【文章內容簡介】 技術，內含晶體振蕩器、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 ， 因此只需很少的外圍 器件就可構成一個完整的聲音錄放系統(tǒng)。芯片設計是基于所有操作由微控制器控制，操作命 7 令通過串行通信接口（ SPI或 Microwire）送入。采樣頻率可為 、 、 、頻率越低，錄放時間越長，而音質則有所下降。片內信息存于內爍存儲器中，可在斷電情況下保存 100 年（典型值）反復錄音 10 萬次。器件工作電壓 3V，工作電流25～ 30mA，維持電流 1uA， 單片錄放語音時間 8～ 16min，音質好，適用于移動電話機及其它便攜式電子產品中。 的主要性能及其特點 （ 1） 單片實現(xiàn)聲音錄 放功能 （ 2） 單片錄放時間為 8min、 10min、 12min 和 16min （ 3） 自動靜音電路可以在無聲狀態(tài)時消除背景噪音 （ 4） 具有微控制器 SPI 或 Microwire 串行接口 （ 5） 可以對多段信息尋址控制 （ 6） 可以通過 SPI 或 Microwire 控制寄存器控制功耗 （ 7） 語音數(shù)據(jù)斷電不丟失，可以保存 100年 （ 8） 允許反復錄音 10萬次 （ 9） 有 PDIP、 SOIC、 TSOP 和 CSP 多種封裝形式 ，如圖 圖 ISD4004 引腳圖 電源 (VCCA， VCCD)： 為使噪聲最小 ， 模擬和數(shù)字電源端最好分別走線 ， 盡可能在靠近供電端 處相連 ， 而去耦電容應盡量靠近器件。 地線 (VSSA， VSSD)： 芯片內部的模擬和數(shù)字電路使用不同的地線。 同相模擬輸入 (ANA IN+)： 這是錄音信號的同相輸入端。輸入放大器可用單端或差分驅動。 反相模擬輸入 (ANA IN)： 差分驅動時 ， 這是錄音信號的反相輸入端。信號通過耦合電容輸入 ， 最大幅度為峰峰值 16mV 音頻輸出 (AUD OUT)： 提供音頻輸出 ， 可驅動 5KΩ 的負載。 8 片選 (SS)： 此端為低 ， 即向該 ISD4004 芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。 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。 串行輸出 (MISO)： ISD的串行輸出端。 ISD 未選中時 ， 本端呈高阻態(tài)。 串行時鐘 (SCLK)： ISD的時鐘輸入端 ， 由主控制器產生 ， 用于同步 MOSI 和 MISO 的數(shù)據(jù)傳輸。 中斷 (/INT)： 本端為漏極開路輸出。 ISD 在任何操作 (包括快進 )中檢測到 EOM 或 OVF時 ， 本端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個 SPI 周期開始時清除。中斷狀態(tài)也可用 RINT指令讀取。 行地址時鐘 (RAC)： 漏極開路輸出。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 )。該端可用于存儲管理技術。 外部時鐘 (XCLK)： 本端內部有下拉元件。芯片內部的采樣時鐘在出廠前已調校 ， 誤差在 +1%內。在不外接地時鐘時 ， 此端必須接地。 自動靜噪 (AMCAP)： 當錄音信號電平下降到內部設定的某一閾值以下時 ， 自動靜噪功能使信號衰弱 ， 這樣有助于養(yǎng)活無信號 (靜音 )時的噪聲。通常本端對地接 1mF 的電容 ，構成內部信號電平峰值檢測電路的一部分。 4．功放電路的設計 ISD4004 芯片的音頻輸出引腳 AUD OUT 可以驅動一個 5k? 的負載，當器件上電后，該引腳輸出的電源為 。本設計中選用的放大器是 LM386， LM386 是為低電壓應用設計的音頻功率放大器，其工作電壓為 6V，最大失真度為 ，功率頻響為 20～ 100kHz。功放電路連線圖如圖 。 圖 功放電路 9 連線圖如圖 ， MIC是麥克風，即語音信號的輸入端，輸出的模擬語音信號經過三極管組成的放大器放大后加到 ISD4004 語音芯片的 ANA IN反向模擬輸入端，隨后 ISD4004 語音芯片把傳送的 信息 儲存下來。 