基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 LCALL PLAYBACK BUTTON2： MOV C, STOP JC BUTTON3 LCALL DELAY10MS JC BUTTON3 WAIT3： MOV C,STOP 基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(jìn)行擴(kuò)充。按“ STOP”鍵為復(fù)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(fù)位電路 晶振電路 51 單 片 機(jī) 語音芯片 話筒 麥克風(fēng) 基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(shè)置 EOM）。 ISD2560 語音芯片和單片機(jī)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(jī)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(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(jī)、語音錄放器件、麥克風(fēng)及揚(yáng)聲器構(gòu)成。單片機(jī)的 腳用于控制語音芯片的片選，低電平時選中芯片。 單片機(jī)與語音芯片部分外圍接線 如圖 中， U1為單片機(jī)芯片 AT89C51，工作于 12MHz 的時鐘。一般用指令執(zhí)行所需機(jī)器周期數(shù)表示。 機(jī)器周期：機(jī)器周期是單片機(jī)完成一個基本操作所需要的時間。 基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(jī)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(jī)還可以選擇更高的頻率。 基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 27 頁 時鐘電路 單片機(jī)工作時，從取指令到譯碼再進(jìn)行 微操作，必須在時鐘信號控制下才能有序地進(jìn)行，時鐘電路就是為單片機(jī)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(fù)位電路仿真圖 在上電或復(fù)位過程中，控制 CPU 的復(fù)位狀態(tài)：這段時間內(nèi)讓 CPU 保持復(fù)位狀態(tài)，而不是一上電或剛復(fù)位完畢就工作，防止 CPU 發(fā)出錯誤的指令、執(zhí) 基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(shè)為高電平， PD端設(shè)為低電平，并讓 /CE 端產(chǎn)生一負(fù)脈沖啟動放音，這時單片機(jī)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(jī)對 ISD2560 的控制錄音時，按下錄音鍵，單片機(jī)通過口線設(shè)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(jī)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(yùn)行指示） :/EOM 變高表示錄 /放操作正在進(jìn)行，可驅(qū)動 LED 等。當(dāng)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(jì) 數(shù)器復(fù)位，使得信息可連續(xù)錄放或重放。 M1（刪除 EOM 標(biāo)志）：使分段信息變?yōu)橐粭l信息，僅在信息后 保留一個EOM 標(biāo)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(dāng) 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(shí)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(shí)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(hù)信息的完整性，當(dāng)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(yīng)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(bǔ)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(shí)再現(xiàn)語音的自然效果，避免了一般固體語音電路因?yàn)榱炕蛪嚎s所造成的量化噪聲和失真現(xiàn)象。 基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 3 頁 共 27 頁 ISD2560 具有 10 個地址輸入端，尋址能力可達(dá) 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(shè)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(fēng)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(yáng)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(shí)、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(shè)計(jì)基于單片機(jī)的語音錄放系統(tǒng)。本文所設(shè)計(jì)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(jī) AT89C51，片內(nèi)含 8k字節(jié)的可反復(fù)擦寫的
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