【正文】 位決定了端口位的輸入 /輸出方向：即 0為輸入， 1 為輸出。 P_IOA_Dir(讀 /寫 )(7002H)。當(dāng) A口處于輸出狀態(tài)時，寫入輸出數(shù)據(jù)到 A端口的數(shù)據(jù)寄存 器。下面就各個控制單元的功能實現(xiàn)作簡要說明。其中， A 口的 IOA0～ IOA7 14 作為輸入端口時，具有喚醒功能，即當(dāng)輸入電平發(fā)生變化時，會觸發(fā) CPU中斷。以下將對本次設(shè)計中應(yīng)用到的輸入 /輸出接口、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 ADC、凌陽音頻等部分做重點的知識介紹與設(shè)計說明。 61 板的輸入輸出接口部分，是 61 板與外部電 路進行信息交換的出入通道，我們應(yīng)把插線的一段連接在輸入輸出口上。對于那些只需要 靈敏度的應(yīng)用來說，S1 和 S2 兩個引腳可以被空置，因為裝置內(nèi)部有一個下拉電路使其保持在 的靈敏度 (800mV/g)。 圖 23 MMA7260QT 傳感器的接線端 可見，傳感器模塊引腳豐富。 外部復(fù)位。圖 22 中 J10 是電源接口， 61 板的內(nèi)核 SPCE061A 電壓要求為 ， 而 I/O 端口的電壓可以選擇 也可以選擇 5V。而且該 I/O口是可編程的，即可以設(shè)置為輸入或輸出：設(shè)置為輸入時，分為懸浮輸入或非懸浮輸入，非懸浮輸入又可以設(shè)置為上拉輸入或是下拉輸入；在 5V 情況下，上拉電阻為 150K，下拉電阻為 110K；設(shè)置為輸出時，可以選擇同相輸出或者反相輸出。 表 21 61 板框圖簡要說明 POWER 5vamp。61 板是 SPCE061A EMU BOARD 的簡稱，是以凌陽 16 位單片機 SPCE061A 為核心的精簡開發(fā)－仿真－實驗板，除了具備單片機最小系統(tǒng)電路外，還包括有電源電路、音頻電路 (含 MIC 輸入部分和 DAC 音頻輸出部分 )、復(fù)位電路等，采用電池供電。通觀全篇，整個系統(tǒng)的設(shè)計可大致分為硬件設(shè)計與軟件設(shè)計兩部分。 本系統(tǒng)設(shè)計所采用的 MMA7260QT 三軸加速度傳感器就是利用了壓電效應(yīng)的原理。然而就應(yīng)用角度來說， “ 出氣寶寶 ” 思路新穎，具有一定的創(chuàng)新性和時代特色，昭示了廣闊的市場前景 [2]。nSP?系列運用在復(fù)雜的數(shù)字信號處理方面很便利，內(nèi)嵌 32K 字的閃存 (FLASH)，能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號。凌陽的 16 位單片機就是為適應(yīng)這種發(fā)展而設(shè)計的。而廣義的“ 哭聲 ” 又可以理解為一段音樂或者幽默的語句。通過這樣的方式，人們以娛樂的方式合理表達了攻擊性 ，發(fā)泄了內(nèi)心的種種壓抑情緒，進而實現(xiàn)了心理調(diào)節(jié)。比如說，有的是基于一些常見的物理學(xué)現(xiàn)象，有的則純粹以外觀設(shè)計取勝。 生活中矛盾和事件所引起的心理反應(yīng)，主要是情緒反應(yīng)，所以心理調(diào)節(jié)和控制的最基本點，可以說是調(diào)節(jié)和控制情緒。 關(guān)鍵詞 ： SPCE061A；加速度傳感器； I/O 接口； A/D轉(zhuǎn)換；音頻 IV Abstract With the fast pace of modern life and work, people are often under huge design uses SPCE061A development board to control acceleration sensor to realize a venting baby system. When the emotional outburst people strike venting baby, the system could give out corresponding cries according to the degree of blow. So, people express their aggressiveness in reasonable way to realize psychological adjustment. The system mainly consists of SPCE061A development board module and acceleration sensor module. External strike will make sensor output analog signal. 