【正文】 上面這個(gè)語(yǔ)音芯片設(shè)計(jì)電路可以應(yīng)用于家電、防盜、通信、汽車(chē)偵測(cè)器、工業(yè)產(chǎn)品、醫(yī)療、美容器材及警報(bào) , 絨毛玩具、精美禮品、精美廣告贈(zèng)品、益智玩具、圣誕及節(jié)日 禮品玩具、圣誕樹(shù)、圣誕魚(yú)、有聲語(yǔ)音鬧鐘。送字段 4 起始地址 CLR CLR LCALL RECORD JMP BACK NEXT4: CJNE R1,5,BACK MOV R1,00H MOV P0,20H 。這樣，單片機(jī)就能夠完全的通過(guò)程序來(lái)控制 ISD25120 的整個(gè)工作過(guò)程了。 分段放音 例如我們要播放第三段音樂(lè)： （ 1） 設(shè)置 S2 狀態(tài)為 1，即 P/R=1， ISD25120 處于放音狀態(tài)。 （ 2）將 PD 開(kāi)關(guān)撥到 1 狀態(tài)，然后再將開(kāi)關(guān)撥回 0 狀態(tài)，開(kāi)始錄音并記時(shí)。 （ 2）將 PD 開(kāi)關(guān)撥到 1 狀態(tài)，然后再將開(kāi)關(guān)撥回 0 狀態(tài)，開(kāi)始錄音并記時(shí)。 2．起始和終止地址的編排設(shè)計(jì) 為了方便 ISD25120 分段錄音播放的原理，將 120s 的錄放時(shí)間暫時(shí)分為 5 段；第1， 2， 3， 4，段均為 ，第五段為 16s。 /EOM（運(yùn)行指示） —— /EOM 變高表示錄 /放操作正在進(jìn)行，可驅(qū)動(dòng) LED 等。 /CE 再變低后。 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(gè) EOM 標(biāo)志 .這個(gè)模式 完成后， 錄入的所有信息就變成一條連續(xù)的信息。操作模式可由微控制器也可由硬件實(shí)現(xiàn)。輸入時(shí)鐘的占空比無(wú)關(guān)緊要，因內(nèi)部首先了進(jìn)行分頻。 自動(dòng)增益控制（ AGC） AGC 動(dòng)態(tài)調(diào)整前置增益以補(bǔ)償話(huà)筒輸入電平的寬幅變化，使得錄制變化很大的 音量（從耳語(yǔ)到喧 囂聲）時(shí)失真都能保持最小。 溢出標(biāo)志（ /OVF）： 芯片處于存儲(chǔ)空間末尾時(shí)本端輸出低電平脈沖表示溢出，之后本端狀 態(tài)跟隨 /CE 端 的狀態(tài)，直到 PD 端變高。 錄放模式（ P/R）： 本端狀態(tài)在 /CE 的下降沿鎖存。 芯片采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)專(zhuān)利技術(shù)，每個(gè)采樣值接存儲(chǔ)在片內(nèi)單個(gè) EEPROM 單元中， 因此能夠非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語(yǔ)音、音樂(lè)、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”。 PD ： PD＝ 1 時(shí)，進(jìn)入掉電方式。在其他方式中，則在停止位開(kāi)始發(fā)送時(shí)由內(nèi)部硬件置位，必須 用軟件復(fù)位 。軟件復(fù)位 REN＝ 0，則禁止接收。 SM1（ ） ： 串行通訊工作方式設(shè)定位 1。 TF0（ ） ： 計(jì)時(shí)器 0 溢出標(biāo)志，當(dāng)計(jì)時(shí)溢出時(shí)，由硬件設(shè)定為 1，在執(zhí)行 相對(duì)的中斷服務(wù)程序后則自動(dòng)清 0。 C／ T ：選擇定時(shí)或計(jì)數(shù)器模式。 PT1（ ） ：設(shè)定時(shí)／計(jì)時(shí)器 1 的優(yōu)先次序。 ET1（ ） ：允許計(jì)時(shí)器 1 中斷（ ET1＝ 1 允許， ET1＝ 0 禁止）。 OV（ ） ：溢出標(biāo)志位。 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM） 256 字節(jié)。 P2 P2 口 (~)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/0 端口 (準(zhǔn)雙向并行 I/O 口 )，當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外 部程序存儲(chǔ)器時(shí)，它是高 8 位地址。 此外，在將程序代碼燒錄至 8751 內(nèi)部 EPROM、 89C51 內(nèi)部 FALSH 時(shí)，可以利用此引 腳來(lái)輸入提供編程電壓（ 8751 為 2lV、 AT89C51 為 12V、 8051 是由生產(chǎn)廠方一次性加工好 )。 RST AT89C51 的復(fù)位信號(hào)輸入引腳，高電位工作，當(dāng)要對(duì)芯片又時(shí)，只要將此引腳電位提 升到高電位，并持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間， AT89C51 便能完成系統(tǒng)復(fù)位的各項(xiàng)工作， 使得內(nèi)部特殊功能寄存器的內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)。 