【正文】 白國花老師以她嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和廣博的理論知識以及對科學知識不斷追求的敬業(yè)精神使我萬分欽佩。下面簡單的介紹一下實際應用中的一些資源優(yōu)勢：在硬件方面，較高的執(zhí)行速度、內(nèi)置的硬件乘法器、 ADC 和 DAC 功能、內(nèi)置的 AGC 自動增益環(huán)節(jié)，這些為語音處理提供了強大基礎。可以在程序中修改 uiTimeset 參數(shù)來控制運行時間，當 uiTimeset=2 時，運行時間為 1s，以此類推[15] 。 //前輪左偏 Delay()。 //延時 *P_IOB_Data=0x0500。 //語音提示 *P_IOB_Data=0x0200。 前進：由小車的結(jié)構(gòu)原理和驅(qū)動電路分析知：只要 IOB8 為高電平， IOB9，IOB10， IOB11 全部為低電平即可實現(xiàn)小車的前進。[13] void TrainSD() { while(TrainWord(NAME_ID,S_NAME) != 0) 。 系統(tǒng)的總體程序流程如圖 61 所示： 中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 30 頁 共 38 頁 圖 系統(tǒng)總體程序流程圖 下面詳細介紹以上提到的子程序。 初始化部分：初始化操作將 IOB8~IOB11 設置為輸出端，用以控制電機。在實際應用時注意避免出現(xiàn)橋臂短路的情況，這會給電路帶來很大的危害，嚴重的會燒毀電路。 二極管 D1 作用： 降壓， 4 節(jié)電池提供的電壓 VCC 最大可達到 6V， D1 可有效地降壓。后面兩個車輪由后輪電機驅(qū)動，為整個小車提供動力。 61 板 控制板 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 硬件模塊連 接 圖 如圖 42 示。它利用了SPCE061A片內(nèi)置的在線仿真電路 ICE（ In Circuit Emulator）接口和凌陽公司的在線串行編程技術(shù)。 凌陽音頻壓縮算法根據(jù)不同的壓縮比分為以下幾種 (具體可參見語音壓縮工具一中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 17 頁 共 38 頁 節(jié)內(nèi)容 )： SACMA2020：壓縮比為 8:１， 8:， 8: SACMS480： 壓縮比為 80:3， 80: SACMS240： 壓縮比為 80: 按音質(zhì)排序： A2020S480S240 1) 波形編碼： subband即 SACMA2020 特點：高質(zhì)量、高碼率，適于高保真語音／音樂。 表 激活和屏蔽中斷 控制單元 P_INT_Ctrl_New B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 IRQ3 IRQ4 IRQ4 IRQ4 IRQ5 IRQ5 IRQ6 IRQ6 B15 B14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 FIQ IRQ0 FIQ IRQ1 FIQ IRQ2 IRQ3 IRQ3 當寫該控制單元時，與 P_INT_Ctrl 功能相似。 清除中斷標志控制單元 P_INT_Clear（寫）（ 7011H）。 SPCE061A對中斷源的開放和屏蔽，以及每個中斷源是否被允許中斷，都受中斷允許寄存器 P_INT_Ctrl和 P_INT_Clear及 P_INT_Ctrl_New控制中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 15 頁 共 38 頁 和一些中斷控制指令。這 9 個中斷向量共可安置 14個中斷源供用戶使用，其中有 3個中斷源可安置在 FIQ 或 IRQ0～IRQ2 中，另有 10 個中斷源則可安置在 IRQ3～ IRQ6 中。通常， SPCE061A 系統(tǒng)復位可以由以下三種情況引起：上電、看門狗計數(shù)器溢出以及系統(tǒng)電源低于電壓低限。 圖 中斷服務流程圖 SPCE061A 系列單片機中斷系統(tǒng)，是凌陽 16 位單片機中中斷功能較強的一種，它可以提供 14 個中斷源，具有兩個中斷優(yōu)先級，可實現(xiàn)兩級中斷嵌套功能。 凌陽中斷應用 （ 1）在每條指令結(jié)束后系統(tǒng)都自動檢測 中斷請求信號，如果有中斷請求，相應的中斷允許位為真（允許中斷），相應的總中斷 0 許位為真（允許中斷），則響應中斷。 IOA口（ IOA0— IOA15）設置為：帶數(shù)據(jù)緩存器的低電頻輸 出。與其它的單片機相比， SPCE061A 除了每個 I/O 口可以單獨定義其狀態(tài)中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 11 頁 共 38 頁 外，每個對應狀態(tài)下的 I/O 端口性質(zhì)電路都是內(nèi)置的，在實際的電路中不需要再外接。 圖 SPCE061ALQFP80分裝引腳排列圖 在 PLCC84 封裝中，有 15 個空余腳，用戶使用時這 15 個空余腳懸浮。前 64 個字，即 0x00000x003F 地址范圍內(nèi)可采用 6 位地址直接地址尋址方法，尋訪速度為 2個 CPU 時鐘周期；其余 0x00400x07FF 地址范圍內(nèi)存儲器的尋訪速度則 為 3 個 CPU 時鐘周期 。同時該 SOC 芯片具有 ADC 和 DAC 功能 [6]，其 MIC_ADC 通道帶有 AGC 自動增益環(huán)節(jié)，能夠輕松將語音信號采集到芯片內(nèi)部，兩路 10 位的電流輸出型 DAC，只要外接一個功放就可以完成聲音的播放。