【正文】 M RAM FLASH 太原理工大學現(xiàn)代科技學院畢業(yè)設計（論文） 11 第三章 凌陽 SPCE061A 單片機簡介 概 述 SPCE061A 是臺灣凌陽科技公司研制的一個 16 位架構(gòu)的微控制器。 實物如圖 所示。 特性參數(shù) 說明 工作電壓 （ CPU） VDD 為 ，（ I/O） VDDH 為 CPU 工作頻率 數(shù)據(jù)存儲器（ SRAM） 2k Word SRAM 程序存儲器（ ROM） 32k Word FLASH Rom I/O端口 2 組 16 位可編程輸入 /輸出端口（ IOA150， IOB150） 中斷 14 個中斷源， FIQ 和 IRQ 兩個中斷優(yōu)先級， TimerA/B 時基信號發(fā)生器，外部中斷 喚醒源 IOA70，其他中斷源 定時器 /計數(shù)器 兩組 16位可編程定時器 /計數(shù)器，雙通道 PWM輸出 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器 7 通道 10 位電壓模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC）和單通道 10 位聲音模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC） 數(shù) /模轉(zhuǎn)換器 2 個 10 位 DAC 輸出通道 UART 1 個全雙工通用異步串行接口 SIO 1 個同步串行設備接口 節(jié)電功能 具備弱振方式和睡眠方式 WatchDog 功能 具備清除時間周期為 的看門狗 其它功能 低電壓復位、低電壓監(jiān)測、保密功能、上電復位、觸鍵喚醒、中斷控制、內(nèi)置 ICE 接口等 表 系統(tǒng)特性參數(shù)表 61 板介紹 SPCE061A精簡開發(fā)板（簡稱 61板），是以凌陽 16位單片機 SPCE061A為核心的精簡開發(fā) 仿真實驗板，作為單片機項目初期研發(fā)使用。 圖 SPCE061A最小系統(tǒng) （ 1）電源電路 圖 ，由電池盒提供的 SPY0029后產(chǎn)生 給整個系統(tǒng)供電。 太原理工大學現(xiàn)代科技學院畢業(yè)設計（論文） 19 圖 音頻輸入模塊 （ 3） ICE 接口電路 SPCE061A芯片內(nèi)部集成了 ICE（在線仿真）接口， PC機通過 PROBE（在線調(diào)試器）或 EZ_PROBE（簡易下載線）與 61板相連，就可以方便地完成程序的下載、調(diào)試等。 PROBE的另一頭是標準 25針打印機接口，直接連接到計算機打印口與上位機通訊，在計算機IDE集成開發(fā)環(huán)境軟件包下，完成在線調(diào)試功能。 圖 下載線 圖 EZ_PROBE（下載線）的硬件連接圖 太原理工大學現(xiàn)代科技學院畢業(yè)設計（論文） 22 圖 PROBE和 EZ_PROBE（下載線）的硬件連接區(qū)別 圖 PROBE和 EZ_PROBE（下載線）的軟件選 擇區(qū)別 太原理工大學現(xiàn)代科技學院畢業(yè)設計（論文） 23 第四章 SPCE061A單片機的語音處理 概述 隨著單片機技術(shù)的發(fā)展，其應用領域越來越廣泛，從單純的控制發(fā)展為控制處理、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)字信號處理等領域。為方便用戶將SPCE061A應用于語音產(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。在模板的 API格式中只要將其中的 Model_Index段換成表中列出的具體模塊名稱接口即可。對于 SACMMS01模塊，進行太原理工。具體算法類型、壓縮碼率類型及采 樣率如表 。 圖 單片機對語音處理過程 本次設計中小車應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的 Flash存儲器中，再由相應的放音程序調(diào)用相應的語音資源來實現(xiàn)應答聲的播放。這種開發(fā)方式適合學生和初學者使用。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)。圖中的 SPY0030是凌陽的一款音頻放大芯片，可以工作在 ，最大輸出功率可達 700mW[6]。 圖 61 板硬件結(jié)構(gòu)框圖 上圖中的各部分硬件說明如表 所示 名稱 說明 POWER 5V 和 供電電路 S4 復位按鍵 S5 EZ_PROBE 和 PROBE 切換的 3pin 排針 EZ_PROBE 下載線的 5pin 接口 MIC 麥克風輸入電路 VRT A/D 轉(zhuǎn)換外部參考電壓輸入接口 K1K3 擴展的按鍵，接 IOA0IOA2 PLL 鎖相環(huán)外 部電路 RESET 復位電路 太原理工大學現(xiàn)代科技學院畢業(yè)設計（論文） 17 名稱 說明 PROBE 在線調(diào)試器 5pin 接口 J3 2pin 喇叭插針 OSC 32768Hz 晶振電路 PORTA/B 32 個 I/O 口 表 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。 