路設(shè)計(jì)圖 AT89C51 芯片介紹如下： 一． AT89C51 引腳說(shuō)明 圖 21 51 系列單片機(jī)的引腳圖 圖 21 是 AT89C51 的引腳圖，引腳說(shuō)明如下 VCC AT89C51 電源正極輸入，接 +5V 電壓。 語(yǔ)音芯片選擇： ISD 系列語(yǔ)音芯片是美國(guó) ISD 公司推出的產(chǎn)品。它們各有其特點(diǎn)但其核心是一樣的，下面是他們各自的引腳圖。而Ｗｉｎｂｏｎｄ公司生產(chǎn)的ＩＳＤ２５００系列語(yǔ)音芯片是具有較強(qiáng)功能的一種電腦語(yǔ)音錄放器件，它采用了獨(dú)特的模擬數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)技術(shù)，使其聲音存貯效果較以前產(chǎn)品有大幅提高，實(shí)際試聽(tīng)主觀評(píng)價(jià)可以達(dá)到磁帶錄音機(jī)的水平，能夠應(yīng)用在很多需要語(yǔ)音服務(wù)的場(chǎng)合，是目前市場(chǎng)上錄放效果最好的語(yǔ)音電路之一。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)的硬件電路，給出了錄、放音實(shí)用的源程序。這種獨(dú)特的芯片存儲(chǔ)方式采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)技術(shù)，這種技術(shù)是 ISD 系列芯片的專(zhuān)利。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 和 AT89C2051 都是高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 另外，我們?yōu)榱艘院竽苡懈髷U(kuò)展的空間我們?cè)诖嗽黾恿艘粋€(gè)地址鎖存器。 按鍵模式應(yīng)用電路： 通過(guò)按鍵的方式控制語(yǔ)音芯片的全部的錄音與播放的過(guò)程。 XTAL2 接外部晶振的一個(gè)引腳。 EA/VPP 該引腳為低電平時(shí)，則讀取外部的程序代碼 (存于外部 EPROM 中 )來(lái)執(zhí)行程序。 P0 P0 口 (~)是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路雙向輸入輸出端口，當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)時(shí)，它是地址總 線(xiàn)（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線(xiàn)復(fù)用。 P3 P3 口 (~)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/0 端口 (準(zhǔn)雙向并行 I/O 口 )，它還提供 特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)? 入控制等功能。 F0（ ） ：用戶(hù)標(biāo)志位。 －（ ） ：保留位，無(wú)定義。 －（ ） ：保留位，無(wú)定義。 如果同時(shí)有兩個(gè)或兩個(gè)以上優(yōu)先級(jí)相同的中斷請(qǐng)求時(shí)，則由內(nèi)部按查詢(xún)優(yōu)先順序來(lái) 確定該響應(yīng) 的中斷請(qǐng)求，其優(yōu)先順序由高向低順序排列。 M M2 的操作方式選擇定義如下： TCON 定時(shí)／計(jì)數(shù)器工作方式控制寄存 TF1（ ） ： 計(jì)時(shí)器 1 溢出標(biāo)志，當(dāng)計(jì)時(shí)溢出時(shí)，由硬件設(shè)定為 1，在執(zhí)行 相對(duì)的中斷服務(wù)程序后則自動(dòng)清 0。 IE0（ ） ： 外部中斷 0 工作標(biāo)志，當(dāng)外部中斷被檢查出來(lái)時(shí)，硬件自動(dòng)設(shè) 定此位， 在執(zhí)行中斷服務(wù)程序后，則清 0。在方 0 時(shí)， SM2 應(yīng)為 0。方式 0 不用 RB8。 － ：保留。芯片采用 CMOS 技術(shù)，內(nèi)含振蕩器、 話(huà)筒前置放大、自動(dòng)增益控制、防混淆濾波器 、平滑濾波器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)及 EEPRIM 陣列 ISD2500 系列具備微控制器所需控制接口。 節(jié)電控制（ PD）： 本端拉高使芯片停止工作， 進(jìn)入不耗電的節(jié)電狀態(tài)，芯片發(fā)生溢出，即 /OVF 端輸 出低電平后，要將本端短暫變高復(fù)位芯片，才能使之再次工作。 信息結(jié)尾標(biāo)志（ /EOM）： EOM 標(biāo)志在錄音時(shí)由芯片自動(dòng)插入到該信息的結(jié)尾。耦合電容值和本端的 10KΩ輸入阻抗決定了芯片頻帶的低頻截止點(diǎn)。芯片內(nèi)部的采樣時(shí)鐘在出廠前已調(diào)節(jié)器校 ,誤差 地 +1%內(nèi) .商業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi) ,頻率變化在 +%內(nèi) .