【正文】 again in a home or school use of speech repetition machine, can be seen as a typical application of digital voice recording system. However most digital voice recording system, simple collection, storage, and playback of voice only。通過這次畢業(yè)設計，無論從選題到定稿，從理論到實踐都使我學到了很多東西，它不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。 目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。 得到結果如圖 51 所示： 圖 51 濾波和頻譜分析圖結論與展望 本系統(tǒng)以 AT89C52 單片機為核心部件，結合專用的語音處理芯片 ISD2560 設計實現(xiàn)語音存儲與回放，實現(xiàn)語音的錄取、濾波和頻譜分析、放音。title(39。plot(Y)。)。plot(x)。39。幅值39。N=1024(c)39。plot(f,magy)。)。xlabel(39。ylabel(39。 magy=abs(y)。 程序運行可以聽到聲音，得到的結果如圖 44 所示： 圖 44 語音信號的讀入與打開圖 語音信號的定點分析 已知一個語音信號，數(shù)據(jù)采樣頻率為 100Hz，試分別繪制 N＝128 點 DFT 的幅頻圖和 N＝1024 點 DFT 幅頻圖。title(39。)。 sound(x,fs,bits)。 GUI設計窗口由菜單欄、工具欄、控件工具欄以及圖形對象設計區(qū)等部分組成。等待語音段結束信號TURN2: JNB ,TURN2 ；等待 EOM 信號的上升沿 RET JMP START 濾波和頻譜分析 圖形用戶界面概念 圖形用戶界面或圖形用戶接口(Graphical User Interface，GUI)是指采用圖形方式顯示的計算機操作環(huán)境用戶接口。調(diào)查找播放地址子CJNE R0,5,OUTMOV R0,2FHOUT: RETFIND: MOV A,R0 。播放時，通過放音鍵實現(xiàn)分段播放。送字段 2 起始地址 CLR CLR LCALL RECORD 圖 42 錄音軟件程序框圖 JMP BACK NEXT2: CJNE R7,3,NEXT3 MOV P1,40H 。 AT89C52 單片機對 ISD2560 控制的軟件設計 錄音軟件設計 錄音時，按下錄音鍵（recordkey ），單片機通過口線設置語音段的起始地址，再使 PD 端、P/R 端和端為低電平啟動錄音；結束時，松開按鍵，單片機又讓端回到高電平，即完成一段語音的錄制。揚聲器輸出（SP＋、SP－）：可驅動 16Ω 以上的喇叭。話筒輸入（MIC）：該端連至片內(nèi)前置放大器。錄音時，由地址端提供起始地址，直到錄音持續(xù)到 CE 或 PD 變高，或內(nèi)存溢出；如果是前一種情況，芯片將自動在錄音結束處寫入 EOM 標志。節(jié)電控制（PD）：該端拉高可使芯片停止工作而進入節(jié)電狀態(tài)。ISD2560 控制電平與 TTL 電平兼容，接口簡單，使用方便。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。P3口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表31所示：表 31 單片機引腳功能表同時，AT89C52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。全靜態(tài)操作：0Hz —24MHz ~ 用以控制錄放音狀態(tài)。系統(tǒng)框圖如 31 圖所示：圖 31 系統(tǒng)框圖圖 31 硬件系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)硬件電路設計本系統(tǒng)主要可分為四個部分：單片機控制部分、語音播報部分、液晶顯示部分和鍵盤輸入部分，采用 52 單片機作為主控制芯片，利用 ISD2560 實現(xiàn)語音報站，顯示采用 OCMJ2X8 液晶顯示模塊，簡單易行且控制方便。在信號的過濾、檢測和參數(shù)的估計等方面，經(jīng)典數(shù)字濾波器是使用最廣泛的一種線性系統(tǒng)。用來采集聲音； t表示錄音時間，fs 采樣頻率，ch 聲道。