【正文】 存儲(chǔ)凌陽(yáng)格式的語(yǔ)音資源。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)。W29C040。人們對(duì)語(yǔ)音技術(shù)的實(shí)際需求也越來(lái)也迫切，使得語(yǔ)音處理實(shí)用化產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。如今，隨著消費(fèi)類(lèi)電子的興起和繁榮以及各類(lèi)芯片的發(fā)展，人們對(duì)錄音播放設(shè)備的需求也不斷的增多，錄音播放設(shè)備應(yīng)用的領(lǐng)域也不斷增加。并向著體積小、錄放效果好、穩(wěn)定性強(qiáng)、系統(tǒng)更完善的方向發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，開(kāi)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?；钴S，新技術(shù)的不斷采用，更加使單片機(jī)的種類(lèi)、性能以及應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大和提高。單片機(jī)是隨著微型計(jì)算機(jī)，單板機(jī)的發(fā)展及其在智能測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的。目前，中國(guó)臺(tái)灣的凌陽(yáng)公司最新推出了16位的SPCE系列由于其在語(yǔ)音功能的獨(dú)特應(yīng)用，得到了廣大客戶(hù)的認(rèn)可，因此，也是我這次畢業(yè)論文所選擇的單片機(jī)。輸出儲(chǔ)存單片機(jī)按鍵MIC輸入圖21 系統(tǒng)的主要器件結(jié)構(gòu)圖本系統(tǒng)包括按鍵部分、音頻錄入部分、音頻輸出部分和W29C040存儲(chǔ)擴(kuò)展等四部分。存儲(chǔ)擴(kuò)展部分：通過(guò)控制，將錄音編碼后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。隨著超大規(guī)模高速集成電路的發(fā)展，現(xiàn)代電子技術(shù)進(jìn)入了片上系統(tǒng)SOC（System On a Chip）階段，從而使單片機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用發(fā)生了深刻的變化。這些都進(jìn)一步擴(kuò)大了單片機(jī)的應(yīng)用范圍。凌陽(yáng)單片機(jī)自帶的存儲(chǔ)器是不夠的，所以我們必須擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器。 DSP方案在數(shù)字信號(hào)處理方面，處處可以見(jiàn)到DSP的身影。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(xiàn)仿真等豐富的功能，這些都為我們實(shí)現(xiàn)數(shù)碼錄音和播放提供良好的方便條件， 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。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言，可以實(shí)現(xiàn)C語(yǔ)言與凌陽(yáng)匯編語(yǔ)言的互相調(diào)用，并且，提供了語(yǔ)音錄放的庫(kù)函數(shù)，只要了解庫(kù)函數(shù)的使用，就會(huì)很容易完成語(yǔ)音錄放 綜上所述，我們選擇了凌陽(yáng)方案。圍繞μ’nSP?所形成的16位μ’nSP?系列單片機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)μ’nSP?家族）采用的是模塊式集成結(jié)構(gòu)，它以μ’nSP?內(nèi)核為中心集成不同規(guī)模的ROM、RAM和功能豐富的各種外設(shè)接口部件。這樣做無(wú)疑會(huì)使每一種派生產(chǎn)品具有更強(qiáng)的功能和更低的成本。 高性能價(jià)格比 μ’nSP?家族片內(nèi)帶有高尋址能力的ROM、靜態(tài)RAM和多功能的I/O口。另外，μ’nSP?家族的工作電壓范圍大，能在低電壓供電時(shí)正常工作，且能用電池供電。較高的處理速度使μ’nSP?能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)。SPCE061A系統(tǒng)的特性參數(shù)如表32 表32 PCE061A系統(tǒng)的特性參數(shù)特性參數(shù)Spce061a工作電壓~最大工作速率CPU16位μ39。用它可以替代在單片機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程中常用的軟件工具——硬件在線(xiàn)實(shí)時(shí)。