【正文】 ocontroller chip is used to control the ISD4004 voice recording and playback of voice. ISD4004 voice chip can be directly stored without A/D conversion and pression, and no conversion errors. This design contains several advantages such as recording can be repeated, store for a long time, without extended memory facilities when used, and the peripheral circuits is simple, etc. In this article, beyond a simple analysis of voice chip ISD4004 chip based on the functional modules, this design realizes the digital audio storage and playback through the connection of various parts and the designations of software and hardware systems. In addition, product applications can be improved by the expansion of external devices. KEY WORDS： AT89C52 Microcontroller, ISD4004, Voice recorders, LM386河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAXIII 目 錄 前 言 .............................................................................................................................. 5 第 1 章 系統(tǒng)的總體方案設計 ..................................................................................... 6 167。本文在簡單分析 ISD4004 單片語音芯片工作原理的基礎上，通過系統(tǒng)功能模塊各部分的連接及軟硬件設計，實現(xiàn)了數(shù)字化語音的存儲和回放．通過外部設備的擴展，可以提高產(chǎn)品的應用領域 。 語音輸入電路 ......................................................................................... 15 167。最后， ISD4004 開發(fā)應用具有外圍電路簡單的優(yōu)點。 4． 操作和維護要求：本系統(tǒng)控制電路和語音錄放電路分離，接線端口全部擴展出來，方便拆接。 中央處理單元 167。5%，即 ～ [6]。片內(nèi)信息存于內(nèi)閃爍存儲器中，可在斷電情況下保存 100年，反復錄音 10 萬次。 7． 串行輸入 (MOSI)：此端為串行輸入端，主控制 器應在串行時鐘上升沿之前半個周期將數(shù)據(jù)放到本端 ,供 ISD 輸入。 12． 外部時鐘 (XCLK)：本端內(nèi)部有下拉元件。 14 圖 27 ISD4004 引腳圖 167。 10KR9J2AUDIO_INMK1MCQ11KR1110KR71KR5VCC47uFC161KR6300KR8C18 圖 28 語音輸入電路原理圖 位 值 功能 位 值 功能 RUN 允許 /禁止 PU 電源控制 =1 =0 開始 停止 =1 =0 上電 掉電 P/R 錄 /放模式 IAB 操作是否指令地址 =1 =0 放音 錄音 =1 =0 忽略輸入地址寄存器內(nèi)容 使用輸入地址寄存器內(nèi)容 MC 快進模式 P15P0 行指針寄存器輸入 =1 =0 允許快進 禁止 A15A0 輸入地址寄存器 錯誤 !未找到引用源。 Vin VoutGNDVR1AMS111722uFC510uFC7VCC104C8 圖 210 變壓電壓原理圖 167。 SPI 口設計思想 外圍模擬元件正常連接后，對 芯片內(nèi)部信息進行分段管理的操作。 1． 發(fā) POWERUP 命令。按鍵包括放音鍵，程序將首先判斷是去還是回，并點亮相應的指示燈。 //發(fā)地址值為 00 的 SETREC 命令 。a) 啟動放音程 序 將首地址給 A0A15 取本段首地 址 首地址 =0？ 發(fā)送 SETPLAY 命 令 發(fā)送 PLAY 命令 外部中斷 INT0 結束 錄音撥號 =0？ 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 25 for(b = 1。 本課題的重點、難點是： 1． 初步接觸語音芯片，對它的使用過程中各個繼存器的操作不是很熟悉 ； 2． 在放音電路的，語音擴大，抗干擾分析過程要熟悉； 3． 考究調(diào)整電路的實現(xiàn)，程序的穩(wěn)定性。(1SPIF)))。 //等待 TPUD(上電延時 )。 //變高 SS // PORTB amp。 //停止錄音 ,燈滅 play(0)。b++)。 //發(fā)地址值為 addr 的 Setplay 命令 cmdSend(0x0000,0xf0)。//1MHz 的晶振 } //初始化 SPI void SPI_MasterInit() { DDR_SPI = (1DD_MOSI)|(1DD_SCK)|(1DD_SS)。通過對 ISD4004語音芯片的簡單介紹，熟悉了 ISD4004 的基本應用。 停止錄 音子程序 void stop(void) { cmdSend(0x0000,0x30)。 delay100ms()。器件便從 00 地址開始錄音，一直到出現(xiàn) OVF(存貯器末尾 )時。 上電順序 器件延時 (81dtz 采樣時，約為 25 毫秒 )后 TPUD 才能開始操作。 