【正文】 VDDIO37，38，56輸入IO端口的正向電壓管腳VSSIO35，36，48輸入IO端口的參考地AVDD24輸入模擬電路（A/D，D/A）正向電壓AVSS15輸入模擬電路（A/D，D/A）參考地68輸入低電平有效的復(fù)位管腳RESETSLEEP49輸出睡眠模式（高電平激活）ICE7輸入激活I(lǐng)CE（高電平激活）ICECLK8輸入輸出ICE串行接口時(shí)鐘管腳ICESDA9輸入ICE串行接口數(shù)據(jù)管腳TEST3輸入測試模式時(shí)接高電平，正常模式接地ROMT47輸入測試閃爍存儲(chǔ)器，正常模式時(shí)懸浮N/C55輸入正常使用時(shí)接地N/C4輸入正常使用時(shí)接地N/C6輸入正常使用時(shí)接地PFUSE，PVIN【1】20，11輸入程序保密設(shè)定腳【1】可將PFUSE接5V, PVIN接GND并維持1s以上即可將內(nèi)部保險(xiǎn)絲熔化，此后就無法讀取和向閃存加載數(shù)據(jù)。 61板硬件結(jié)構(gòu)框圖名稱說明POWERS4復(fù)位按鍵S5EZ_PROBE和PROBE切換的3pin排針EZ_PROBE下載線的5pin接口MIC麥克風(fēng)輸入電路VRTA/D轉(zhuǎn)換外部參考電壓輸入接口K1K3擴(kuò)展的按鍵，接IOA0IOA2PLL鎖相環(huán)外部電路RESET復(fù)位電路PROBE在線調(diào)試器5pin接口J32pin喇叭插針OSC32768Hz晶振電路PORTA/B32個(gè)I/O口 61板各部分硬件說明61板的硬件電路大體上可分為SPCE061A最小系統(tǒng)、電源電路、音頻電路、ICE 接口等模塊，下面分別介紹61板的各部分電路。 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。PROBE的另一頭是標(biāo)準(zhǔn)25針打印機(jī)接口，直接連接到計(jì)算機(jī)打印口與上位機(jī)通訊，在計(jì)算機(jī)IDE集成開發(fā)環(huán)境軟件包下，完成在線調(diào)試功能。 下載線 EZ_PROBE（下載線）的硬件連接圖 PROBE和EZ_PROBE（下載線）的硬件連接區(qū)別 PROBE和EZ_PROBE（下載線）的軟件選擇區(qū)別第四章 SPCE061A單片機(jī)的語音處理 概述隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，從單純的控制發(fā)展為控制處理、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)字信號(hào)處理等領(lǐng)域。為方便用戶將SPCE061A應(yīng)用于語音產(chǎn)品，凌陽公司提供了多種音頻編解碼算法及其API函數(shù)庫，即SACMLIB。SCAMLib庫中相關(guān)API函數(shù)如下所示：void Model_Index_Initial(int Init_Index) //初始化void Model_Index_ServiceLoop(void) //獲取語音資料，填入譯碼隊(duì)列void Model_Index_Play(int Speech_Index,int Channel,int Ramp_Set) //播放void Model_Index_Stop(void) //停止播放void Model_Index_Pause(void) //暫停播放void Model_Index_Resume(void) //暫停后恢復(fù)void Model_Index_Volume(Volume_Index) //音量控制unsigned int Model_Index_Status(void) //獲取模塊狀態(tài)void Model_Index_InitDecode(int Channel) //譯碼初始化void Model_Index_Decode(void) //譯碼void Model_Index_FillQueue(unsigned int encodeddata) //填充隊(duì)列unsigned int Model_Index_TestQueue(void) //測試隊(duì)列Call F_FIQ_Service_Model_Index //中斷服務(wù)函數(shù)下面分別對(duì)各個(gè)函數(shù)進(jìn)行具體介紹：（1）【API 格式】C：void Model_Index_Initial(int Init_Index)ASM：R1=[Init_Index]Call F_ Model_Index_Initial【功能說明】Model_Index語音播放之前的初始化。當(dāng)Model_Index為SACMDVR時(shí)，在錄音期間從ADC通道獲取錄音數(shù)據(jù)，且將以SACMA2000格式存入外SRAM中；而在播放期間從SRAM中獲得語音數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行編碼，然后等候中斷服務(wù)子程序?qū)⑵渌统鯠AC通道?！痉?回 值】無?！緟? 數(shù)】無。