61 board reads signals through the I/O interface, and extracts a value which can characterize the amount of movement level outside after A/D conversion and process. Then the value could control the volume index of audio function to change the sound size of the cries. The design of the System can roughly content of hardware design and software design. The hardware design includes outer circuit design and shoud also understand the performance of I/O port, A/D conversion and audio output. Software design includes automatic sound function, sound files pressed and connection, I/O interface and A/D conversion, main program function, etc. Through the entire system missioning, shaking sensors, V speaker gives out cries, and the volumeare positively related to the intensity of movement. Then we realize the basic function of the system. Keywords： SPCE061A； acceleration sensor； I/O interface； A/D conversion； audio 1 第 1 章 緒論 課題背景 隨著時代的進步，人們自我認(rèn)知水平的不斷提高，心理問題逐漸引起了人們的廣泛關(guān)注。 這樣，人們以娛樂的方式合理表達了 攻擊性 實現(xiàn)了心理調(diào)節(jié) 。 61板通過 I/O 接口讀入信號，經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換和程序處理，提取出能表征外部運動程度的量，并以此控制音頻函數(shù)中的音量指數(shù)，改變揚聲器的“哭聲”大小。心理問題也就被擺到一個更為普遍的層次，任何人都或多或少的承受著心理方面的負(fù)擔(dān)。情緒的釋放有多種方式，比如說找人談話、培養(yǎng)樂觀生活態(tài)度等。 智能化情緒調(diào)節(jié)類玩具的優(yōu)點是很突出的。我們把 SPCE061A 開發(fā)板作為本次設(shè)計的核心部分。該系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)心理、緩解情緒的作用，適應(yīng)了當(dāng)代心理問題比較突出的社會現(xiàn)實。nSP?)通用核結(jié)構(gòu)。因此，以 181。加速力可以是個常量，比如 g，也可以是變量。這樣，在 質(zhì)量 M 為已知常量的前提下，加速度與外力成正比例關(guān)系。 本文的結(jié)構(gòu)主要安排為三章，具體內(nèi)容分布如下： 第一章：緒論，闡述課題的開發(fā)背景，提出該課題的研究依據(jù)和意義；介紹了 SPCE061A 與單片機的發(fā)展現(xiàn)狀；內(nèi)容概述對整篇論文起提綱挈領(lǐng)。下面，我們將對所選的這兩部分硬件結(jié)構(gòu)分別予以介紹。其中輸入 /輸出(I/O)接口、音頻輸入 /輸出接口等在實驗設(shè)計中經(jīng)常用到。 線調(diào)試器 PROBE 和 EZ_PROBE 接口。 61板的供電電源系統(tǒng)采用用戶多種選擇方式：即5V 供電和 供電兩種供電方式。 10 MMA7260QT 三軸加速度傳感器 MMA7260QT3 軸小量程加速傳感器是檢測物件運動和方向的傳感器，它根據(jù)物件運動和方向改變輸出信號的電壓值。根據(jù)在引腳 S1和引腳 S2 上的邏輯輸入，裝置的內(nèi)部增益將會發(fā)生變化，使得 11 該裝置在 ， 2g， 4g或 6g 四種不同的靈敏度下進行工作。必要的時候可添加外擴存儲器模塊。把插線的另一端與加速度傳感器的上述五個引腳相連接。本次設(shè)計中傳感器的信號正是由輸入端口傳入內(nèi)部電路。每 3 個對應(yīng)的控制向量組合在一起，形成一個控制字，用來定義相對應(yīng) I/O 端口位的輸入輸出狀態(tài)和方式。當(dāng) A 口處于輸入狀態(tài)時，讀出是讀 A 口引腳電平狀態(tài)；寫入是將數(shù)據(jù)寫入 A 端口的數(shù)據(jù)寄存器。假設(shè) IOA[0]作為輸出，并去接 LED 陽極 (LED 陰極接地 )。 P_IOA_Attrib(讀 /寫 )(7003H)。 _Data位在端口位的輸入狀態(tài)下被寫入時，與 _Attrib 字節(jié)合在一起形成輸入方式的控制字 00、 0 11，以決定輸入端口是帶喚醒功能的上拉電阻式、下拉電阻式或懸浮式以及不帶喚醒功能的懸浮式輸入。