【文章內(nèi)容簡介】 LASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL) 這是由于上拉的緣故。P3口也可作為 AT89C52的一些特殊功能口，如下為管腳的備選功能： RXD(串行輸入口)； TXD(串行輸出口)； /INTO(外部中斷0) ； /INT1(外部中斷1) ； T0(記時器0外部輸入)； T1(記時器1外部輸入)； /WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)； /RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)；P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位時，要保持RST 腳兩個機器周期的高電平時間。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 時鐘電路 時鐘電路圖設(shè)計如圖 ： 內(nèi)部時鐘電路圖AT89S51內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端，時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。，在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶體振蕩頻率可以在～12MHz之間選擇，電容值在5～30pF之間選擇，電容值的大小可對頻率起微調(diào)的作用。外部方式的時鐘電路，XTAL1接地，XTAL2 接外部振蕩器。對外部振蕩信號無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于12MHz的方波信號。片內(nèi)時鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘P1和P2 ，供單片機使用，本系統(tǒng)采用的是6M的晶振。 語音芯片 ISD2560 及應(yīng)用 語音芯片 ISD2560 簡介ISD語音芯片是美國信息存儲器件公司推出的高品質(zhì)語音錄放芯片，采用ISD 公司獨有的直接模擬存儲技術(shù)(DAST)，該技術(shù)的采用使得音頻信息無需經(jīng)過傳統(tǒng)形式的A/D，D/A轉(zhuǎn)換即可實現(xiàn)存取，有比同等數(shù)字存取更高的集成度和更高的音質(zhì)水平。ISD語音芯片具有抗斷電功能，信息存放不易揮發(fā)，支持多次錄/放操作，壽命高達(dá)10次，可單獨應(yīng)用、多片級聯(lián)，也可與微處理器配合使用，具有很好的使用靈活性。ISD可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能儀表、警報、信息提示等場合，使信息交互人性化。本文對ISD2560系列芯片做介紹，并給出了ISD2560的應(yīng)用實例，此裝置取得了很好的使用效果。在眾多的語音集成電路中，ISD 系列單片語音錄放電路以其優(yōu)異的性能在市場上獨領(lǐng)風(fēng)騷，ISD 系列產(chǎn)品采用基 EEPROM 浮柵技術(shù)的模擬量存儲技術(shù)，具有重放音質(zhì)好、使用方便、單片存儲、反復(fù)錄放、低功耗、抗斷電等特性，尤其是隨意時間長短的分段錄/ 放音的性能，為實際使用提供了靈活性，ISD 系列中的 ISD2560 芯片，內(nèi) 480KB 的 EEPROM，錄放音時間長達(dá) 60 秒，分段錄音可達(dá) 600 段。目前，電腦語音服務(wù)的應(yīng)用范圍越來越廣，如電腦語音鐘、語音型數(shù)字萬用表、手機話費查詢系統(tǒng)以及公共汽車報站器等。而 Winbond 公司生產(chǎn)的 ISD2500 系列語音芯片是具有較強功能的一種電腦語音錄放器件，它能夠應(yīng)用在很多需要語音服務(wù)的場合。AT89S51 是 ATMEL 公司生產(chǎn)的性能良好、價格便宜的單片機。 ISD2560 引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)ISD2560 引腳功能如圖 所示。