【正文】 ................. 24 語音芯片 ISD2560 電路 ........................ 24 ISD2560 主要功能特性及引腳說明 .......... 24 語音錄放電路語音芯片 ISD2560 部分原理圖及說明 28 整體電路圖 .................................. 30 PCB 圖 ...................................... 33 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) ...................................... 34 程序流程 .................................... 34 錄音子程序流程圖 ............................ 36 放音子程序流程圖 ............................ 37 第 5 章 設(shè)計(jì)仿真結(jié)果與說明 ............................. 38 IV Keil 軟件概述與編譯結(jié)果 ...................... 38 Keil 軟件概述 ........................... 38 Keil 編譯結(jié)果 ........................... 39 Proteus 軟件概述與仿真結(jié)果 ................... 40 Proteus 軟件概述 ........................ 40 Proteus 仿真過程 ........................ 41 結(jié) 論 ............................................... 48 致 謝 ............................................... 49 參考文獻(xiàn) .............................................. 50 附 錄 1 .............................................. 53 附 錄 2 .............................................. 61 1 緒 論 隨著人類社會(huì)不斷的進(jìn)步，隨著語音芯片的普及，語音播報(bào)被廣泛應(yīng)用于車站報(bào)站器，語音型數(shù)字萬用表，出租車語音報(bào)站器，排隊(duì)機(jī)等，并且面向家庭個(gè)人使用的方向發(fā)展，更加人性化。錄放系統(tǒng)具有電路簡明、 應(yīng)用方便、單片錄放、不怕掉電、音色純正、性價(jià)比高等特性，與此相關(guān)的語音系統(tǒng)已廣泛地用于通信、工控、醫(yī)療、報(bào)警示訊等領(lǐng)域 [1]。這種 ADRAM 在電腦等需要精密計(jì)算的產(chǎn)品中是不能使用的，但在語聲存儲(chǔ)中只是多了一點(diǎn)點(diǎn)噪音對(duì)使用沒有太大影響，因而在復(fù)讀機(jī)中廣泛使用。為硬件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化打下良好基礎(chǔ)。 ，除去修改 “ 痕跡 ” 。并完成仿真和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)語音錄放的基本 功能。其中 16 位 DSP 適合中高級(jí)工控到簡 10 單語音 /圖片（不含視頻）處理，其中 32 位 DSP 適合復(fù)雜語音 /圖片/視頻處理。該器件的采樣頻率為 8KHZ，同一系列的產(chǎn)品采樣頻率越低，錄放時(shí)間越長，但通頻帶和音質(zhì)會(huì)有所降低。 ? 具有多段信息處理功能，最大可分 600 段。可完成對(duì)語音的錄音存儲(chǔ)、播放。單片機(jī)最小系統(tǒng)，如下圖 32 所示。在 FLASH 編 20 程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在 AT89C52 片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸出端，振蕩電路的頻率就是晶體的固有頻率。 23 圖 35 復(fù)位電路 AT89C52 單片機(jī)時(shí)鐘電路 AT89C52 芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，反相放大器的輸入端為 XTAL1。 VSSD、 VASS（ 1 13 腳）：數(shù)字和模塊地。 AGC 可動(dòng)態(tài)調(diào)整前置增益，以補(bǔ)償話筒輸入電平的寬幅變化，使得錄制變化很大的音量（從耳語到喧器聲）時(shí)失真都能保持最小。 27 PD（ 24 腳）：節(jié)電控制腳。如果是前一種情況，芯片將自動(dòng)在錄音結(jié)束處寫入 EOM 標(biāo)志。 由于制版費(fèi)較貴，加上元器件購買花銷較高，因而實(shí)物演示等工作未能進(jìn)行。 結(jié)束錄音后，打開外部中斷 0，指定放音地址，啟動(dòng)放音程序，其放音函數(shù)為： /*放音函數(shù) */ Void playback （ void） ｛ CE=0。它包含 ISIS 和 ARES 應(yīng)用軟件。 42 圖 52 Proteus ISIS 編輯環(huán)境 ， 單擊對(duì)象選擇器按鈕 ，彈出 “Pick from Libraries” 頁面，在 “Keyword” 輸入 AT89C52，系統(tǒng)在對(duì)象庫中進(jìn)行搜索查找，并將搜 索結(jié)果顯示在 “Results” 中，如圖 53，54 所示。 49 致 謝 通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把知識(shí)融會(huì)貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過程中也了解了許多課外知識(shí)，開拓了視野，認(rèn)識(shí)了將來電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面有了質(zhì)的飛躍。 Sbit PR = P1^5。 // 開外部中斷 0 } else { IdleFlag = 1。 // 結(jié)束錄音 PD = 1。 void playback(void)。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 ksv*3tnGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 //錄音 } /* 放音函數(shù) */ void playback(void) { CE = 0。 // 起始地址為 0 record()。 // A8=A9=0 P0 = P0amp。 //重復(fù)播放次數(shù)計(jì)數(shù)器 uchar StarFlag。而且語音自然真實(shí)。 Proteus 真正超群之處在于它對(duì)單片機(jī)電路的設(shè)計(jì)與仿真。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。 當(dāng) PD=0 時(shí)使芯片開始工作，而進(jìn)入非節(jié)電模式。在芯片內(nèi)部使用不同的模擬地和數(shù)字地、模擬電源和數(shù)字電源，他們分別通過 VSSA、 VSSD、 30 VCCA 和 VCCD 引出。 ISD2560 的采樣率為 8kHZ，需要 1024kHZ的外部時(shí)鐘。 CE（ 23 腳）：芯片使能輸入腳，低電平有效。外接話筒應(yīng)該通過一系列電容交流耦合進(jìn)此引腳，耦合電容值和芯片內(nèi)部此引腳的 10kΩ 輸入阻抗共同決定了 ISD2560 芯片頻帶的低頻截止點(diǎn)。