只有采樣頻率高于聲音信號最高頻率的兩倍時，才能把數(shù)字信號表示的聲音還原成為原來的聲音。量化噪聲隨量化比特數(shù)增大而相應減小，但不能減為零。信號幅度小時，信噪比低，噪聲較明顯。在數(shù)字語音技術中，我們采用二進制表示一個數(shù)，即用“1”“0”來表示一個數(shù)，逢2進1，用電路的接通和斷開即可實現(xiàn)。3) 混疊的防止經(jīng)過取樣后，原信號的頻譜分布要有改變。（4） 驅動、轉動系統(tǒng)的不穩(wěn)定，由于時鐘脈沖信號和存儲器的作用，不會造成晃。（3） 錄音磁頭、放音磁頭等呈現(xiàn)的非線性會使記錄的信號也呈現(xiàn)非線性。由于第一個聲音存在而使第二個聲音提高的現(xiàn)象稱為掩蔽效應。人耳剛好能聽到的聲壓約為210 5Pa，在房間中大聲說話，~。 近年來，語音信號處理技術研究的突飛猛進，為數(shù)字語音錄放系統(tǒng)提供了新的發(fā)展空間。而嵌入式系統(tǒng)的體積小，供電方便，造價低，穩(wěn)定性也高，所以得到了廣泛的應用。本文采用單片機 AT89C52 與語音芯片 ISD2560 組成的語音存儲系統(tǒng)，實現(xiàn)了語音的錄取、回放，同時使用 Matlab 軟件進行濾波和頻譜分析，可實現(xiàn)簡單的語音錄放功能，且輸出語音信號音質較好。采用數(shù)字錄音技術，有較高的效率和自動化程度，錄音時間也長，并可將信息長期保存于存儲介質中，同時對語音信息進行編輯整理非常方便，可快速查找。例如監(jiān)控環(huán)境中使用的語音采集系統(tǒng)；再如家庭或學校中使用的語音復讀機等，都可看作是數(shù)字語音錄放系統(tǒng)的典型應用。因此聲波是疏密波，也稱為縱波。紊亂斷續(xù)或統(tǒng)計上隨機的聲音稱為噪聲，對于不需要的聲音也稱為噪聲。時間和幅度都不連續(xù)的信號是數(shù)字信號。（1） 數(shù)字化的標準(取樣頻率、量化比特數(shù))確定以后，性能的界限也就確定了，性能是穩(wěn)定的。（2）取樣頻率取樣頻率的選取應考慮以下兩點:1）聲頻信號的最高頻率。5) 取樣產(chǎn)生的孔徑效應取樣定理所敘述的由取樣的PAM 信號可以完全恢復原模擬信號是有條件的，即取樣脈沖的寬度( 即脈沖所占時間)應為無限小，但實際的取樣脈沖都有一定的寬度，這就會使恢復的模擬信號的高頻特性產(chǎn)生失真，這種效應稱為孔徑效應。以二進制量化時，位數(shù)越多，量化階梯數(shù)也就越多，16位的量化階梯數(shù)為65536個，量化誤差己很小。量化噪聲是均勻分布在 0fs/2的頻帶中，另外量化噪聲的振幅為常數(shù)，它等于△，不隨信號大小而改變，因而當信號很大時，系統(tǒng)的信噪比很高。另外 ，還可由過取樣減低量化噪聲，利用非均勻量化的輸入輸出特性也可減低量化噪聲。用于讀取語音，采樣值放在向量y中，fs表示采樣頻率(Hz)，bits 表示采樣位數(shù)。函數(shù)FFT的另一種調(diào)用格式為 y=fft(x,N)，式中，x，y意義同前，N為正整數(shù)。語音信號抗干擾能力強，存儲方便，調(diào)試簡單，還可以作為語音服務的子系統(tǒng)。數(shù)碼語音芯片選用的是 ISD2500 系列單片語音錄放集成電路 ISD2560，它具有抗斷電、音質好，使用方便，無須專用的開發(fā)系統(tǒng)等優(yōu)點。與MCS—51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 8個 中 斷 源在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。芯片采用多電平直接模擬量存儲專利技術，省去了 A/D、D/A 轉換器。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。設置為錄音狀態(tài) LOOP: JB ,LOOP 。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 的信息結束信號，即/EOM 的產(chǎn)生。ISD2560 地址初始化CLR CLR MOV R0,2FH 。若 A=4 放第四段CLR CLR CALL SOUNDAJMP SHOW4JMP PBACKPNEX4: CJNE A,5,PBACKMOV P1,80H 。 當用戶選擇不同的模板時，在GUI設計模板界面的右邊就會顯示出與該模板對應的GUI圖形。 [x,fs,bits]=wavread(39。plot(x)。)。title(39。 fs=100。 xlabel(39。)。)。 f=(0:length(y)1)39。幅值39。頻率（ Hz）39。