適用模塊：Model_Index（SACM）A2000S480/S720S240/S120MS01DVR（7）【API 格式】C：void Model_Index_Volume(Volume_Index)；ASM：R1=[Volume_Index]Call F_Model_Index_Volume【功能說明】在播放Model_Index語音或樂曲時(shí)改變主音量。bit2 bit1 bit00：非自動(dòng)方式1：自動(dòng)方式0：錄音停止1：錄音中0：播放停止1：播放中 SACMDVR模塊的狀態(tài)返回值（9）【API 格式】C：void Model_Index_Decode(void)?！緜? 注】用戶只能通過非自動(dòng)方式對(duì)語音資料解壓縮?！緟? 數(shù)】無?！緟? 數(shù)】無。 用于壓縮的windows工具 凌陽語音識(shí)別算法語音辨識(shí)主要有以下兩種：（1）特定發(fā)音人識(shí)別SD（Speaker Dependent）：是指語音樣本由單個(gè)人訓(xùn)練，也只能識(shí)別訓(xùn)練人的語音命令，而他人的命令識(shí)別率較低或幾乎不能識(shí)別?！緟? 數(shù)】CommandID：命令序號(hào)，范圍從0x100到0x105,并且對(duì)于每組訓(xùn)練語句都是唯一的。 辨識(shí)部分（1）【API 格式】C：void BSR_InitRecognizer(int AudioSource)ASM：F_BSR_InitRecognizer【功能說明】辨識(shí)器初始化?！緟? 數(shù)】無。3）應(yīng)用程序需要設(shè)置一下程序段在FIQ_TMA中：.PUBLIC_FIQEXTERNAL_BSR_FIQ_Routine //定義全局變量.TEXT_FIQ: PUSH R1,R4 to [SP] //寄存器入棧保護(hù)R1=[P_INT_Ctrl]CALL_BSR_FIQ_Routine //調(diào)用子程序R1=0x2000 //清中斷標(biāo)志位[P_INT_Clear]=R1POP R1,R4 from [SP]。硬件設(shè)計(jì)功能主要體現(xiàn)在小車動(dòng)作方面；軟件功能主要體現(xiàn)在語音識(shí)別方面。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61板上。開發(fā)方式為61單片機(jī)板+下載線+PC機(jī)。ADC中斷服務(wù)子程序(背景程序)F_FIQ_Service_Mod_IndexSRAM地址復(fù)位初始化解碼器內(nèi)部緩存器編碼器(前臺(tái)程序)編碼隊(duì)列取編碼數(shù)據(jù)CACM_DVR_Fetch Quene()寫入外接SRAMSRAM地址復(fù)位初始化解碼器從SRAM里讀出數(shù)據(jù)并指向下一個(gè)地址填入隊(duì)列SACM_DVR_fill Quene()內(nèi)部緩存器編碼器(前臺(tái)程序)編碼隊(duì)列聲音錄制聲音播放中斷服務(wù)子程序(背景程序)F_FIQ_Service_Mod_IndexDAC 手動(dòng)方式下聲音錄制與播放流程第五章 語音遙控小車的設(shè)計(jì) 概述本章是此篇論文的關(guān)鍵?！緜? 注】1）該函數(shù)在中斷FIQ_TMA中調(diào)用?！痉?回 值】當(dāng)無命令識(shí)別出來時(shí)，返回0；識(shí)別器停止未初始化或識(shí)別未激活返回1；當(dāng)識(shí)別不合格時(shí)返回2；當(dāng)識(shí)別出來時(shí)返回命令的序號(hào)。3）為了增強(qiáng)可靠性，最好訓(xùn)練兩次，否則辨識(shí)的命令就會(huì)傾向于噪音?！痉?回 值】當(dāng)SRAM擦除成功返回0，否則，返回1。這里介紹兩種語音壓縮的方法：DOS下和WINDOWS下（此方式壓縮操作比較方便，不容易出錯(cuò)）。對(duì)于SACMMS01模塊，F(xiàn)IQ中斷服務(wù)子程序用于從前臺(tái)程序（SACM_MS01_ServiceLoop）的執(zhí)行過程中獲取樂曲譯碼資料；若未來事件不是音符而是由鼓點(diǎn)節(jié)奏引起，則其自適應(yīng)音頻脈沖編碼方式（ADPCM）資料將被傳入IRQ2進(jìn)行譯碼，然后將二者混合在一起送出DAC通道播放。僅用于非自動(dòng)方式下，且需要預(yù)先構(gòu)造一個(gè)用戶存儲(chǔ)區(qū)接口。【參 數(shù)】Channel=1，2，3；分別表示使用DACDAC2通道以及DAC1和DAC2雙通道。對(duì)于SACMMS01模塊，還有其他狀態(tài)位（bit8bit13）?！緟? 數(shù)】無。適用模塊：Model_Index（SACM）A2000S480/S720S240/S120MS01DVR（4）【API 格式】C：void Model_Index_Stop(void)；ASM：Call F_Model_Index_Stop【功能說明】停止播放Model_Index語音或樂曲。Channel：1）通過DAC1通道播放；2）通過DAC2通道播放；3）通過DAC1和DAC2雙通道播放。