基于單片機的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計-全文預(yù)覽
【正文】 種復(fù)位電路的工作原理是：通電時，電容兩端相當(dāng)于是短路，于是RST引腳上為高電平，然后電源通過電阻對電容充電，RST端電壓慢慢下降，降到一定程度，即為低電平，單片機開始正常工作。無論用戶使用哪種類型的單片機,總要涉及到單片機復(fù)位電路的設(shè)計。注意，錄音時間不能超過預(yù)先設(shè)置的每段語音時間。信號為一負脈沖，在負脈沖的上升沿，該段語音才播放結(jié)束，所以單片機必須要檢測到/EOM的上升沿才能播放第二段，否則播放的語音就不連續(xù)，而且會產(chǎn)生啪啪聲。同樣的方法可錄取第二段、第三段、 ……。二是語音字段如果較少，則可根據(jù)每一字段的內(nèi)容多少，直接分配地址單元。ISD2560內(nèi)部地址單元尋址ISD2560雖然提供了地址輸入線，但它的內(nèi)部信息段的地址卻無法讀出。暫停后，地址并不復(fù)位，再來一個/CE下當(dāng)芯片不錄不放時，非M4也是高。操作為：/CE變低扣，芯數(shù)器復(fù)位，使得信息可連續(xù)錄放或重放。間，那么循環(huán)就從頭至尾進行，這進/OVF不變低。完成后，MMMM6M3循環(huán)從0地址連續(xù)放音MMM6M4連續(xù)尋址錄放連續(xù)的多段信息M0、MM5M5/CE電平有效允許暫停M0、MMM4M6按鍵模式(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現(xiàn)。如果/CE一直為低，或芯片工作在某些操作模式，放音會忽略EOM，繼續(xù)進行下去。27P/R本端狀態(tài)在/CE的下降沿鎖存。放音遇到EOM時，本端輸出低電平脈沖。23/CE本端變低后（而且PD為低），允許進行錄放操作。對話筒輸入來說ANA OUT端應(yīng)通過外接電容連至本端。19AGCAGC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。16,28VCCA、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。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。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(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(shè)計基于單片機的語音錄放系統(tǒng)。本文所設(shè)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(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256字節(jié)的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。采用此方法的語音芯片外圍電路比較復(fù)雜，聲音質(zhì)量也有一定失真。目前，語音合成、語音識別、語音存儲和回放技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，盡管利用一般的單片機測控系統(tǒng)中都有的硬件電路 （如A/D、 D/A、存儲器等）能完成語音信號的數(shù)字化處理，但是功能比較單一、且效果不是很好，所以基于單片微機和語音芯片系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，如電腦語音鐘、語音型數(shù)字萬用表、手機話費查詢系統(tǒng)、排隊機、監(jiān)控系統(tǒng)語音報警以及公共汽車報站器等等。由單片機AT89C51及數(shù)碼語音芯片ISD2560組成的語音設(shè)計系統(tǒng)出了系統(tǒng)的硬件電路，并給出了錄、放音實用的源程序。所謂語音芯片，就是在人工或者控制器的控制下可以錄音和放音的語音芯片,但語音信號是模擬量（語音芯片存儲和播放聲音的基本工作方式為：聲音 → 模擬量 → A/D → 存儲 → D/A → 模擬量 → 播放）。語音集成電路與微處理器相結(jié)合，具有體積小、擴展方便等特點，具有廣泛的發(fā)展前景，如電腦語音鐘、語音型數(shù)字萬用表、手機話費查詢系統(tǒng)、排隊機、監(jiān)控系統(tǒng)語音報警以及公共汽車報站器等。芯片采用多電平直接模擬量存儲專利技術(shù)，省去了A/D、D/A轉(zhuǎn)換器。 ISD串行接口基本框圖ISD語音芯片目前有ISD1000、ISD1100、ISD1200／1400、ISD2500、ISD3340和ISD4000系列，本設(shè)計采用的是2500系列中的ISD2560芯片。 （3）控制簡單，控制引腳與TTL電平兼容 （4）集成度高、使用方便。ISD2560可重復(fù)錄放10萬次，它是一種永久記憶型語音錄放電路，它有音質(zhì)自然，使用方便、單片存放、反復(fù)錄音、低功耗、抗斷電等許多特點，因此在許多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。通過操作地址和控制線可完成不同的任務(wù)，以實現(xiàn)復(fù)雜的信息處理功能，如信息的組合、連接、設(shè)定固定的信息段和信息管理等。（6）+5V供電 語音芯片引腳功能介紹語音芯片選用ISD公司的ISD2560，它共有3種封裝形式：32腳的TSOP封裝、28腳的DIP封裝和28腳的SOIC封裝。14,15SP+、SP揚聲器輸出。當(dāng)以差分形式連接話筒時，可減小噪聲，提高共模抑制比。.20ANA IN 本端為芯片錄音信號輸出。本端可用于級聯(lián)。25/EOMEOM標志在錄音時由芯片自動插入到該信息的結(jié)尾。本端內(nèi)部有下拉元件，不用時應(yīng)接地。放音時由地址端提供起始地址，放音持續(xù)到EOM標志。因此操作模式和直接尋址相互排斥。但電路由錄轉(zhuǎn)放或由放轉(zhuǎn)錄(M6模式除外)或都執(zhí)行了掉電周期后，地址計數(shù)器將復(fù)位為0。 模式功能典型應(yīng)用可組合使用的模式M1信息檢索快進入信息MMM6M2刪除WOM在最后一條信息結(jié)束處放EOMM1（刪除EOM標志）：使分段信息變?yōu)橐粭l信息，一條信息可以完全占滿存儲空M4禁止地址計時/CE設(shè)置為電平觸發(fā)
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