圖 錄音電路 （五） LED 顯示電路 發(fā)光二極管與普通二極管一樣具有單向導電性，但是其使用的半導體材料不同 ， 其導通電壓較高 。 對小功率 LED，支流工作電流以 115mA 為宜，最大電流不得超過 50mA，最大平均電流不超過 30mA，所以使用中必須要加限流電阻。中功率 LED的電流工作電流可達 200mA 左右。 LED其正向壓降變化不大，有一定的穩(wěn)定作用，其發(fā)光強度隨工作電流增大而增大。 LED 的發(fā)光強度還一環(huán)境溫度有關，溫度越低發(fā)光強度越高，隨溫度升高，發(fā)光強度呈準線性下降，在 75℃時發(fā)光強 度僅為 25℃時的一半，在 80℃時， LED幾乎就不能工作， LED的最大工作電流也隨溫度升高而線性下降。 2． LED顯示器 LED 顯示器是用發(fā)光二極管構成的顯示器。有筆段字符式 和 點陣字符式兩大類。為了適應不同電路的需要，根據(jù)構成 LED 顯示器的發(fā)光二極管公共極的極性，有共陰極和共陽極兩種形式。對共陰極數(shù)碼管，公共陰極接地，當各段陽極上的電平為高電平時，該段接通亮，電平為 0時，該段關斷不亮。對共陽極數(shù)碼管則剛好相反，高電平時不亮，低電平時亮。 10 顯示譯碼方式 要驅動 LED 顯示器顯示相應字符，必須通過接口向其 提供字符的筆段字形碼和數(shù)位代碼。如何得到字符的筆段字形碼，可以通過硬件譯碼方式，也可以通過軟件譯碼方式。 （ 1）硬件譯碼 常用的硬件譯碼器有 BCD— 7 段譯碼器 MC14558，把譯碼器與驅動電路集成在一起的BCD— 7段譯碼驅動器 MC14547，進一步把鎖存器、譯碼器和驅動器集成在一起的 BCD— 7段鎖存譯碼驅動器 MC14513 和十六進制輸出的鎖存譯碼驅動器 MC14495 等。 （ 2）軟件譯碼 當 LED 顯示器用于微處理器或微控制器應用系統(tǒng)時，利用微處理器的強大功能，通過軟件查表方式對所需要顯示的字符到筆段字形碼的變 換實現(xiàn)譯碼不是一件困難的事，所以目前大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)應用都是采用這種軟件譯碼方式。 顯示器驅動方式 LED 顯示器驅動方式可以分成靜態(tài)顯示驅動和動態(tài)顯示驅動兩種。靜態(tài)顯示驅動一般是通過數(shù)字集成電路對所需要顯示的字符筆段連續(xù)施加電壓；而動態(tài)顯示驅動則是利用矩陣少秒方式間斷向所需要顯示的字符筆段輪流施加電壓。 （ 1）靜態(tài)顯示驅動 當 LED 顯示器工作于靜態(tài)顯示驅動方式時，不同數(shù)位 LED 數(shù)碼管的公共極（共陰極或共陽極）將被連接在一起并接地或 +5V，而每個數(shù)位的 8段筆段分別與一個 8位鎖存器相連。不同數(shù)位的數(shù)碼 管相互獨立，分別用不同的驅動器件進行驅動，它們的顯示字符一旦確定，只要不改變顯示字符，相應的鎖存器的輸出就將一直維持不變。 這種驅動方式的優(yōu)點是編程容易、管理簡單、顯示亮度高、穩(wěn)定性好，占用 CPU時間較少；但缺點是占用硬件電路和微處理器系統(tǒng)接口資源較多、引線多、印刷板布線復雜、硬件投入成本高。 （ 2）動態(tài)顯示驅動 當 LED 顯示器工作于動態(tài)顯示驅動方式時，通常把不同數(shù)位的同名筆段互連起來，共用一個顯示驅動器。每一個數(shù)位上的字符顯示都需要靠筆段字形驅動和數(shù)位驅動相配合，如果數(shù)位顯示該位字符，持續(xù)施加一段時間的電 壓，然后再顯示下一個數(shù)位的字符。這樣輪回掃描所有的數(shù)位，利用人眼的視覺暫留現(xiàn)象，只要掃描時間恰當，就會感覺到不同數(shù)位上在同時穩(wěn)定地顯示不同的字符。 動態(tài)顯示驅動方式的優(yōu)點是引線少、線路簡單、硬件成本相對較低。其缺點是需要不斷刷新，當采用軟件掃描時，占用 CPU的時間較多；當采用硬件掃描時，又會增加硬件成本， LED 顯示數(shù)位越多，顯示亮度越低，若處理不好或數(shù)位太多，將會引起顯示閃爍。 （ 1）并行輸入 11 數(shù)據(jù)并行輸入方式是以并行方式傳送數(shù)據(jù)，其優(yōu)點是傳送數(shù)據(jù)速度快，其缺點是需要占用較多的 I/O 接 口線。 （ 2）串行輸入