工業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度和電 壓范圍內(nèi)，頻率變化在 +5%內(nèi)，建議使用穩(wěn)壓電源。 三 .操作模式 ISD25120 系列內(nèi)置了若干操作模式，可用最少的外圍器件實(shí)現(xiàn)最多的功能。這種操作 模式一直有效，除非 /CE 再次由高變低，芯片重新鎖存當(dāng)前的地址 /模式端電平，然后執(zhí)行相應(yīng)操作。 M5（ /CE 電平有效） —— 通常，錄音時(shí) /CE 為 電平觸發(fā)，放音時(shí) /CE 為邊沿觸發(fā)。之后，如果在芯片沒(méi)遇到 EOM 標(biāo)志（放音時(shí)）或沒(méi)發(fā)生溢出疥，再來(lái)一個(gè) /CE 下降沿將暫停當(dāng)操作。 ISD25120 分段地址表如下表 1，控制接口表如 2 所例。 （ 4） 在不超過(guò) 的時(shí)間內(nèi)停止錄音：將 PD 開(kāi)關(guān)撥到 1 狀態(tài)，停止錄音。 （ 3）在不超過(guò) 的時(shí)間內(nèi)停止錄音：將 PD 開(kāi)關(guān)撥到 1 狀態(tài)，停止錄音。 （ 3）在不超過(guò) 16s 的時(shí)間內(nèi)停止錄音：將 PD 開(kāi)關(guān)撥到 1 狀態(tài)，停止錄音。 ISD25120 接受來(lái)自 74LS374 的控制信號(hào)，（ P/R=1），處于放音的狀態(tài)。送字段 1 起始地址 CLR CLR LCALL RECORD JMP BACK NEXT1: CJNE R1,2,NEXT2 MOV P0,08H 。 目前，市場(chǎng)上的固體錄音機(jī)及各種錄音筆，大多采用的是順序錄音，不具備循環(huán)錄音功能，一旦存儲(chǔ)器錄滿(mǎn)，必須重新操作才行。 6．參考文獻(xiàn)： 1 余永權(quán) . ATMEL89 系列單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2 2020 數(shù)碼語(yǔ)音芯片、產(chǎn)品及應(yīng)用電路資料匯編 [M]. 3 劉欣，等 . IDS 語(yǔ)音器件分段地址的獲取 [J]. 電子技術(shù)應(yīng)用， 1999（ 10） 4． ISD Series SingleChip Voice Device Data Book, Winbond Inc, 2020 5．李鴻 單片機(jī)原理及應(yīng)用 湖南大學(xué)出版社， 6．單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程 。實(shí)際應(yīng)用表明具有較好的實(shí)用價(jià)值，對(duì)初步涉足單片機(jī)語(yǔ)音系統(tǒng)的讀者來(lái)說(shuō)具有一定的參考價(jià)值。 ISD2560 地址初始化 ORG 30H LOOP: JNB ,LOOP 。 5．整體程序框架控制設(shè)計(jì) 用單片機(jī)程序控制語(yǔ)音播放 電路原理圖中的 8 位并口輸出 74ls374 的口地址為 8100H，其中 MIC1 為驅(qū)極式話(huà)筒， LS1 為放音喇叭， ISD25120 為語(yǔ)音錄放芯片。 （ 1）設(shè)置 S1 的 8 位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，使得 6 位地址（ A4~A9）為 20H， PD=0， CE=1，S1 的 8 位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為 10010100，即 20H。 （ 1）設(shè)置 S1 的 8 位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，使得 6 位地址（ A4~A9）為 10H， PD=0， CE=1，S1 的 8 位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為 01000000，即 10H。 （ 2） 設(shè)置 S1 的 8 位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，使得 6 位地址（ A4~A9）全為 0， PD=0， CE=1，S1 的 8 位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為 00000000，即 00H。 10 位地址（ A0~A9）中的 4 位地址 A0， A1， A2， A3，已經(jīng)接地，其余 6 位地址（ A4，A5， A 6， A 7 ， A 8， A9）加上 ISD25120 的錄放控制線(xiàn) CE 和 PD，用 8 位開(kāi)關(guān)S1 設(shè)置。而且， /CE、 PD、 /EOM 的作用重新定義如下： /CE（開(kāi)始 /暫停，低脈沖有效） —— /CE 端的下降沿控制操作的開(kāi)始和暫停。 M4（連續(xù)尋址） —— 正常操作中，重放遇到 EOM 標(biāo)志時(shí)， 地址計(jì)數(shù)器會(huì)復(fù)位。但是，電路由錄轉(zhuǎn)為放，或由放轉(zhuǎn)為錄時(shí)（ M6 模式除外），或執(zhí)行了掉電周 期后，地址計(jì)數(shù)器復(fù)位為 0。地址端只作輸入，不