當(dāng) A8 和A9 均為 1 時(shí)，為模式輸入，共 6 種操作模式，由 M0～ M6 決定，允許多種模式同時(shí)存在。 89 系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從 RST 引腳輸入到芯片內(nèi)部的斯密特觸發(fā)器中的。當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 RET：復(fù)位輸入，當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RET 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。在 FLASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FLASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 利用 Protel 進(jìn)行電路設(shè)計(jì)需要二個(gè)步驟，如圖 31 所示。 在器件的放音模式下，錄入的模擬電壓在取樣脈沖的 作用下，順序的從模擬矩陣中讀出并恢復(fù)為原始波形，經(jīng)五極點(diǎn)平滑濾波器后入混合器，以便與外界其他信號(hào)混合，而后送入功率放大器，并由 SP+， SP端輸出，可直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器 [8]。去除了電池備份電路。 ，避免了一般固體語音電路因?yàn)榱炕蛪嚎s所造成的量化噪聲和失真現(xiàn)象 [6]。 元器件選擇 本文所述系統(tǒng)主要器件包括單片機(jī)，語音芯片 ISD2560 等。具體包括如下幾個(gè)部分： ，并應(yīng)用 Protel 軟件設(shè)計(jì)出單片機(jī)的最小系統(tǒng)和語音系統(tǒng)的控制電路，使其能可靠工作。 6 、子程序化、這樣既 便于調(diào)試、鏈接，又便于移植、修改。 單片機(jī)按系統(tǒng)可分為： MCS51 單片機(jī)、 AVR 單片機(jī)、 PIC 單片機(jī)。這其中又分幾種類型： 、保存需要比較大的電流的語音 IC。s AT89C52 microcontroller United States as the main chip, and with the ISD2560 voice record chip bination, add External control circuit, keyboard, speakers, voice recorders and other equipment to achieve the function, the software part of the C language used mainly to prepare the master microcontroller chip and EEPROM read and write II control program procedures。 語音是人類最自然、方便、快捷的交流方式，讓人和機(jī)器能夠通過自然語音進(jìn)行交流是人們長期以來的夢(mèng)想。 3 IC。 滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能要求，并留有適當(dāng)余地，以便進(jìn)行二次開發(fā)。規(guī)范化的程序便于交流、借鑒，也為今后的軟件模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化打下了基礎(chǔ)。 8 總體方案設(shè)計(jì) 在聲學(xué)領(lǐng)域，單片機(jī)技術(shù)與各種語音芯片相結(jié)合，即可完成語音合成技術(shù)，使得單片機(jī)語音系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成為可能。 ARM：是 32 位單片機(jī)，由于結(jié)構(gòu)和計(jì)算速度的原因，目前適合做事物處理或者中低端應(yīng)用，從中高級(jí)工控到簡單 /圖片（不含視頻）處理。 ISD2560 可重復(fù)播放 10 萬次，它 是一種永久記憶型語音播放電路，它有音質(zhì)自然、使用方便、單片存放、反復(fù)錄音、低功耗、抗斷電等許多特點(diǎn)，因此在許多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用 [7]。 ? 自動(dòng)節(jié)電模式，此時(shí)電流僅為 1uA。 軟件部分用單片機(jī) C 語言編寫程序，單片機(jī)程序控制語音芯片的正常工作。 圖 32 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖 單片機(jī)芯片為 AT89C52，工作于 的時(shí)鐘。 P2 口比 P1 口多了一個(gè) MUX 開關(guān)和轉(zhuǎn)換開關(guān)控制部分。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器 的 1/6。若采用外部時(shí)鐘電路，則該引腳懸空。輸出端為 XTAL2，兩端跨接石英晶體及兩個(gè)電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。由于芯片內(nèi)部使用不同的模塊和數(shù)字地線，因此這兩腳最好 通過低阻抗通路連接到地。響應(yīng)時(shí)間取決于該端內(nèi)置的 5kΩ電阻和從該端到 VSSA 端所接電容的時(shí)間常數(shù)，釋放時(shí)間取決于該端外接的并聯(lián)對(duì)地電容和電阻設(shè)定的時(shí)間常數(shù)。此腳拉高可使芯片停止工作而進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。放音時(shí)，由地址輸入提供起始地址，放音持續(xù)到 EOM 標(biāo)志。如圖 312 所示。 //片選有效 PD=0。 ISIS智能原理圖輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真的基本平臺(tái)。 圖 53 對(duì)象選擇器窗口 43 圖 54 輸入 AT89C52 后的對(duì)象庫 經(jīng)過以上操作，在對(duì)象選擇器窗口中，已有了 AT89C52 元器件對(duì)象，如圖 55 所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我作為一名學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次作業(yè)，它既是對(duì)學(xué)校所學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會(huì)的實(shí)際操作應(yīng)用鑄就 了一個(gè)良好開端，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對(duì)所學(xué)知識(shí)理論的檢驗(yàn)與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計(jì)者獨(dú)立分析和解決問題的能力； 是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜和性作業(yè)。 Sbit PD = P1^6。 // 變?yōu)榭臻e狀態(tài)，可以再次按開始鍵 count = 0。 // 進(jìn)入節(jié)電狀態(tài) delay(500)。 uchar count。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 //非節(jié)電模式 PR = 0。0x00。0xFC。 參考文獻(xiàn) 1 林綠洲，王力超，陸其涌 . 基 于 GPS 與 GPRS 的公交智能監(jiān)控系儀器儀 51 表字報(bào)， 2021， 27 (6): 125126 2 趙力 將春輝，