【正文】 根據實際情況，該上限頻率可在 2700Hz 左右，帶通濾波器按品質因數Q 的大小為窄帶濾波器（Ｑ＞ 10）和帶通濾波器（Ｑ＜ 10 兩種，本題中，上限頻率 fh=3400Hz,通帶濾波器中心頻率 f0 與品質因數Ｑ分別為 f0= 1FhF = 3003400 ? =1010Hz Q= 100 ??? fFh FBWF 顯然， Q＜ 10，故該帶通濾波器為寬帶帶通濾波器．帶寬帶通濾波器由高通和低通濾波器級聯構成 ，鑒于 Butterworth 濾波器帶內平坦的響應特性，我們選用二階 Butterworth 帶通濾波器，電路如圖 所示．實驗證明，該濾波器能有效的濾除低頻分量，大大減少噪聲干擾，與之同時也綠除了多余的高頻分量，消除了高頻失真，性能足以滿足要求 [15]。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。P2口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。程序存儲器的尋址范圍可以有 64KB 與此相應 , 程序存儲器的編址自 0000H 開始 ,最大可至FFFFH。89C51 單片機數據存儲器有片內數據存儲器 RAM 和特殊功能寄存器 SFR：前者有128個字節(jié)，其編址為 00H— FFH，可以讀、寫任何數據；后者也占 128個字節(jié)，其編址位 80H— FFH；兩者連續(xù)而不重疊。乘法運算時， B 中存放乘法，乘法操作后，乘積的高 8位又存于 B中；除法運算時，B 中存放除數，出發(fā)操作后， B 中又存放余數。使用查詢方式時，此位做狀態(tài)位供查詢，查詢有效后需由軟件清零；使用中斷方式時，此位做中斷申請標志，進入中斷服務后被硬件自動清零。 6. T0 和 T1 的 4 種工作方式 方式 0： 13 位定時 /計數器， TL1（或 TL0）的低 5 位和 TH1（或 TH0）的 8位構成， TL 中的高 3 位棄之未用。 表 計算機復位狀態(tài)表 專用寄存器 復位狀態(tài) 專用寄存器 復位狀態(tài) PC ACC B PSW SP DPTR P0— P3 IP IE 0000H 00H 00H 00H 07H 0000H FFH XXX0 0000B 0XX0 0000B TMOD TCON TH0 TL0 TH1 TL1 SCON SBUF PCON 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H XXXX XXXXB 0XXX 0000B ② 復位電路 單片機復位電路包括片內、片外兩部分，片外復位電路通過引腳加到內部復位電路上，內部復位電路在每個機器周期 S5P2 對片外信號采樣一次，當 RST 引腳上出現連續(xù)兩個機器周期的高電平時，單片機就完成一次復位。 A/D 轉換器 AD574 介紹 1. AD574 的特點及功能 AD574 是 AD 公司生產的 12 位逐次逼近型 ADC , 它的轉換速度為 25μ s , 轉換精度為 0. 05 % , 可廣泛應用在數據采集系統中 [21]。 STS:輸出狀態(tài)指示引腳。由于該接口系統要求各路信號測量同步 , 即同時啟動各 A / D 轉換器進行轉換 [23]。在圖 2 中 ,由于 AD574 片內有時鐘 ,故無需外加時鐘信號。進一步分析可知，該曲線在頻率很高處有大幅度的下降，故可用帶通濾波器來擬合該曲線，由于受單片機數據運算處理能力? ? 的限制，數字濾波不易實現，故這里采用硬件濾波，濾波電路如圖所示。 AT29C040 讀取時間僅為 70ns，單一 +5V 電源，雙 8k 字節(jié)的引導區(qū)，內部程控定時器，硬件和軟件數據保護功能，快速扇出程序周期 10ms，低功耗：待機為 100uA，啟動工作為 50mA， 10000次擦寫次數。這種方式可以使系統所能操作的 A /D 數達 10 片之多。其中 ,AD574 是 1 個完全的單片式 12位逐次比較型A /D 轉換器 , 它帶有可以直接與 8 位或 16 位總線接口的三態(tài)緩沖器 ,因而不需要再加鎖 存器。在轉換期間 , 當 A0 為 0 時 ,AD574 進行全 12 位轉換 ,轉換 間為 25μ s 。 