12345781028272691112614132524232221201918171615VCCDP/RXCLK/EOMPD/CE/OVFANAOUTANA INAGCMIC REFMICVCCASPA0/M0A1/M1A2/M2A3/M3A4/M4A5/M5A6/M6A7A8A9AUX INVSSDVSSASP+ISD5260圖 ISD2560 芯片引腳各引腳的主要功能如下ISD2560電源（VCCA，VCCD ）：為了最大限度的減小噪聲，芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線，并且分別引到外封裝上。模擬和數(shù)字電源端最好分別走線，并應(yīng)盡可能在靠近供電端處相連，而去耦電容則應(yīng)盡量靠近芯片。地線（VSSA，VSSD）：由于芯片內(nèi)部使用不同的模擬和數(shù)字地線，因此，這兩腳最好通過低阻抗通路連接到地。節(jié)電控制（PD）：該端拉高可使芯片停止工作而進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。當(dāng)芯片發(fā)生溢出即 OVF 端輸出低電平后，應(yīng)將本端短暫變高以復(fù)位芯片；另外，PD 端在模式 6 下還有特殊的用途。片選（CE） ：該端變低且 PD 也為低電平時，允許進(jìn)行錄、放操作。芯片在該端的下降沿將鎖存地址線和 P/R 端的狀態(tài)；另外，它在模式 6 中也有特殊的意義。錄放模式（P/R）：該端狀態(tài)一般在 CE 的下降沿鎖存。高電平選擇放音，低電平選擇錄音。錄音時，由地址端提供起始地址，直到錄音持續(xù)到CE 或 PD 變高，或內(nèi)存溢出；如果是前一種情況，芯片將自動在錄音結(jié)束處寫入 EOM 標(biāo)志。放音時，由地址端提供起始地址，放音持續(xù)到 EOM標(biāo)志。如果 CE 一直為低，或芯片工作在某些操作模式，放音則會忽略EOM 而繼續(xù)進(jìn)行下去，直到發(fā)生溢出為止。信息結(jié)尾標(biāo)志（EOM）：EOM 標(biāo)志在錄音時由芯片自動插入到該信息段的結(jié)尾。當(dāng)放音遇到 EOM 時，該端輸出低電平脈沖。另外， ISD5260芯片內(nèi)部會自動檢測電源電壓以維護(hù)信息的完整性，當(dāng)電壓低于 時，該端變低，此時芯片只能放音。在模式狀態(tài)下，可用來驅(qū)動 LED，以指示芯片當(dāng)前的工作狀態(tài)。溢出標(biāo)志（OVF）：芯片處于存儲空間末尾時，該端輸出低電平脈沖以表示溢出，之后該端狀態(tài)跟隨 CE 端的狀態(tài)，直到 PD 端變高。此外，該端還可用于級聯(lián)多個語音芯片來延長放音時間。話筒輸入（MIC）：該端連至片內(nèi)前置放大器。片內(nèi)自動增益控制電路（AGC ）可將增益控制在15～24db。外接話筒應(yīng)通過串聯(lián)電容耦合到該端。耦合電容值和該端的 10kΩ輸入阻抗決定了芯片頻帶的低頻截止點。話筒參考（MIC REF）：該端是前置放大器的反向輸入。當(dāng)以差分形式連接話筒時，可減小噪聲，并提高共模抑制比。自動增益控制（AGC）：AGC 可動態(tài)調(diào)整前置增益以補償話筒輸入電平的寬幅變化，這樣在錄制變化很大的音量（從耳語到喧囂聲）時就能保持最小失真。響應(yīng)時間取決于該端內(nèi)置的 5kΩ電阻和從該端到 VSSA 端所接電容的時間常數(shù)。釋放時間則取決于該端外接的并聯(lián)對地電容和電阻設(shè)定的時間常數(shù)。選用標(biāo)稱值分別為 470KΩ和 、電容可以得到滿意的效果。模擬輸出(ANA OUT)：前置放大器輸出。其前置電壓增益取決于AGC 端電平。模擬輸入(ANA IN)：該端為芯片錄音信號輸入。對話筒輸入來說，ANA OUT 端應(yīng)通過外接電容連至該端，該電容和本端的 3kΩ輸入阻抗決定了芯片頻帶的附加低端截止頻率。其它音源可通過交流耦合直接連至該端。揚聲器輸出（SP+、SP）：可驅(qū)動 16Ω以上的喇叭，內(nèi)存放音時功率為 。輔助輸入(AUX IN)：放音時功率為 50mW。單端輸出時必須在輸出端和喇叭間接耦合電容，而雙端輸出則不用電容就能將功率提高至 4 倍。當(dāng)CE 和 P/R 為高，不進(jìn)行放音或處入放音溢出狀態(tài)時該端的輸入信號將通過內(nèi)部功放驅(qū)動喇叭輸出端。當(dāng)多個 DS2560 芯片級聯(lián)時后級的喇叭輸出將通過該端連接到本級的輸出放大器。