 鍵，單片機又讓 /CE 端回到高電平，即完成一段語音的錄制。該方式能充分利用 ISD2560 內(nèi)部的E2PROM，在字段較多時可利用該方法。 /EOM（運行指示） :/EOM 變高表示錄 /放操作正在進行，可驅(qū)動 LED 等。當芯片不錄不放時， /CE 端的下降沿就啟動錄 /放操作。 /CE 再變低后。 M4禁止地址計 數(shù)器復位，使得信息可連續(xù)錄放或重放。 M1（刪除 EOM 標志）：使分段信息變?yōu)橐粭l信息，僅在信息后 保留一個EOM 標志 .這個模式 完成后， 錄入的所有信息就變成一條連續(xù)的信息。 (2)當 CE 變低且最高兩地址位同為高時，執(zhí)行操作模式。操作模式 可由微控制器也可由硬件實現(xiàn)。 ISD2560 內(nèi)置若干種操作模式，因而可用最少的外圍器件實現(xiàn)最多的功能。高電平 選擇放音，低電平選擇錄音。芯片內(nèi)部會檢測電源電壓以維護信息的完整性，當電壓低于 V 時，本端變低，芯片只能放音。芯片在本端的下降沿鎖存地址線和 P/R 端的狀態(tài)。對話筒輸入來說 ANA OUT端應通過外接電容連至本端。 19 AGC AGC 動態(tài)調(diào)整前置增益以補償話筒輸入電平的寬幅變化，使得錄制變化很大的音量時失真都能保持最小。 16,28 VCCA、 VCCD 模擬電源、數(shù)字電源，盡可能在靠近供電端處相連。本例選用 SOIC 封裝，其 引腳分布如圖 。 ISD2560 可不分段，也可按最小段長為單位來任意組合分段。 ISD2560 省去了 A/D和 D/A 轉(zhuǎn)換 器，集成度較高，內(nèi)部包括前置放大器、內(nèi)部時鐘、定時器、采樣時鐘、濾波器、自動增益控制、邏輯控制、模擬收發(fā)器、解碼器和 480KB 的 ROM。 （ 5）能較好地真實再現(xiàn)語音的自然效果，避免了一般固體語音電路因為量化和壓縮所造成的量化噪聲和失真現(xiàn)象。 基于單片機的語音錄放系統(tǒng)設計 第 3 頁 共 27 頁 ISD2560 具有 10 個地址輸入端，尋址能力可達 1024 位，前 600 個地址用于直接存取語音，地址 600～ 767 未使用，地址 768～ 1024 為工作模式選擇用，因此最多能分 600 段；設有 OVF（溢出）端，便于多個器件級聯(lián)；單片存儲時間為 60 秒，直接存儲模擬語音信號。在一塊芯片上集成有麥克風前置放大器、自動增益控制電路、抗混淆和平滑濾波器、模擬存儲陣列、揚聲器驅(qū)動器、控制接口和內(nèi)部精確的參考時鐘。每個采樣值直接存儲在片內(nèi)單個 EEPROM 單元中，因此能夠非常真實、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)和效果聲，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲” 本例即采用這種模擬語音數(shù)據(jù)直接存儲語音芯片設計基于單片機的語音錄放系統(tǒng)。本文所設計的錄放及循環(huán)放音系統(tǒng)，其微控 制器采用的是美國 ATMEL 公司 生產(chǎn)的低電壓、高性能 8 位 CMOS 單片機 AT89C51，片內(nèi)含 8k字節(jié)的可反復擦寫的
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