【正文】 【參數(shù)】無(wú)。 5）【 API 格式】 C： int SACM_DVR _Play(int Speech_Index, int Channel, int Ramp_Set)； ASM： Call SACM_DVR _Play 【功能說(shuō)明】以自動(dòng)方式播 放外接 SRAM 中的錄音資料。 【備注】該函數(shù)僅適用于 SACM_DVR 模塊，且只有自動(dòng)方式。 【返回值】無(wú)。 【返回值】無(wú) 【備注】 ① 對(duì)于 SACM_DVR 模塊，需要一些 I/O 口來(lái)連接外部的 SRAM，用以存放錄音資料。 語(yǔ)音識(shí)別電路基本結(jié)構(gòu)如圖 41 所示 : 濾除噪音預(yù)加重濾波器組 PARCOR 系數(shù)線性預(yù)測(cè)系數(shù)過(guò)零次數(shù)能量相關(guān)函數(shù)等模式匹配詞典語(yǔ)音分析語(yǔ) 音識(shí)別結(jié)果輸出 圖 41 識(shí)別電路結(jié)構(gòu) 語(yǔ)音錄入使用介紹 SACMDVR 具有錄音和放音功能，并采用 SACM_A2020 的算法，錄音時(shí)采用 16K資料率及 8K 采樣率獲取語(yǔ)音資源，經(jīng)過(guò) SACM_A2020 壓縮后存儲(chǔ)在擴(kuò)展的 SRAM 628128A 里，錄滿音后自動(dòng)開始放音。 凌陽(yáng)壓縮算法中 SACM_A20 SACM_S480、 SACM_S240 主要是用來(lái)放音，可用于語(yǔ)音提示，而 DVR 則用來(lái)錄放音。 2) 參數(shù)編碼：聲碼器（ vocoder）模型表達(dá)，抽取參數(shù)與激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行編碼。 凌陽(yáng)音頻編碼算法 表 41 音頻質(zhì)量等級(jí)的編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（頻響）： 表 41 頻率范圍（ Hz）采樣率（ kHz）量化精度（位） 電話話音 200~3400 8 8 寬帶音頻（ AM 質(zhì)量） 50~7000 16 16 調(diào)頻廣播（ FM 質(zhì)量） 20~15k 16 高質(zhì)量音頻（ CD 質(zhì)量） 20~20k 16 凌陽(yáng)音頻壓縮算法處理的語(yǔ)音信號(hào)的范圍是 200HZ－ 的電話話音。 如：多脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（ MPLPC），規(guī)劃脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè) 編碼（ KPELPC），碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（ CELP）等都是屬于混合編碼技術(shù)。具體說(shuō)，參數(shù)編碼是通過(guò)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)特征參數(shù)的提取和編碼，力圖使重建語(yǔ)音信號(hào)具有盡可能高的準(zhǔn)確性，但重建信號(hào)的波形同原語(yǔ)音信號(hào)的波形可能會(huì)有相當(dāng)大的 差別 。 如：脈沖編碼調(diào)制 (pulse code modulation， PCM)、差值脈沖編碼調(diào)制（ DPCM）、增量調(diào)制 (DM)以及它們的各種改進(jìn)型自適應(yīng)差分編碼（ ADPCM）、自適應(yīng)增量調(diào)制（ ADM）、自適應(yīng)差值脈沖編碼調(diào)制 (ADPCM) 、自適應(yīng)傳輸編 碼（ Adaptive Transfer Coding， ATC）和子帶編碼（ SBC）等都屬于波形編碼技術(shù)。而在實(shí)際操作中，可以依需要來(lái)選擇合適的算法。 壓縮編碼的必要性：實(shí)際應(yīng)用中，壓縮編碼的音頻資料量很大，進(jìn)行傳輸或存儲(chǔ)資料量是不現(xiàn)實(shí)的。此外，聲道的數(shù)目、相應(yīng)的音頻設(shè)備也是影響音頻質(zhì)量的原因。但音樂(lè)不能對(duì)所有的聲音進(jìn)行符號(hào)化。語(yǔ)音也可以表示為波形聲音，但波形聲音表示不出語(yǔ)言、語(yǔ)音學(xué)的內(nèi)涵。 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能：通過(guò)按鍵 1，開始錄音，按鍵 2，結(jié)束錄音并播放所錄的語(yǔ)音。 按鍵部分：按鍵 1 開始語(yǔ)音錄入 按鍵 2 停止錄音，播放語(yǔ)音。如錄音筆、自錄語(yǔ)音提示等應(yīng)用方案。 SPCE061A 的外部存儲(chǔ)器（ Memory）的擴(kuò)展 綜述 隨著數(shù)字語(yǔ)音，圖象處理技術(shù)的飛速發(fā)展，其在電子產(chǎn)品中也得到廣泛應(yīng)用，如語(yǔ)音智能玩具、 PDA 以及有語(yǔ)音、圖象識(shí)別技術(shù)的機(jī)器人。