對(duì)于SACMDVR模塊，需要一些I/O口來連接外SRAM，可以存放錄音數(shù)據(jù)。模塊名稱語音壓縮編碼率類型編碼方法數(shù)據(jù)采樣率/kHzSACMA200016kb/s，20kb/s，24kb/sSUBBAND16SACMS480/S270,CELP24SACMS240/S120LPC24SACMMS01音樂合成（16kb/s，20kb/s，24kb/s）FM16SACMDVR（A2000）16kb/s的數(shù)據(jù)率，8kb/s的采樣率，用于ADC通道錄音功能SUBBAND16 SACMlib庫中模塊及算法類型各個(gè)模塊中的子程序和函數(shù)功能都類似，僅壓縮編碼類型數(shù)據(jù)采集率不同，所以可以將每個(gè)應(yīng)用程序接口用一個(gè)共用的API模塊來表示。存儲(chǔ)編解碼處理D/A轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換麥克風(fēng)喇叭 單片機(jī)對(duì)語音處理過程 本次設(shè)計(jì)中小車應(yīng)答所用的語音文件是事先由電腦制作完成后作為語音資源下載入單片機(jī)的Flash存儲(chǔ)器中，再由相應(yīng)的放音程序調(diào)用相應(yīng)的語音資源來實(shí)現(xiàn)應(yīng)答聲的播放。這種開發(fā)方式適合學(xué)生和初學(xué)者使用。它利用了SPCE061A內(nèi)置在線仿真電路ICE（In Circuit Emulator）接口和凌陽公司的在線串行編程技術(shù)。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。（）的實(shí)物圖。在LQFP80封裝中有9個(gè)空余腳，用戶使用時(shí)這9個(gè)空余腳接地?！痭SP?微處理器；▲工作電壓（CPU）（I/O）；▲CPU時(shí)鐘：；▲內(nèi)置2k SRAM；▲內(nèi)置32k FLASH；▲可編程音頻處理；▲晶體振蕩器；▲系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下（時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài)），耗電僅為2181。因此最理想的硬件組成是系統(tǒng)級(jí)的集成芯片。而A/D和D/A是進(jìn)行語音信號(hào)數(shù)字化轉(zhuǎn)換和語音播放不可缺少的部分。而語言模型、語法及詞法模型在中、大詞匯量連續(xù)語音識(shí)別中是非常重要的。﹡按照語識(shí)別層次分，可分為語音識(shí)別、語義識(shí)別、語法識(shí)別。進(jìn)入90年代，隨著多媒體時(shí)代的來臨，迫切要求語音識(shí)別系統(tǒng)從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵱?。這是語音識(shí)別研究工作的真正開端。在語音處理中，可以這樣來理解HMM：人的發(fā)音器官只有有限個(gè)狀態(tài)，同時(shí)每個(gè)狀態(tài)所產(chǎn)生的語音會(huì)有一定的變化；狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移按一定的轉(zhuǎn)移概率進(jìn)行，而每個(gè)狀態(tài)上可能產(chǎn)生的語音特征，則由概率分布（離散HMM）或概率密度函數(shù)。也就是說，矢量量化過程就是用代表的過程，或者說把量化成了，即 （）式中，量化器函數(shù)。HMM模型的訓(xùn)練和識(shí)別都已研究出有效的算法，并不斷被完善，以增強(qiáng)HMM模型的魯棒性。但因其不適合連續(xù)語音大詞匯量語音識(shí)別系統(tǒng)，目前已被HMM模型和ANN替代。矢量量化就是一種很好的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)[4]。目前語音識(shí)別所用的特征參數(shù)主要有兩種類型：線性預(yù)測倒譜系數(shù)（LPCC）和美爾頻標(biāo)倒譜系數(shù)（MFCC）。而這組預(yù)測系數(shù)就反映了語音信號(hào)的特性，可以作為語音信號(hào)特征參數(shù)用于語音識(shí)別等[5]。對(duì)于連續(xù)語音信號(hào)，過零即意味著時(shí)域波形通過時(shí)間軸；而對(duì)于離散信號(hào)，如果相鄰取樣值改變符號(hào)則稱為過零。經(jīng)過加窗分幀處理后，語音信號(hào)就已經(jīng)被分割成一幀一幀的加窗函數(shù)的短時(shí)信號(hào)，然后再把每一個(gè)短時(shí)語音幀看成平穩(wěn)的隨機(jī)信號(hào)，利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來提取語音特征參數(shù)。A/D轉(zhuǎn)換器是將原始的模擬語音信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，從而得到時(shí)間和幅度上均為