為防止噪聲建議在存放內(nèi)存信息時，該端不要有驅(qū)動信號。外部時鐘(XCLK) ：該端內(nèi)部有下拉元件，不用時應(yīng)接地。地址／模式輸入（AX/MX）：地址端的作用取決于最高兩位（MSB，即 A8 和 A9）的狀態(tài)。當(dāng)最高兩位中有一個為 0 時，所有輸入均作為當(dāng)前錄音或放音的起始地址。地址端只作輸入，不輸出操作過程中的內(nèi)部地址信息。地址在 CE 的下降沿鎖存。當(dāng)最高兩位全為 1 時，A0~A6可用于模式選擇。ISD2560集成度很高，內(nèi)部集成了高精度的時鐘電路，故而無需外部配置晶振，其應(yīng)用電路也得到大大簡化。ISD2560可進(jìn)行錄、放兩種操作。錄入音信號經(jīng)過換能器MIC轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，該信號?jīng)過隔直電容去除直流分量后送入前置放大器，由于器件具有高輸入阻抗，故藕合電容容量很小， ，微弱的電信號經(jīng)過前置放大后由ANAOUT（21）腳輸出，經(jīng)過隔直電容后送入ANAIN (20)腳，這種配置方式可以方便用戶自行設(shè)計性能更加優(yōu)良的前置放大器代替芯片內(nèi)部已有的功能部件，另外ANAIN可作為線輸入口，直接輸入電聲信號，既而信號進(jìn)入自動增益(AGC)放大器，信號電平得到調(diào)理，使其符合存儲電路的動態(tài)范圍，AGC響應(yīng)時間由連接在AGC腳的外接電阻、電容值確定。為使得采樣信號不產(chǎn)生失真，采樣系統(tǒng)必須滿足奈奎斯特采樣定律。 ISD2560 的語音播放電路ISD2560控制電平與TTI，電平兼容，接口簡單，使用方便。存儲單元在寫入語音信號的同時，自動清除了該存儲單元原有的語音信號，從而實現(xiàn)了ISD 系列器件的自動抹音。A0–A9為地址線，共有1024種組合狀態(tài)。最前面的600個狀態(tài)作內(nèi)部存儲器的尋址用，最后256個狀態(tài)作為操作模式。本系統(tǒng)采用對地址直接進(jìn)行操作的方式。微處理器接口端：P/R錄放音控制端，此端為高電平時為放音狀態(tài)，低電平時為錄音狀態(tài)；CE 端用于錄放音時的啟?？刂?，通常與P/R端配合使用；EOM 端為每段信息結(jié)束信號輸出端，為負(fù)向信號，上升沿標(biāo)志信息結(jié)束。MICIN是話筒前置放大器輸入端，MICR EF為話筒補償端，AGC自動增益控制端，ANA IN與ANA OUT是模擬信號的輸入端和輸出端，它們之間連接藕合電容，最小錄、：C4Y112MC122pfC222pfS1RST+C310uf+5VR110k+5V (T2)1 (T2EX)2 (INT1)13 (INT0)12 (T0)14 (T1)15EA/VPP31XTAL018XTAL119RESET9 (WR)16 (RD)17PSEN 29ALE (PROG) 30(RXD) 10(TXD) 11VCC 40VSS 20 21 22 23 24 25 26 27 28 39 38 37 36 35 34 33 3289C52U189C52+5VR710k/EOMP/RPDCERTARTSWPBA0A1A2A3A4A5A6A7A8A9AT S 1 AT89S51圖 語音錄放電路的單片機部分電路原理圖此模塊硬件電路的設(shè)計是由單片機芯片AT89C51和語音芯片ISD2560及其他們的接口電路構(gòu)成。電路實現(xiàn)的功能如下：(1) 按下開始鍵，啟動錄音；松開開始鍵，結(jié)束錄音。注意錄音的時間不能超過預(yù)先設(shè)定的每段語音的時間。(2) 結(jié)束錄音后，順序播放所錄音3次。圖中U1為單片機的芯片AT89S51，、模式輸入， ，單片機可以配置 ISD2560的操作模式。單片機的 腳控制語音芯片ISD2560的錄放模式的選擇，低電平置ISD2560為錄音狀態(tài)，高電平為放音狀態(tài)。，單片機通過此腳可以控制芯片的開關(guān)。就是選中芯片。單片機的INT0腳、 的EOM 標(biāo)志輸出相連，EOM標(biāo)志在錄音時由芯片自動的插入到錄音信息的結(jié)尾處，放音遇到EOM時，會產(chǎn)生低電平脈沖。觸發(fā)單片機中斷，單片機必須在檢測到輸出的上升沿才能播放新的錄音，否則播放的語音就不連續(xù)的，出現(xiàn)“啪啪