用它可以替代在單片機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目的開發(fā)過(guò)程中常用的軟件工具 —— 硬件在線實(shí)時(shí)。它既是一個(gè)編程器（即程序燒寫器），又是一個(gè)實(shí)時(shí)在線調(diào)試器。 系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下 (時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài) )， 耗電僅為 2μ ； 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 (可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值 )； 2 個(gè) 10 位 DAC(數(shù) 模轉(zhuǎn)換 )輸出通道； 32 位通用可編程輸入 /輸出端口； 14 個(gè)中斷源可來(lái)自定時(shí)器 A / B，時(shí)基， 2 個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，鍵喚醒； 具備觸鍵喚醒的功能； 使用凌陽(yáng)音頻編碼 SACM_S240 方式 ( 位 /秒 )，能容納 210 秒的語(yǔ)音數(shù)據(jù)； 鎖相環(huán) PLL 振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)； 32768Hz 實(shí)時(shí)時(shí)鐘； 7 通道 10 位電壓模 數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)和單通道聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器； 聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制 (AGC)功能； 具備串行設(shè)備接口； 具有低電壓復(fù)位 (LVR)功能和低電壓監(jiān)測(cè) (LVD)功能； 內(nèi)置在線仿真電路 ICE（ In Circuit Emulator）接口 ； 具有保密能力 ； 具有 WatchDog 功能 應(yīng)用領(lǐng)域 家用電器控制器：冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等白色家電 儀器儀表：數(shù)字儀表（有語(yǔ)音提示功能） 電表、水表、煤氣表、暖氣表 工業(yè)控制 智能家居控制器 通訊產(chǎn)品：多 功能錄音電話、自動(dòng)總機(jī)、語(yǔ)音信箱、數(shù)字錄音系統(tǒng)產(chǎn)品 醫(yī)療設(shè)備、保健器械（電子血壓計(jì)、紅外體溫監(jiān)測(cè)儀等） 體育健身產(chǎn)品（跑步機(jī)等） 電子書籍（兒童電子故事書類）、電教設(shè)備等 語(yǔ)音識(shí)別類產(chǎn)品（語(yǔ)音識(shí)別遙控器、智能語(yǔ)音交互式玩具等） 結(jié)構(gòu)概覽 SPCE061A的結(jié)構(gòu)如圖 32所示 芯片的引腳排列和說(shuō)明 SPCE061A有兩種封裝片，一種為 84個(gè)引腳， PLCC84封裝形式；它 的排列如圖 32所 圖 32 PLCC84封裝形式 可將 PFUSE接 5V, PVIN接 GND并維持 1s以上即可將內(nèi)部保險(xiǎn)絲熔化，此后就無(wú)法讀取和向閃存加載數(shù)據(jù)。與 SPCE500A不同的是，在存儲(chǔ)器資源方面考慮到用戶的較少資源的需求以及便于程序調(diào)試等功能， SPCE061A里只內(nèi)嵌 32K字的閃存（ FLASH） 。 低 功耗、低電壓 μ ’nSP? 家族采用 CMOS 制造工藝，同時(shí)增加了軟件激發(fā)的弱振方式、空閑方式和掉電方式，極大地降低了其功耗。 具有較強(qiáng)的中斷處理能力 μ ’nSP? 家族的中斷系統(tǒng)支持 10 個(gè)中斷向量及 10 余個(gè)中斷源，適合實(shí)時(shí)應(yīng)用領(lǐng)域。借助這種通用結(jié)構(gòu)附加可選結(jié)構(gòu)的積木式的構(gòu)成，便可形成各種不同系列派生產(chǎn)品，以適合不同的應(yīng)用場(chǎng)合。它的 CPU 內(nèi)核采用凌陽(yáng)最新推出的μ ’nSP? （ Microcontroller and Signal Processor） 16位微處理器芯片（以下簡(jiǎn)稱μ ’nSP? ）。本系統(tǒng)提供 W29C040 相關(guān)的讀寫模塊，此模塊也可應(yīng)用于 W29C040 同系列的相關(guān) FLASH 芯片中另外，凌陽(yáng)十六位單片機(jī)具有易學(xué)易用的效率較高的一套指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境。 3 凌陽(yáng)方案 :我認(rèn)為，凌陽(yáng)是 51 和 DSP 之間的一種良好的結(jié)合。