AMCAP 為自動靜音端，使用時通過一個電容接地。 VS6GND4GAIN8325BYP7GAIN1U3LM386M110uFC11104C10104C95R4VCCJ1AUDIO_OUT100uFC6LS1Speaker 圖 29 語音輸出功率放大原理圖 167。 8． 所有操作在運行位 (RUN)置 1 時開始 ,置 0 時結束。 1mF 的電容也影響自動靜噪電路對信號幅度的響應速度。每個 RAC 周期表示 ISD 存儲器的操作進行了一行 (ISD4004 系列中的存貯器共 2400 行 )。 4． 反相模擬輸入 (AN AIN)：差分驅動時 ,這是錄音信號的反相輸入端。 ISD4004 語音芯片采用 C140S 技術，內(nèi)含晶體振蕩器、防混疊濾波 器、平滑濾波器、自動靜噪音頻功率放大器及高密度多電平閃爍存儲陣列等。用于產(chǎn)生這個時間的電路就是時鐘電路 ,如圖 22。該系統(tǒng)的總體設計方案如圖 11 所示。設計中采用 ISD4004 作為語音芯片，首先降低了設計的復雜性。這些方法既需要硬件的支持，又需要軟件的指令控制。 ISD4004 芯片介紹及單片機外圍接口電路 ............................................... 10 167。 論文首先介紹了語音存儲與回放系統(tǒng)的 總體設計方案，系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能， 然后通過分析比較選擇最佳設計方案，并完成整個系統(tǒng)電路的設計 。 中央處理單元 .................................................................................................. 8 167。 上電順序 ......................................................................................................... 20 167。主要內(nèi)容如下： 第一章主要說論述了系統(tǒng)的總體設計方案，詳細的分析了設計的思路，實現(xiàn)的功能，以及總體的方塊圖。 2． 實現(xiàn)語音的存儲和回放。圖 21 為 AT89C52 單片機的基本組成功能方塊圖 [4]。 10 167。 12 圖 26 ISD4004 原理圖 167。 10． 中斷 (/INT)：本端為漏極開路輸出。由于內(nèi)部的防混淆及平滑濾波器已設定 ,故上述推薦的時鐘頻率不應改變。 3． 數(shù)據(jù)在時鐘上升沿移入 ,在下降沿移出。它是一片極薄的塑料 膜，當遇到聲波振動時，引起電容兩端的電場發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了隨聲波變化而變化的交變電壓。 18 （ 2） 放音電路工作原理： SS1MOSI2MISO3Vssd4NC5NC6NC7NC8NC9NC10Vssa11Vssa12ANDOUT13AMCAP14NC15ANA IN16ANA IN+17Vcca18NC19NC20NC21NC22Vssa23RAC24INT25XCLK26Vccd27SCLK28ISD4004U4 ISD4004SS MOSI MISO10uFC1510uFC1410uFC1310uFC1710KR1010KR9VS6GND4GAIN8325BYP7GAIN1U3 LM386M110uFC11104C10104C95R4VCCJ1 AUDIO_OUTJ2 AUDIO_IN100uFC6MK1MCLS1 SpeakerQ11KR1110KR71KR5VCC47uFC161KR6 300KR8VinVoutGNDVR1AMS111722uFC510uFC7VCC104C8SCK 圖 212 放音電路原理圖 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 19 本文的控制部分主要由單片機 89C52 構成，包含必要的按鍵電路、復位電路和看門狗電路等外圍電路，放音部分主要由 ISD4004 構成。其軟件部分主要涉及啟動錄音和停止錄音、啟動放音和停止放音、檢測 EOM 和 OV F 信號的外部中斷 0 等子程序模塊。 二、從 00 處錄音，則按以 下時序。 167。 void play(unsigned int addrs) { cmdSend(0x0000,0x20)。 ISD 器件的音頻信號輸出功率很小，需要加音頻功放如 LM386 或 TD,娩 003 驅動揚聲器：同時 ISD 輸出的信號直流分量若直接加在 LM386 上，會使它處于飽和狀態(tài)，無聲音輸出，需要通過耦合電容割斷直流。同時，感謝所有任課老師和所有同學在這四年來給自己的指導和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學習，教會了我如何做人。 //傳地址低位 SpiTransmit(Addr8)。 //發(fā) REC 命令。 PORTA = 0xff。j100。 } void delay(uchar k) { unsigned char a,b。 //傳命令 PORTB = PORTB|(1DD_SS)。 for(j = 0。 在傳統(tǒng)的語音錄敖過程中，語音信號要經(jīng)過設備豹接受后再轉化為模擬電信號，遙過前置放大器把語音信號放大，通過帶通濾波之后。 //上電延時 cmdSend(addrs,0xe0)。 錄音子程序 程序流程如 圖 31 32，上電然后按鍵查詢?nèi)缓筮M入錄音模塊運行。 2． 等待 TPUD(上電延時 )。錄音時啟動單片機內(nèi)部定時器并清 0 內(nèi)部計數(shù)器，由 ISD4004 地址時鐘信號 RAC觸發(fā)定時器計數(shù)，停止錄音時讀計數(shù)器結果即為語音段長度，從而可以記錄各語音段首、尾地址。 接 ISD4004 的片選引腳/ss，以便與 AT89C52 進行 SPI 通信時控制選通 ISD4004 芯片。該話筒靈敏度典型值為 (66)56dB 或515Mv/Pa，頻率響應典型值為 59HZ21HZ，輸出阻抗典型值小于 2K，工作電壓為 。 5． 指令格式是 (8 位控制碼 )加 (16 位地址碼 )。在不外接地時鐘時 ,此端