grid 運行結果如圖 45 所示： 圖 45 語音信號定點分析圖 第 5 章 系統(tǒng)仿真 本系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分，由于條件有限，無法實現(xiàn)全部仿真，所以只進行了軟件仿真，在軟件調(diào)試中，我采用 Matlab 軟件進行程序調(diào)試,首先分別調(diào)試各個功能程序，再對整個程序進行調(diào)試，以便修改錯誤碼。 [b,a]=butter(N,wc)。plot(X)。title(39。 10 Z=fft(z)。title(39。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。而對于我們來說，我們這代人的目標和任務是把這些高科技產(chǎn)品更升一個層次。同時也感謝電子073全班同學的幫助和勉勵，同窗之誼和手足之情，我將永生難忘此外，我要感謝我們學院給我們提供實驗設備的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學到了專業(yè)知識，并從他們身上學到了如何求知治學、如何為人處事。 and if used parameter coding on collection Hou of data for pression, save reserves is can greatly reduced, dang need recovery voice Shi, can using coding Hou of parameter for synthesis, can are quality was satisfaction single tablets machine is means a integrated in a chip Shang of full puter systems. Although his integrate most functionality on a small chip, but it has a full puter most of the parts required: CPU, memory, internal and external bus system。在論文的寫作過程中，生老師給了我許許多多的幫助和關懷。因此，單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。以單片機核心的電路設計的基本方法和技術了解表關電路參數(shù)的計算方法。 subplot(326)。)。 subplot(323)。)。 N=5。N=1024(d)39。plot(f(1:N/2),magy(1:N/2))。)。y=fft(x,N)。ylabel(39。 title(39。 subplot(221)。)。 subplot(224)。 title(39。 angX=angle(X)。例如，創(chuàng)建一個Push Button對象，并設計該對象的屬性值。 圖形用戶界面設計 1．GUI設計模板 在MATLAB主窗口中，選擇File菜單中的New 菜單項，再選擇其中的GUI命令，就會顯示圖形用戶界面的設計模板。若 A=2 放第二段CLR CLR CALL SOUNDAJMP SHOW2JMP PBACKPNEX2: CJNE A,3,PNEX3 MOV P1,40H 。置放音標志 SETB 。送字段 5 起始地址 CLR CLR LCALL RECORD BACK: RET RECORD: CLR 。程序流程圖如下：開始初始化是否有鍵按下結束調(diào)用放音程序YN圖 41 軟件流程圖是否在錄音YYN運行錄音程序 程序清單如下：；*************錄音程序**************** RECORD: MOV R7,00H MOV P1,00H CLR 。其實現(xiàn)方式有兩種：一是由于 ISD2560 的地址分辨率為 100 ms，所以可用單片機內(nèi)部定時器定時 100 ms，然后再利用一計數(shù)器對片機定時次數(shù)進行計數(shù)，則計數(shù)器的計數(shù)值為語音段所占用的地址單元。各引腳的主要功能如下： ISD2560 語音芯片ISD2560 的介紹ISD2560 語音芯片是美國 Winbond 公司產(chǎn)品，是 ISD 系列單片語音錄放集成電路的一種。ALE/PROG：地址鎖存允許端引腳功能說明：32個 可 編 程 I/O口 線硬件總電路圖如 32 所示：單片機控制ISD2560鍵盤輸入 顯示部分A0/M0 1A1/M1 2A2/M2 3A3/M3 4A4/M4 5A5/M5 6A6/M6 7A7 8A8 9A9