另外， 181?！痭S P?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。這樣做無疑會使每一種派生產(chǎn)品具有更強的功能和更低的成本。’nSP? 系列單片機（以下簡稱 181。 可以 自行添加各種傳感器，實現(xiàn)避障、循跡、跟蹤等功能。 [5]小車不僅具有前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)停車等基本功能；同時配合 SPCE061A 的語音特色，實現(xiàn)語音控制功能。CPU最高可工作在 49MHz 的主頻下，較高的處理速度使 181。英國玩具零售商協(xié)會選出的 2020 年圣誕最受歡迎的十大玩具中， 七款玩具配有電子元件 [2] 。中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 共 38 頁 1 引言 研究的背景及意義 從這些數(shù)字可以看出，高科技含量的電子玩具已經(jīng)成為玩具行業(yè)發(fā)展的主流，發(fā)展科技型玩具是必然趨勢 ,不僅世界大玩具公司爭相開發(fā) ,世界電腦巨頭微軟、英特爾、 IBM 等 ,世界電器霸主松下、東芝、索尼也都垂青電子玩具 ,自己或與玩具廠商合作應用半導體技術(shù)、數(shù)碼技術(shù)于玩具開發(fā)。 近幾年，歐洲電子玩具大幅增長 [3] ?！痭SP 能夠非常容易地、快速地處理復雜的數(shù)字信號，這使得 SPCE061A 具有靈活的語音處理能力。 中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 3 頁 共 38 頁 2 語音控制小車設計要求 功能要求 語音控制小車是凌陽大學計劃推出的基于 SPCE061A 的代表性興趣產(chǎn)品，它配合 61 板推出，綜合應用了 SPCE061A 的眾多資源，打破了傳統(tǒng)教學中單片機學習枯燥和低效的現(xiàn)狀。 中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 5 頁 共 38 頁 3 芯片特性簡介 SPCE061A 簡介 隨著單片機功能集成化的發(fā)展，其應用領域也逐漸地由傳統(tǒng)的控制，擴展為控制處理、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)字信號處理（ DSP， Digital SignalProcessing）等領域?！痭SP? 家族）采用的是模塊式集成結(jié)構(gòu)，它以 181。 181。另外， 181?！痭SP? 家族的工作電壓范圍大，能在低電壓供電時正常工作，且能用電池供電。 以上介紹的這些硬件資源使得該SPCE061A 能夠單芯片實現(xiàn)語音處理功能 [7] 。 SPCE061A 是一個用閃存代替掩膜ROM 的 MTP（多次編程）芯片，具有 32K 閃存容量。在LQFP80 封裝中有 9 個空余腳，用戶使用時這 9 個空余腳接地。例：設 A 口為帶下拉電阻的輸入端口，在連接硬件時不用再外接下拉電路。 IOB口（ IOB8— IOB15）設置為：帶下拉電阻的輸入引腳。 （ 2）保護現(xiàn)場， CPU 一旦響應中斷，中斷系統(tǒng)會自動的保存當前的 PC 和 SR寄存器（入棧）進入中斷服務程序地址入口 ,中斷服務程序中可以通過入棧保護原中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 12 頁 共 38 頁 程序中用到的數(shù)據(jù)，保護現(xiàn)場前，一般要關(guān)中斷以防止現(xiàn)場被破壞。用戶可以用關(guān)中斷指令（或復位）屏蔽所有的中斷請求 ，也可以用開中斷指令使 CPU 接受中斷申請。不論什么情況引起復位，都會使復位引腳的電位變低，進而使程序指針 PC 指向由一個復位向量（ FFF7H）所指的系統(tǒng)復位程序入口地址。還有一個專門用于通用異步串行口 UART 的中斷源，須安置在 UART IRQ 向量中。 中斷控制單元 P_INT_Ctrl（讀 /寫）（ 7010H）。 清除中斷標志控制單元主要用于清除中斷控制標志位，當 CPU 響應中斷后，會將中斷標志置位為 “1” ，當進入中斷服務程序后，要將其控制標志清零，否則 CPU 總是執(zhí)行該中斷。 讀該控 制單元時，只作為了解激活那一中斷的功能使用。 2) 參數(shù)編碼：聲碼器（ vocoder）模型表達，抽取參數(shù)與激勵信號進行編碼。 PROBE或 EZ— PROBE工作于凌陽 IDE集成開發(fā)環(huán)境軟件包下，其 5芯的仿真頭直接連接到目標電路板上 SPCE061A相應管腳，直接在目標電路板上的CPUSPCE061A調(diào)試、運行用戶編制的程序。 SPCE061A 功放 SPK KEY MIC 濾波 方向控制橋路 驅(qū)動控制橋路 方向電機 驅(qū)動電機 中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 19 頁 共 38 頁 圖 硬件模 塊連接圖 系統(tǒng)控制方案 小車的運動控制采用語音控制和中斷定時控制相結(jié)合，通過語音觸發(fā)小車動作，小車動作之后，隨時可以通過語音指令改變小車的運動狀態(tài)。所以又稱前面的輪子為方向輪，后面的兩個輪子為驅(qū)動輪，如圖 52 所示。 保護， D1 可以 防止電源接反燒壞 61 板。 中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 26 頁 共 38 頁 圖 B1~B4 全部停止工作時的 H 橋簡圖 圖 B1~B4 全部工作時的 H