IOB100除用做作普通的 IO 端口，還可作為： IOB10：通用異步串行數(shù)據(jù)發(fā)送管腳 Tx IOB9： TimerB 脈寬調(diào)制管腳 BPWMO IOB8： TimerA 脈寬調(diào)制管腳 APWMO IOB7：通用異步串行數(shù)據(jù)發(fā)送管腳 Rx 太原理工大學現(xiàn)代科技學院畢業(yè)設計（論文） 14 管腳名稱 管腳編號 類型 描述 IOB6 IOB5 IOB4 IOB3 IOB2 IOB1 IOB0 61 62 63 64 65 66 67 輸入輸出 輸入輸出輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 IOB6：雙向 IO 端口 IOB5：外部中斷源 EXT2 的反饋管腳 IOB4：外部中斷源 EXT1 的反饋管腳 IOB3：外部中斷源 EXT2 IOB2：外部中斷源 EXT1 IOB1：串行接口的數(shù)據(jù)傳送管腳 IOB0：串行接口的時鐘信號 DAC1 12 輸出 DAC1 數(shù)據(jù)輸出管腳 DAC2 13 輸出 DAC2 數(shù)據(jù)輸出管腳 X321 2 輸入 32768Hz 晶振輸入管腳 X320 1 輸出 32768Hz 晶振輸出管腳 VCOIN 70 輸入 PLL 的 RC 濾波器連接管腳 AGC 16 輸入 AGC 的控制管腳 MICN 19 輸入 麥克風的負向輸入管 腳 MICP 21 輸入 麥克風的正向輸入管腳 V2VREF 14 輸出 電壓源 2V 產(chǎn)生 5mA 的驅(qū)動電流，可以做外部 ADC 的 Linein 通道的最高參考輸入電壓，不可作為電壓源使用 MICOUT 18 輸出 麥克風 1階放大器輸出管腳，管腳外接電阻決定 AGC 增益系數(shù) OPI 17 輸入 麥克風 2 階放大器輸入管腳 VEXTREF 23 輸入 ADC Linein 通道的最高參考輸入電壓管腳 VMIC 25 輸出 買克風電源 VADREF 22 輸出 AD 參考電壓 VDD 5， 69 輸入 邏輯電源 的正向電壓 VSS 10， 26， 71 輸入 邏輯電源和 IO 的參考地 VDDIO 37， 38， 56 輸入 IO 端口的正向電壓管腳 VSSIO 35， 36， 48 輸入 IO 端口的參考地 AVDD 24 輸入 模擬電路（ A/D， D/A）正向電壓 AVSS 15 輸入 模擬電路（ A/D， D/A）參考地 68 輸入 低電平有效的復位管腳 RESET SLEEP 49 輸出 睡眠模式（高電平激活） ICE 7 輸入 激活 ICE（高電平激活） ICECLK 8 輸入輸出 ICE 串行接口時鐘 管腳 ICESDA 9 輸入 ICE 串行接口數(shù)據(jù)管腳 TEST 3 輸入 測試模式時接高電平，正常模式接地 ROMT 47 輸入 測試閃爍存儲器，正常模式時懸浮 N/C 55 輸入 正常使用時接地 N/C 4 輸入 正常使用時接地 N/C 6 輸入 正常使用時接地 太原理工大學現(xiàn)代科技學院畢業(yè)設計（論文） 15 管腳名稱 管腳編號 類型 描述 PFUSE，PVIN【 1】 20， 11 輸入 程序保密設定腳 【 1】可將 PFUSE 接 5V, PVIN 接 GND 并維持 1s 以上即可將內(nèi)部保險絲熔化，此后就無法讀取和向閃存加載數(shù)據(jù)。?nSP?微處理器； ▲工作電壓（ CPU） VDD 為 （ I/O） VDDH 為 ； ▲CPU時鐘： ； ▲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（時鐘處于停止狀態(tài)），耗電僅為 ； ▲2個 16 位可編程定時器 /計數(shù)器（可自動預置初始計數(shù)值）； ▲2個 10 位 DAC（數(shù) 模轉(zhuǎn)換）輸出通道； ▲32位通用可編程輸入 /輸出端口； ▲14個中斷源可來自定時器 A/B，時基， 2 個外部時鐘源輸入，鍵喚醒； ▲具備觸鍵喚醒的功能； ▲使用凌陽音頻編碼 SACMS240 方式（ ），能容納 210 秒的語音數(shù)據(jù)； ▲鎖相環(huán) PLL 振蕩器提供系統(tǒng)時鐘信號； ▲32768Hz實時時鐘； ▲7通道 10 位電壓模 數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC）和單通道聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器； ▲聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風放大器和自動增益控制（ AGC）功能； ▲具備串行設備接口； ▲具有低電壓復位（ LVR）功能和低電壓監(jiān)測（ LVD）功能； ▲內(nèi)置在線仿真電路 ICE（ In Circuit Emulator）接口； ▲具有保密能力； ▲具有 WatchDog 功能 [11]。因此最 理想的硬件組成是系統(tǒng)級的集成芯片。而 A/D 和 D/A 是進行語音信號數(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)語音識別中是非常重要的。 ﹡按照語識別層次分，可分為語音識別、語義識別、語法識別。 進入 90 年代，隨著多媒體時代的來臨，迫切要求語音識別系統(tǒng)從實驗室走向?qū)嵱?。這是語音識別研究工作的真正開端。在語音處理中，可以這樣來理解 HMM：馬爾可夫鏈 （ ? ， A） 隨機過程 （ B） 12, ,..., Tq q qq1,q2,… ,qt 狀態(tài)序列 12, ,..., To o o 觀察值序列 太原理工大學現(xiàn)代科技學院畢業(yè)設計（論文） 8 人的 發(fā)音器官只有有限個狀態(tài)，同時每個狀態(tài)所產(chǎn)生的語音會有一定的變化 ； 狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移按一定的轉(zhuǎn)移概率進行，而每個狀態(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 jY 代表 jX 的過程，或者說把 jX 量化成了 jY ，即 ? ? ,1 ,1jiY Q X j J i N? ? ? ? ? （ ） 式中， ? ?iQX 量化器函數(shù)。 HMM 模型的訓練和識別都已研究出有效的算法，并不斷被完善，以增強 HMM 模型的魯棒性。但因其不適合連續(xù)