電源抑制比 DAC 的輸出電壓的變化量與相對應的電源電壓變化量之比定義為電源抑制比。 一般情況下，單片機時鐘輸入均采用內部時鐘方式，外接一個震蕩電路，本系統采用內部時鐘方式，晶振采用 12MHz，其電路如下圖 所示。 １９ 在初始化過程中，要置入定時 /計數器的初值，這時要做一些計算。 M M0 位：工作模式選擇位。 (3)特殊功能寄存器 累加器 A 累加器 A 是一個最常用的 8 位特殊功能寄存器，它既可用于存放 １７ 操作數，也可用于存放運算的中間結果。 002BH：定時器 /計數器 2溢出或 T2EX 端負跳變。 控制器 控制器包括時鐘發(fā)生器 、定時控制邏輯、指令寄存器指令譯碼器、程序計數器 PC、程序地址寄存器、數據指針寄存器 DPTR 和堆棧指針 SP 等。此時， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 正是由于單片機具有上述顯著的特點，使單片機的應用范圍日 益擴大。按照通帶和阻帶的相互位置不同，濾波器可分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器。電磁式拾音頭，用電磁感應原理，將機械振動變換成電信號的幅度響應拾音頭。 整個系統框架圖如圖 所示： 圖 整 體框圖 系統組成如圖所示 ,由輸入通道、 AT89C51 單片機和輸出通道三部分組成。 抽樣 量化 存儲 ５ 系統采用 MCS51系列單片機，擴展 256kB 的外部 RAM 數據存儲區(qū)（采用分頁存儲技術），采用 DPCM 方式壓縮數據，另外采用了兩只立體聲話筒作輸入，經差分放大，用性能良好的五階契比雪夫帶通濾波器，及 ? ? ? ?ss ffff /s in// ?? 校正電 路的使用 [6]?；谶@種思路的算法，除了傳統的一些脈沖編碼調制外，目前已使用的有 VQ 技術及一些變換編碼和神經網絡技術， 但是算法復雜，目前的單片機速度底，難以實現。 涉密論文按學校規(guī)定處理。 關鍵詞 ：數字化存儲，回放，數字濾波，采樣，模 /數轉換，校正 Abstract Traditional tape record system because of heavy using inconvenient volume their, receive a lot of restrictions in the use of the electron and information processing. The volume that this text puts forward is small and exquisite， the digitized pronunciation of the low power dissipation can substitute it with the playback system to store. Digitized pronunciation store systematic basic principle recording and to put sound in pronunciation digital control with playback. Among them, key technology lies in : For increase pronunciation store time , raise utilization ratio of memory , adopt non distorted to press algorithm go on after pressing storing to pronunciation signal, depress in the playback 。帶通濾波器合理的通帶范圍有效的濾除了帶外噪聲，減小了混疊失真。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。根據“奈奎斯特采樣定理” , 采樣頻率必須大于模擬信號最高頻率的兩倍， 由于語音信號頻率為 300～ ４ 3 400 Hz ,所以把語音采集的采樣頻率定為 8 kHz。 （ 2） D/A轉換芯片的選擇 D/A 轉換芯片的作用是將存儲的數字語音信號轉換為模擬語音信號，由于一般的模擬轉換器都能達到 1μ s 的轉換速率，足夠滿足題目的要求，故我們在此選用了通用 D/A 轉換器 DAC0832。另外，為加長錄音與回放時間，我們利用四片622526 組成 RAM 陣列，借助 8031 的 P1 口參與地址選擇，采用分頁存儲模式，可將系統的數據存儲空間擴展至 128kB，以 128kB 空間存儲 PCM 碼、 M? 和 DPCM碼，語音回放時間可達 16s、 32s和 128s，達到題目要求。感應電流的強弱取決于切割磁感線的多寡（振幅）、切割頻率（震動頻率）和磁感線自身的強弱。此外，由于集成運放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗都很高，輸出阻抗又底，構成有源濾波電路后還具有一定的電壓放大和緩沖 作用。 １１ 圖 可調直流穩(wěn)壓電源 MCS— 51 系列單片機 單片微 型計算機（ SingChip Microputer）簡稱單片機。 P1 口管腳寫入 1 后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。 89C51單片機內部有一個 8位的 CPU，它是由運算器和控制器組成。 0013H：外部中斷 1 入口。程序中通常把各種程序狀態(tài)標志、位控變量設在位尋址區(qū)。 當 GATE=1 時，只有 INTO 或 1INT 引腳為高電平且 TR0 或 TR1 置 1 時，相應的定時 /計數器才被選通工作；當 GATE=0，則只要 TR0 和 TR1 置 1，定時 /計數器就被選通，而不管 0INT 或 1INT 的電平是高還是低 TC/ 位：計數 /定時功能選擇位。 IT0（ IT1） =0 為電平觸發(fā)方式，低電平有效。 內部時鐘發(fā)生器實質上是一個二分頻的觸發(fā)器，其輸出信號是單片機工作所需的時鐘信號。 轉換誤差 轉換誤差可以用絕對誤差△或相對誤差 r 來表示。當 12 / 8 為 1( +5V) 時 , 12 條數據線將同時行輸出 。主機接到請求后進入中斷服務程序 ,并向單片機發(fā)出命令 ,以決定是否繼續(xù)采樣 ,同時將 SRAM內的數據讀入內存。所有 AD 轉換結束與否的判斷均由 P1 口的低 4 位來進 ２４ 行 ,當低 4 位均為低電平時 , 表示所有轉換都已結束。 AD574 的 A0由地址總線的最低位 A0( P0. 0) 控制 ,可用于實現全 12 位轉換 ,并將 12 位數據分兩次送入數據總線。 5 軟件設計 單片機 AT89C51 通過片選方式讀 A/D 轉換數據、寫數據存儲器以及將數據送入 D/A 轉換器。轉換遵循左對齊原則 ,D3～ D0 應接單片機數據總線的高半字節(jié)。即利用 P1. 7 口并采用查詢方式等待主機發(fā)出采樣命令 , 當其為低電平時 ,啟動采樣過程。 STS 可以作為狀態(tài)信息被 CPU查詢 。本文細 講述了 AD574 的工作原理和硬件與軟件設計方法。 按鍵手動復位又分為按鍵電平復位和按鍵脈沖復位，按鍵電平復位是將復位端通過電阻與 Vcc 相連，按鍵脈沖復位是利用 RC 微分電路產生正脈沖來達到復位的目的。 方式 2：把 TL 配置成一個可以自動重裝載的 8 位定時 /計數器 方式 3：僅對 T0 有意義，將 16 位定時 /計數器分成兩個互相獨立的 8 位定時 /計數器 TL 和 TH， 7. CPU時鐘電路 時鐘電路用于產生單片機工作所需要的時鐘信號。 TF0 位：定時器溢出標志位，其功能和操作情況類同于 TF1。 /計數器具有 4 種工作方式，可用程序選擇。 １６ 表 不同存儲器與所用指令及其尋址方式的對應關系 存儲器 訪問性質 所用指令及尋址方式 ROM 依次取指執(zhí)行程序 根據 PC 值自動訪問 程序轉移 程序轉移類指令 用戶訪問 MOVC 指令 片內RAM 訪問整 個字節(jié) 主要為 MOV 指令，借工作寄存器間接尋址 訪問 20H~2FH 單元中的某位 位操作類指令， 借位地址尋址 SFR 訪問整個字節(jié) 主要為 MOV 類指令，直能借直接尋址字節(jié) 尋址 訪問 SFR 中的可尋址位 位操作類指令， 借位地址尋址 片外RAM 如容量不大于 256 單元 MONX 指令，借工作寄存器間接尋址