真器和程序燒寫(xiě)器。一個(gè)復(fù)雜或功能強(qiáng)大的語(yǔ)音，圖象處理系統(tǒng)需要很大的,不同的存儲(chǔ)器（ROM,FLASH,SRAM）的存儲(chǔ)空間。本系統(tǒng)提供W29C040相關(guān)的讀寫(xiě)模塊，此模塊也可應(yīng)用于W29C040同系列的相關(guān)FLASH芯片中。圖315 音頻錄入部分電路原理圖音頻輸出部分詳細(xì)電路圖如圖316圖316 音頻輸出部分原理圖系統(tǒng)總原理圖如圖317及附錄D圖317 系統(tǒng)總原理圖第 4 章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 凌陽(yáng)音頻介紹 音頻概述我們所說(shuō)的音頻是指頻率在20 Hz～20 kHz的聲音信號(hào)，分為：波形聲音、語(yǔ)音和音樂(lè)三種，其中波形聲音就是自然界中所有的聲音，是聲音數(shù)字化的基礎(chǔ)。音樂(lè)與語(yǔ)音相比更規(guī)范一些，是符號(hào)化了的聲音。數(shù)字音頻的質(zhì)量取決于：采樣頻率和量化位數(shù)這兩個(gè)重要參數(shù)。壓縮編碼的目的：通過(guò)對(duì)資料的壓縮，達(dá)到高效率存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換資料的結(jié)果即在保證一定聲音質(zhì)量的條件下，以最小的資料率來(lái)表達(dá)和傳送聲音信息。如果將原始資料進(jìn)行壓縮處理，在確保聲音品質(zhì)不失真的前提下，將數(shù)據(jù)壓縮一半。譯碼是其反過(guò)程，將收到的數(shù)字序列經(jīng)過(guò)譯碼和濾波恢復(fù)成模擬信號(hào)。譯碼為其反過(guò)程，將收到的數(shù)字序列經(jīng)變換恢復(fù)特征參量，再根據(jù)特征參量重建語(yǔ)音信號(hào)。它將波形編碼和參數(shù)編碼組合起來(lái)，克服了原有波形編碼和參數(shù)編碼的弱點(diǎn)，結(jié)合各自的長(zhǎng)處，力圖保持波形編碼的高質(zhì)量和參數(shù)編碼的低速率。2)追求高保真度，復(fù)雜的壓縮技術(shù)（如：CD）。凌陽(yáng)音頻壓縮算法根據(jù)不同的壓縮比分為以下幾種(具體可參見(jiàn)語(yǔ)音壓縮工具一節(jié)內(nèi)容)：SACMA2000：壓縮比為8:１，8:，8:SACMS480：壓縮比為80:3，80:SACMS240：壓縮比為80: 凌陽(yáng)常用的音頻形式和壓縮算法1)波形編碼：subband即SACMA2000特點(diǎn)：高質(zhì)量、高碼率，適于高保真語(yǔ)音／音樂(lè)。 凌陽(yáng)語(yǔ)音的播放、錄制、合成和辨識(shí)凌陽(yáng)的SPCE061A是16位單片機(jī)，具有DSP功能，有很強(qiáng)的信息處理能力，最高時(shí)鐘可達(dá)到49M，具備運(yùn)算速度高的優(yōu)勢(shì)等等，這些都無(wú)疑為語(yǔ)音的播放、錄放、合成及辨識(shí)提供了條件。2)非特定發(fā)音人識(shí)別SI（Speaker Independent）：是指語(yǔ)音樣板由不同年齡、不同性別、不同口音的人進(jìn)行訓(xùn)練，可以識(shí)別一群人的命令。 //停止解碼 unsigned int SACM_DVR _ TestQueue(void) //獲取語(yǔ)音隊(duì)列狀態(tài) int SACM_DVR _Fetchqueue(void) //獲取錄音編碼數(shù)據(jù) void SACM_DVR_FillQueue(unsigned int encodeddata) //填充資料到語(yǔ)音隊(duì)列，等待播放 int GetResource(long Address) ——(Manual) // 從資源文件里獲取一個(gè)字型語(yǔ)音資料 中斷服務(wù)函數(shù)： Call F_FIQ_Service_ SACM_DVR //playing Call F_IRQ1_Service_ SACM_DVR //recode 具體函數(shù)如下： 1) 【API格式】C：void SACM_ DVR _Initial(int Init_Index) ASM：R1=[ Init_Index] Call F_ SACM_ DVR _Initial 【功能說(shuō)明】SACM_ DVR語(yǔ)音播放之前的初始化：設(shè)置中斷源、定時(shí)器以及播放方式（自動(dòng)、手動(dòng)） 【參數(shù)】Init_Index=0 表示手動(dòng)方式；Init_Index=1 則表示自動(dòng)方式。 【參數(shù)】無(wú)。 【返回值】無(wú)。 【返回值】無(wú)。 6）【API格式】C：unsigned int SACM_DVR _Status(void)； ASM：Call F_ SACM_DVR _ Status [返回值]=R1 【功能說(shuō)明】獲取SACM_DVR模塊的狀態(tài)。 