在當(dāng)今比較高端應(yīng)用場(chǎng)合，可能再也難以見(jiàn)到 51 單片機(jī)的身影，取而代之的是 ARM 和 DSP 等處理器。μ ’nSP? CPU 系統(tǒng)仿真板，高性能的 C 語(yǔ)言編譯器，并提供了 C 語(yǔ)言的編程函數(shù)庫(kù)。凌陽(yáng)單片機(jī)順應(yīng)了單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，其系統(tǒng)芯片具有集成度高，數(shù) /?；旌?，功能全，低功耗 ，低電壓和易于開發(fā)等特點(diǎn)。 如 溫度檢測(cè)存儲(chǔ)播放系統(tǒng) 、自錄語(yǔ)音提示等應(yīng)用方案。 本系統(tǒng)提供 W29C040 相關(guān)的讀寫模塊，此模塊也可應(yīng)用于 W29C040 同系列的相關(guān) FLASH 芯片中 。目前世界上各個(gè)公司都研制出了各種應(yīng)用領(lǐng)域的單片機(jī)，如 ATMEL 公司的 80C9X系列， INTEL 公司的 MCS5X 系列， MOTOROLA 的 68 系列和 ZILOG 的 Z8 系列。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)已進(jìn)入了片上系統(tǒng)（ SOC， System On Chip）時(shí)代，單片機(jī)的更能也越來(lái)越強(qiáng)大，使其成為真正的系統(tǒng)單片機(jī)。所謂后 PC 時(shí)代，是英文 Pervasive Computing，翻譯為滲透到各個(gè)方面的計(jì)算。 （ 4）應(yīng)用系統(tǒng)所用存儲(chǔ)器芯片可選用 EPROM， EEPROM， OTP 芯片或利用掩膜形生產(chǎn)，便于批量開發(fā)和應(yīng)用。 所謂單片機(jī)（ Single Chip Microputer） ,是指一塊芯片中集成有中央處理器（ CPU），存儲(chǔ)器（ RAM 和 ROM），基本 I/O 接口以及定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器等部件，并具有獨(dú)立指令系統(tǒng)的智能器件，即在一塊芯片上實(shí)現(xiàn)一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的基本功能。進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，開發(fā)推出單片機(jī)的公司很多，各種高性能單片機(jī)芯片市場(chǎng)也異常活躍，新技術(shù)的不斷采用，更加使單片機(jī)的種類、性能以及應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大和提高。對(duì)于較復(fù)雜的系統(tǒng)，只需對(duì)單片機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展即可，十分方便。該系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于需求的錄音較長(zhǎng)的場(chǎng)合。 5. 設(shè)計(jì)基于單片機(jī)和其外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器的硬件方案 6. 設(shè)計(jì)基于語(yǔ)音壓縮算法的軟件方案 7. 調(diào)試，性能指標(biāo)分析及應(yīng)用擴(kuò)展研究 四、 指導(dǎo)導(dǎo)師：王勇剛 五、 畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料： [1] 薛均義 .凌陽(yáng) 16 位單片機(jī)原理及應(yīng)用 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 [2] 雷思孝，李伯成 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 .西安：電子科技大學(xué)出版社， 2020 [3] 樊昌信 .通信原理 .北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2020 [4] 許海燕，付炎 .嵌入式系統(tǒng)技術(shù)和應(yīng)用 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [5] 凌陽(yáng)大學(xué)計(jì)劃網(wǎng)站 [6] 中國(guó)單片機(jī)世 間 摘 要 本次課程設(shè)計(jì)的主要目的是制作一個(gè)基于單片機(jī)的數(shù)碼錄音和播放系統(tǒng)。關(guān)注其在語(yǔ)音處理方面的優(yōu)勢(shì)性能 4. 設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的數(shù)碼錄音和播放系統(tǒng)，要求能最少實(shí)現(xiàn) 4 分鐘的語(yǔ)音錄放且音質(zhì)清晰。 