【正文】 80、 SACMS240。 其相關(guān) API 函數(shù)如下所示： 1） API 格式 [2]： C： int SACM_S480_Initial(int Init _Index) ASM： R1=[ Init _ Index] Call F_ SACM_ S480_Initial 功能說明： SACM_480 語音播放之前的初始化。 參數(shù)： Speech _Index：語音索引號。 返回值： 無 備注： ⑴ SACM_S480 的數(shù)據(jù)率有 \ 兩種，可在同一模塊的幾種算法中自動選擇一種。 圖中的語音輸入部分 MIC_ IN、按鍵輸入 KEY、聲音輸出部分的功率放大環(huán)節(jié)等已經(jīng)做到了精簡開發(fā)板 ——61 板上，為我們使用提供了很大的方便。左右輪兩個電機(jī)轉(zhuǎn)速的配合就可以實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)、倒退、轉(zhuǎn)彎等功能。 32768Hz的實(shí)時(shí)時(shí)鐘經(jīng)過 PLL倍頻電路產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘頻率 (Fosc)， Fosc再經(jīng)過分頻得到 CPU時(shí)鐘頻率 (CPUCLK)可通過對 P_SystemClock(寫 )($7013H)單元編程來控制。 電路圖如圖 圖 環(huán) PLL 振蕩器 PLL電路的作用是將系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)時(shí)鐘的基頻 (32768Hz)進(jìn)行倍頻，調(diào)整至、 、 、 。 復(fù)位電路圖如圖 所示。 圖 音頻輸出電路 SPCE061A 芯片中已經(jīng)集成了音頻輸入專用 ADC 以及 AGC 放大電路，因此芯片外部的電路比較簡單，圖 是 61 板的音頻輸入電路模塊。而且該 I/O 口是可編程的，即可以設(shè)置為輸入或輸出。 器（ PROBE）和 EZPROBE 接口 圖 中 J4 為 PROBE 的接口，該接口有 5 針，其中兩個分別是地（ VSS）和 電源（ VCC）。 5V 直流電壓直接通過 SPY0029（相當(dāng)于一般 穩(wěn)壓器）穩(wěn)壓到 ，為整個 61 板提供了 和 兩種電平的電壓。另外，還具有外部復(fù)位電路，即在引腳 6 上外加一個低電平就可令其復(fù)位。電源部分：整個小車有 2 個電源信號： 4 個 電池電源 用于給 控制板 和 61 板工作電源， 61 板的 I/O 輸出電源。根據(jù)不同三極管對的導(dǎo)通情況，電流可能會從左至右或從右至左流過電機(jī)，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。如果三極管 Q1 和 Q2 同時(shí)導(dǎo)通，那么電流就會從正極穿過兩個三極管直接回到負(fù)極。如果 DIR－ L 信號為 0， DIR－ R 信號為 1，并且使能信號是 1，那么三極管 Q1 和 Q4 導(dǎo)通，電流從左至右流經(jīng)電機(jī)（如圖 所示）；如果 DIR－ L 信號變?yōu)?1，而 DIR－ R 信號變?yōu)?0，那么 Q2 和 Q3 將導(dǎo)通，電流則反向流過電 機(jī)。 L298N 可接受標(biāo)準(zhǔn) TTL 邏輯電平信號 VSS， VSS 可接 4． 5～ 7 V 電壓。 In3， In4 的邏輯圖與表 1 相同。 （ 2）虛線框圖 2 中， U3A， U4A 兩個比較器組成雙限比較器，當(dāng) VB＜ VI＜ VA 時(shí)輸出低電平，當(dāng) VI＞ VA， VI＜ VB 時(shí)輸出高電平。 電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) N 為 0，電機(jī)的電流急劇增加，時(shí)間過長將會使電機(jī)燒壞。長延時(shí)電路吸收電機(jī)啟動過流電壓波形，從而使電機(jī)正常啟動 。程序一開始判斷小車是否被訓(xùn)練過，如果沒有訓(xùn)練過則要求對其進(jìn)行訓(xùn)練，并且會在訓(xùn)練成功之 后將訓(xùn)練的模型存儲到 Flash，在以后使用時(shí)不需要重新訓(xùn)練；如果已經(jīng)訓(xùn)練過會把存儲在Flash 中的模型調(diào)出來裝載到辨識器中。必要時(shí)還要有對應(yīng)的輸入端設(shè)置和 PWM 端口設(shè)置等。 U5A 輸出電平與 555 的 3 腳輸出電平經(jīng) U7 相或，如果 U5A輸出低電平大于 C1充電時(shí)間， U7 在 C1充電后輸出低電平由與門 U8 輸入到 L298N的 6 腳 ENA 端使電機(jī)停止。由上面可知，框圖 1 控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，框圖 2 控制爐體壓強(qiáng)的紋波大小。同理 VI＜ VRBF1 時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。 EnA， EnB 接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)?？