SACM_DVR狀態(tài)返回值 【備注】該函數(shù)僅使用于DVR的手動(dòng)方式下。 【備注】用戶(hù)只能通過(guò)非自動(dòng)方式對(duì)語(yǔ)音資料解壓縮。 【備注】用戶(hù)僅能通過(guò)非自動(dòng)方式對(duì)語(yǔ)音資料進(jìn)行譯碼。 【備注】用戶(hù)僅能通過(guò)非自動(dòng)方式測(cè)試語(yǔ)音隊(duì)列狀態(tài)。 【備注】 ① 采用SACM_A2000編碼格式編碼 ② 僅用于非自動(dòng)方式下 程序11 外擴(kuò)SRAM需要SRAM寫(xiě)初始化（InitWriteSRAM）,及寫(xiě)（WriteSRAM） 子函數(shù)。 //用戶(hù)需外接SRAM SACM_DVR_InitEncoder()。 //存入用戶(hù)存儲(chǔ)區(qū) Addr+=2。 ② 從語(yǔ)音隊(duì)列里至少每48ms獲取48個(gè)字資料（16K資料采樣率）。 【返回值】一個(gè)字型語(yǔ)音資料。 【參數(shù)】無(wú)。 W29C040與SPCE061A的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)軟件實(shí)際流程圖實(shí)際流程圖如圖42圖42 實(shí)際流程圖本軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。 SACM_DVR_InitEncoder(RceMonitorOn)。 page_buf[n] =SACM_DVR_FetchQueue( )。 SACM_DVR_FillQueue(Ret)。 //獲取一個(gè)字型語(yǔ)音數(shù)據(jù)//填入語(yǔ)音隊(duì)列等候解碼 //獲取資源并進(jìn)行解碼，只需要以上的幾條簡(jiǎn)單語(yǔ)句調(diào)用就可以完成語(yǔ)音錄入和播放。提供獨(dú)立的W29C040的讀、寫(xiě)、擦除代碼模塊。 SACM_DVR_Encode(void)SACM_DVR_StopEncoder(void) 。以SPCE061A的強(qiáng)大功能，還可以實(shí)現(xiàn)其他的應(yīng)用系統(tǒng)，下文就是就這個(gè)的簡(jiǎn)要介紹。凌陽(yáng)公司的SPCE061A的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其相關(guān)的一些開(kāi)發(fā)平臺(tái)為我們實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄入和播放提供了極其方便的條件。它具有使用簡(jiǎn)單、擴(kuò)展能力強(qiáng)、性?xún)r(jià)比高的特點(diǎn)。SPBA01B支持各種Memory類(lèi)型的擴(kuò)展，系統(tǒng)只要對(duì)SPBA01B內(nèi)部寄存器進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)SPBA01B的讀、寫(xiě)以及片選信號(hào)線(xiàn)的自動(dòng)控制，同時(shí)我們還可以在這個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上通過(guò)增加擴(kuò)展存儲(chǔ)器的容量，如32M，64M，甚至128M的存儲(chǔ)器，另外可以使用壓縮編碼率更高的算法，如有本系統(tǒng)的16Kb/，但基礎(chǔ)是保持語(yǔ)音的一定的保真度的前提下，來(lái)增加數(shù)字語(yǔ)音的時(shí)間和存儲(chǔ)量。 溫度測(cè)量顯示存儲(chǔ)系統(tǒng) 系統(tǒng)總體方案介紹本系統(tǒng)由一塊SPCE061A精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)板（61板）、測(cè)溫度傳感器、W29C0液晶1602和外擴(kuò)UART串口電平轉(zhuǎn)換電路組成，可以實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量、顯示、存儲(chǔ)與PC機(jī)通訊等功能。本系統(tǒng)存儲(chǔ)資源以及外圍接口豐富，功能強(qiáng)大，語(yǔ)音功能獨(dú)特。181。數(shù)字濾波器已被廣泛地應(yīng)用于數(shù)字語(yǔ)音、數(shù)字圖像處理以及模式識(shí)別和頻譜分析。 ACcumulate）較高的運(yùn)算速度。 （2） 數(shù)字信號(hào)的壓縮編碼與解碼 通常，用于存儲(chǔ)語(yǔ)音、圖像等多種媒體信息的數(shù)字信號(hào)量非常巨大。通常DSP按運(yùn)算的復(fù)雜程度分為定點(diǎn)和浮點(diǎn)兩類(lèi)，其根本區(qū)別在于數(shù)值的格式。譬如像數(shù)字語(yǔ)音（音樂(lè)）信號(hào)處理中的頻移處理算法就可用181。 