SPCE061A是臺(tái)灣凌陽(yáng)公司生產(chǎn)的十六位單片機(jī)，該單片機(jī)內(nèi)置有 2 路 DA 轉(zhuǎn)換， 8 路 AD 轉(zhuǎn)換及在線仿真 等豐富的功能， W29C040 是臺(tái)灣華邦公司生產(chǎn)的 4M 位的 FLASH 存儲(chǔ)芯片，利用它存儲(chǔ)凌陽(yáng)格式的語(yǔ)音資源，可以長(zhǎng)達(dá) 4 分鐘語(yǔ)音錄放。如果是簡(jiǎn)單的控制對(duì)象，只需要利用單片機(jī)作為控制核心，不需要另加外部設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)?？梢哉J(rèn)為，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代電子技術(shù)的十分重要的技術(shù)之一，可以使設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品更具智能化和先進(jìn)性。在航空航天，機(jī)械加工，智能儀器儀表，家用電器，通信系統(tǒng)，智能玩具等領(lǐng)域，單片機(jī)都發(fā)揮了巨大的作用。歸納起來(lái)，單片機(jī)系統(tǒng)有以下的特點(diǎn)： （ 1）單片機(jī)獨(dú)立的指令系統(tǒng)，可以將我們的設(shè)計(jì)思想充分體現(xiàn)出來(lái) （ 2）系統(tǒng)配置以滿足控制對(duì)象的需求為出發(fā)點(diǎn)，使得系統(tǒng)具有較高的性能價(jià)格比 （ 3）應(yīng)用系統(tǒng)通常將程序駐留在片內(nèi)（外） ROM 中，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，使用方便 .系統(tǒng)規(guī)模小，本身不具有開發(fā)能力，一般需要借助專用的開發(fā)工具進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)和調(diào)試，而實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用，成本低，效益好。如數(shù)控機(jī)床，機(jī)器人，智能儀器儀表，家用電器等都是典型的機(jī)電一體化設(shè)備和產(chǎn)品 同時(shí)，隨著社會(huì)和科技的不斷發(fā)展，“ PC”的到來(lái)以開始改善了人們的生活水平。單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要分之，嵌入式系統(tǒng)的先頭兵，廣泛的應(yīng)用于空業(yè)控制，智能儀器，機(jī)電一體化產(chǎn)品，智能電器，個(gè)人數(shù)字處理器等領(lǐng)域。隨著微電子，半導(dǎo)體工藝的不斷進(jìn)步，單片機(jī)芯片在向高度集成化，低功耗的方向發(fā)的發(fā)展。 第 2 章 摘 要 本次課程設(shè)計(jì)主要是利用凌陽(yáng)最新開發(fā)的 16 位單片機(jī)來(lái)制作一個(gè)基于SPCE061A 和 W29C040 的數(shù)碼錄音與播放系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于需求的錄音較長(zhǎng)的場(chǎng)合 。凌陽(yáng)科技推出的μ ’nSP? 單片機(jī)就是基于 SOC 的新型數(shù) /?；旌系南到y(tǒng)芯片。凌陽(yáng)公司為μ ’nSP? 單片機(jī)的應(yīng)用開發(fā)提供了較為完善的開發(fā)支持工具。我個(gè)人認(rèn)為，除了其速度不夠快外，集成度不高是 51 最大的缺點(diǎn)。 DSP 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力是讓眾多的單片機(jī)都望塵莫及的。如錄音筆、自錄語(yǔ)音提示等應(yīng)用方案。凌陽(yáng)的 16 位單片機(jī)就是為適應(yīng)這種發(fā)展而設(shè) 計(jì)的。除此之外的其它功能模塊均為可選結(jié)構(gòu) ，亦即這種結(jié)構(gòu)可大可小或可有可無(wú)。另外，模塊化的結(jié)構(gòu)易于系統(tǒng)擴(kuò)展，以適應(yīng)不同用戶的需求。 功能強(qiáng)、效率高的指令系統(tǒng) μ ’nSP? 指令系統(tǒng)的指令格式緊湊，執(zhí)行迅速 ,并且其指令結(jié)構(gòu)提供了對(duì)高級(jí)語(yǔ)言的支持 ,這可以大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間。 SPCE061A 是繼μ ’nSP? 系列產(chǎn)品 SPCE500A等之后凌陽(yáng)科技推出的又一款 16位結(jié)構(gòu)的微控制器。 性能 16 位μ ’nSP? 微處理器； 工作電壓 (CPU) VDD 為 ~ (I/O) VDDH 為 ~ CPU 時(shí)鐘： ~ ； 內(nèi)置 2K 字 SRAM； 內(nèi)置 32KFLASH； 可編程音頻處理； 晶體振蕩器 。 SPCE061A開發(fā)方法 SPCE061A的開發(fā)是通過(guò)在線調(diào)試器 PROBE實(shí)現(xiàn)的。 它既是一個(gè)編程