無效的 A/D 模擬信號 (超過 VDD+ 或是低于 )將影響轉(zhuǎn)換電路的工作范圍，從而降低 ADC 的性能。 在 ADC 內(nèi)，由 DAC0 和逐次逼近寄存器 SAR 組成逐次逼近式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 (SAR ADC)。當(dāng) MIC_In 通道處于定時器鎖存狀態(tài)時，它可以優(yōu)先存取 ADC。注意，供電復(fù)位后不論 ADC 是否被啟用， VMIC 信號都預(yù)設(shè)為 ON。 在 ADC 自動方式被啟用后，會產(chǎn)生出一個啟動信號，即 RDY=0。此時，用戶通過讀取 P_ADC (7014H)或 P_ADC_MUX_Data(702CH)單元可以獲得 10位的 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。逐次逼近式的 ADC由一個 10位 DAC(DAC0)、一個 10位寄存器 DAR0、一個逐次逼近寄存器 SAR 和一個比較器 COMP 組成。 P_ADC_MUX_Data 單元用于讀出LINE_IN[1～ 7]10 位 ADC 轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，如表 29 所示： 表 29 LINE_IN 的 10 位 ADC 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)分布 b15 b14 b13 b12 b11 b10 b9 b8 b7 b6 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 下面介紹 LINE_IN 模式的 ADC 操作。 VEXTREF 可取的值的范圍從 0V 到 AVdd。而 Line_In 通道的 A/D 轉(zhuǎn)換只能通過讀取 P_ADC_LINEI _Data(讀 )(702CH)單元的數(shù)據(jù)來觸發(fā)。如果 FailB 的值為 0，表示 Line_In 通道的 A/D 轉(zhuǎn)換被 MIC_In 通道的 A/D 操作打斷，這時 P_ADC_LINEIN_Data(讀 )(702CH)單元的內(nèi)容是一個錯誤值。否則會由于電壓的突變引起揚聲器產(chǎn)生雜音。 DAC1 是 10 位的 D/A 轉(zhuǎn)換單元。 DAC 的最大輸出電流范圍是 “ 正常電流值177。 25 圖 27 傳感器模塊簡圖 本次設(shè)計中，我們需要用到 XOUT、 YOUT、 ZOUT 以及 VDD、 VSS 五個引腳。這里只是基于引腳功能做簡單了解，避免在外圍電路連接時發(fā)生錯誤。 27 第 3 章 軟件設(shè)計 系統(tǒng)的軟件設(shè)計，主要包括軟件系統(tǒng)的開發(fā)、音頻設(shè)計、輸入輸出接口及 A/D 轉(zhuǎn)換設(shè)計、主函數(shù)設(shè)計四部分。 28 圖 31 61 板的開發(fā)方式 簡易開發(fā)如圖 31中的 ① ： 61 板＋下載線＋ PC 機。用它可以替代在單片機應(yīng)用項目的開發(fā)過程中常用的兩件工具 —— 硬件在線實時仿真器和程序燒寫器。 表 31 SACMlib 庫中模塊及其算法類型 模塊名稱（ ModelIndex） 語音壓縮編碼率類型 資料采樣率 SACM_A2021 16Kbit/s， 20Kbit/s， 24Kbit/s 16KHz SACM_S480/S720 ， SACM_S240 SACM_MS01 音樂合成（ 16Kbits/s， 20Kbits/s， 24Kbits/s） 16KHz SACM_DVR（ A2021） 16Kbit/s的資料率， 8K的采樣率，用于 ADC 通道錄音功能 16KHz 語音自動播放函數(shù)設(shè)計 在上面的算法介紹中可以看到 SACM_A2021 壓縮算法壓縮比較小 (8： 1)，所以具有高質(zhì)量、高碼率的特點，適用于高保真音樂和語音。 Speech_Index 表示語音索引號。 SACM_A2021_Volume(Volume_Index)，用于在播放 SACM_A2021 語音或樂曲時改變主音量。自動播放時，取數(shù)據(jù)，填充語音隊列及解壓縮調(diào)用 SACM_A2021_ ServiceLoop()一個函數(shù)就可以實現(xiàn)。處理方法如下：打開錄音機，打開要壓縮的 .wav 格式的語音文件，點擊 [屬性 ]選項，打開屬性對話框。 (凌陽科技目前提供兩種語音壓縮算法： A2021 和 S480， A2021 有三種數(shù)據(jù)率可供選擇： 16Kbits/s， 20Kbits/s， 24Kbits/s)。 A/D 轉(zhuǎn)換設(shè)計 根據(jù)本設(shè)計的需求，在 P_ADC_MUX_Ctrl 控制單元中，只有一位需要進行設(shè)置。相關(guān)的程序我們可以做如下設(shè)計。系統(tǒng)工作的流程框圖如下： 圖 36 主程序流程框圖 接下來將對程序設(shè)計的步驟做具體的說