若以181。例如： 小型應(yīng)用系統(tǒng)，一般不需大量的數(shù)據(jù)處理，只需較強(qiáng)的實(shí)時(shí)控制功能，且要求體積小、功耗低等。結(jié) 論本次論文的設(shè)計(jì)選用的是凌陽(yáng)的SPCE061A型單片機(jī)因?yàn)槠渚哂畜w積小，集成度高，易擴(kuò)展，可靠性高，功耗低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，中斷處理能力強(qiáng)等特點(diǎn)，內(nèi)嵌32K字內(nèi)存FLASH，處理速度高，特別適應(yīng)于數(shù)字語(yǔ)音錄放和語(yǔ)音識(shí)別等數(shù)字應(yīng)用領(lǐng)域，是數(shù)字語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音信號(hào)處理，個(gè)人數(shù)字設(shè)備的理想產(chǎn)品，得到了廣泛的應(yīng)用。在每次設(shè)計(jì)遇到問(wèn)題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)Mic轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由隔直電容隔掉直流成分，然后輸入至SPCE061A內(nèi)部前置放大器。放音時(shí)，將HM628128A中存儲(chǔ)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)順序取出，解碼后，以8kHz的速率進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換輸出，經(jīng)電容濾波后，恢復(fù)原始語(yǔ)音波形，通過(guò)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器放音。語(yǔ)音處理的理論和技術(shù)也日趨完善和成熟。從老式的晶體管錄音機(jī)到今天的微型錄放機(jī)不斷發(fā)展的過(guò)程，說(shuō)明在人們的生活?yuàn)蕵?lè)中語(yǔ)音錄音播放設(shè)備占有越來(lái)越重要的地位，通過(guò)錄音播放享受生活已經(jīng)成為人們不可缺少的生活方式。語(yǔ)音錄音播放系統(tǒng)也在不斷的改進(jìn)傳統(tǒng)的錄放所存在弊端?？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。 But in broadcast period gains the pronunciation material from SRAM, carries on the decoding to it, then waits for the severance service subroutine to send out it the DAC channel to record the playback to arrange the decoding is depends on the transfer storehouse function to plete, does not need us to design the hardware electric circuit. Insulted the positive pany to provide the rich storehouse function, we so long as the understanding storehouse function use, could with ease plete pronunciation recording and sending out.With the rapid development of electronic technology, speech processing technology is more and more in industry, transportation, munication and applications. Speech processing theory and technology has bee more perfect and mature. The speech technology needs more urgent, the voice processing practical product appears ceaselessly.Voice recording and playback device in the life of people in different kinds of entertainment has been to provide various services for the people. For example, the repeater for learning a foreign language provides a convenient, it is not only a tool