梢苑奖愕尿?qū)動兩個直流電機(jī)，或一個兩 相步進(jìn)電機(jī)。（與本節(jié)前面的示意圖一樣，圖 所示也不是一個完整的電路圖，特別是圖中與門和三極管直接連接是不能正常工作的。當(dāng)三極管 Q2 和 Q3 導(dǎo)通時(shí)，電流將從右至左流過電機(jī)，從而驅(qū)動電機(jī)沿另一方向轉(zhuǎn)動（電機(jī)周圍的箭頭表示為逆時(shí)針方向）。 如圖所示， H 橋式電機(jī)驅(qū)動電路包括 4 個三極管和一個電機(jī)。 控制板主要包括：接口電路、電源電路和兩路電機(jī)的驅(qū)動電路，控制板原理圖如圖 。 復(fù)位是對 61 板內(nèi)部的硬件初始化。對應(yīng)的引腳中 1 36 和 7 必須為 , 對于 I/O 端口的電壓 55 75 可以是 也可以是 5V，這兩種電平的選擇通過跳線 J5 來控制。 SPY0030 是凌陽的芯片，相當(dāng)于LM386，但是比 386 音質(zhì)好。 如圖 所示。SPCE061A內(nèi)置 2路 10 位精度的 DAC，只需要外接功放電路即可完成語音的播放。 61 板本身具有上電復(fù)位功能，即只要一通電就自動復(fù)位。 CPU被喚醒后默認(rèn)的時(shí)鐘頻率為 Fosc/8，用戶可以根據(jù)需要調(diào)整該值。 SPCE061A通過對32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘源分頻而提供了多種實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷源。當(dāng)左輪電機(jī)轉(zhuǎn)速高于右輪電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)小車向右轉(zhuǎn)，反之則向左轉(zhuǎn)。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )報(bào)告用紙 第 12 頁 共 58 頁 3 系統(tǒng) 硬件 方案設(shè)計(jì) 方案 總體 介紹 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 31 示 。 2. 僅允許音量減調(diào)節(jié)。 參數(shù)： 無 返回值： 無 備注： 播放語音文件中數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn) FF FF FFH 數(shù)據(jù)時(shí)便停止播放。 語音識別 API[2]介紹： BSR _Init Recognizer(int Audio Source)；初始化識別器 BSR _Train(int Word ID, int Train Mode)；語音訓(xùn)練 BSR _Delete SD Group(int SD Group No)；清除內(nèi)存 BSR _Pause Recognizer()；暫停識別，但不釋放中斷等資源 BSR _Resume Recognizer()；恢復(fù)被暫停的識別 BSR _Get Recognizer Score()；獲得識別結(jié)果的可信度，返回值從 4096到 4096，數(shù)值越大表示輸入語音與特征模型的匹配度越高 BSR _Enable CPU Indicator()；開啟 CPU 狀態(tài)監(jiān)測功能。 壓縮分為無損壓縮和有損壓縮。所以要通過對信號趨 勢的預(yù)測和冗余信息處理，進(jìn)行資料的壓縮，這樣就可以使我們用較少的資源建立更多的信息。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。這些不同的識別方法從不同角度利用 語音的某些特性、人腦的感知 過程、光驗(yàn)知識規(guī)律等信息進(jìn)行識別，起到了良好的作用。由于美國貝實(shí)驗(yàn)室的 Rbanier 等人在 20 世紀(jì) 80年代中期，對隱馬爾可夫模型深入淺出的介紹，才使世界各國從事語音信號處理的研究人員了解和熟悉，進(jìn)而成為一個公認(rèn)的研究熱點(diǎn)，也是目前語音識別等的主流研究途徑。 由于同一個人對同一字音的兩次發(fā)音，在發(fā)音速度以及字音內(nèi) 部相對瞬時(shí)速度上必然存在一定的差異。 每幀語音通過特征提取后，可以得到一個 n維的特征矢量，該矢量可以看作是 n 維特征空間的一個點(diǎn)。 61 板上有調(diào)試器接口（ Probe 接口）以及下載線接口（ EZ_Probe 接口），分別可接凌 陽科技的在線調(diào)試器、簡易下載器。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )報(bào)告用紙 第 2 頁 共 58 頁 1 SPCE061A 單片機(jī) SPCE061A 芯片簡介 SPCE061A 是凌陽科技研發(fā)生產(chǎn)的性價(jià)比很高的一款 16位 單片機(jī)，使用它可以非常方便靈活的實(shí)現(xiàn)語音的錄放系統(tǒng)，該芯片擁有 八路 10 位 精度的 ADC，其中 一路 為音頻轉(zhuǎn)換通道，并且內(nèi)置有 自動增益電路 ,用于錄音。語音的處理包括語音錄放及壓縮編碼、解碼和語音的識別。它內(nèi)部集成了 32K 字 節(jié) 的 FLASH 以及 2K 字節(jié) 的 SRAM，它還還集成了一個可實(shí)現(xiàn)乘 法運(yùn)算和內(nèi)積運(yùn)算的 16 16 乘法器， 8 路 AD 和 2 路 10 位的電流型 DA 采樣電路 ,還有 2 路 PWM 輸出電路，這些使它對復(fù)雜的語音信號的壓縮編碼和解碼處理提供了方便。在集成開發(fā)環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn)C語言編程，并可以實(shí)現(xiàn) C 語言與凌陽匯編語言的相互調(diào) 用，語音的錄放只需調(diào)用相應(yīng)的庫函數(shù)就可實(shí)現(xiàn)。語音識別系統(tǒng)的本質(zhì)就是一種多維模式識別的系統(tǒng)，其基本框架如下圖 21所示： 輸入語音 初步 識別 識別 結(jié)果 訓(xùn)練 圖 21 語音識別系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 語音識別的類型 語音識別按不同的角度有下面幾種分類方法。 VQ 的主要工作后處理 模式匹配 特征提取 預(yù)處理 語音模型庫 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )報(bào)告用紙 第 5 頁 共 58 頁 就是聚類，也就是通過訓(xùn)練特征空間中合理擬定的一組點(diǎn)，來作為各個類的中心，這組點(diǎn)稱為該字音的碼本，其中的每一個點(diǎn)稱為碼字。動態(tài)時(shí)間現(xiàn)整算法實(shí)質(zhì)上是在一個限定范圍內(nèi)對起止點(diǎn)相同的多條 l’旦配路徑進(jìn)行搜索，按照沿路徑匹配累積距離最小準(zhǔn)則，尋找其中的最優(yōu)路陀作為匹配路徑 .港該路徑匹配累積距離作為兩個特征序列間距離。將 HMM 應(yīng)用于語音 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )報(bào)告用紙 第 6 頁 共 58 頁 識別基于如下假設(shè) :雖然語音聲學(xué)信號本身受各種因素的影響而表現(xiàn)很強(qiáng)的不確定性，但聲學(xué)信號中隱含的語義信息是確定的，并且所能觀察到的語音信號的變化是由隱含語義信號的變化決定的。語音是 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )報(bào)告用紙 第 7 頁 共 58 頁 對講話聲音的一次抽象，是語言的載體，是人類社會特有的一種信 息系統(tǒng)，是社會交際工具的符號。所以在選擇具有語音處理功能單片機(jī)時(shí)， SPCE061A 單片機(jī)可謂是上上之選。譯 碼是其反過程，將收到的數(shù)字序列經(jīng)過譯碼和濾波恢復(fù)成模擬信號。三者區(qū)別參看表 ，如下： 表 凌陽語音壓縮算法區(qū)別 [2] 凌陽音頻壓縮算法 編碼方式 編碼率（ bps） 壓縮比 音質(zhì) SACM_A2020 波形編碼 16K, 20K, 24K 8： 1, 8： , 8： 好 SACM_S480 混合編碼 , 80： 3, 80： 中 SACM_S240 參數(shù)編碼 80： 差 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )報(bào)告用紙 第 9 頁 共 58 頁 、錄制、合成和辨識 要完成語音的播放、錄 制、合成及辨識等工作，單片機(jī)需要強(qiáng)大的信息處理能力而凌陽 16 位 SPCE061A 單片機(jī)則是為此而開發(fā)的，其具有 DSP 功能，可處理大量信息， CPU 最高時(shí)鐘頻率可達(dá)到 49MHz，具備運(yùn)算速度高的優(yōu)點(diǎn)。 參數(shù)： Init _ Index=0：手動方式 Init _ Index=1：自動方式。 Channel： 1. 通過 DAC1 通道播放。 ⑵ Speech _Index 是定義在 文件中資源表的偏移地址。在電機(jī)的驅(qū)動方面，采用全橋驅(qū)動技術(shù)，利用四個 I/O 端口分為兩組分別實(shí)現(xiàn)兩個電機(jī)的正傳、反轉(zhuǎn)和停三態(tài)運(yùn)行。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )報(bào)告用紙 第 13 頁 共 58 頁 61 板最小系統(tǒng) SPCE061A 最小系統(tǒng)中，包括 SPCE061A 芯片及其外圍的基 本模塊，其中外圍的基本模塊有：晶振輸入模塊（ OSC）、鎖相環(huán)外圍電路（ PLL）、復(fù)位電路（ RESET）、指示燈（ LED）等 。默認(rèn)的 Fosc、 CPUCLK分別為 Fosc/8。系統(tǒng)默認(rèn)的 PLL自激振蕩頻率為 。 圖 復(fù)位電路圖 圖 是電源部分的電路，由電池盒提供的 直流電壓經(jīng)過 SPY0029 后產(chǎn)生 給整個系統(tǒng)供電。 圖 音頻輸入模塊 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )報(bào)告用紙 第 17