【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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。注意加密方式 1 時(shí)，/EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（VPP） 。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)9片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。　主控模塊電路原理圖單片機(jī)主程序模塊通過對(duì)鍵盤掃描程序信號(hào)的讀取，再通過對(duì)應(yīng)的地址，取出液晶屏漢字信息和錄放音初始值以產(chǎn)生不同的聲音信號(hào)?！≌Z(yǔ)音芯片模塊　ISD4004 芯片簡(jiǎn)介ISD4004 語(yǔ)音系列芯片是美國(guó) ISD 公司推出的產(chǎn)品 [13]，與普通的錄音/重放芯片相比，ISD4004 具有如下特點(diǎn):首先是記錄聲音沒有段長(zhǎng)度限制，并且聲音記錄不需要 A/D 轉(zhuǎn)換和壓縮。其次，快速閃存作為存儲(chǔ)介質(zhì)，無(wú)需電源可保存數(shù)據(jù)長(zhǎng)達(dá) 100年，重復(fù)記錄 10000 次以上。此外，ISD4004 具有記錄時(shí)間長(zhǎng)（可達(dá) 16 分鐘，本文采用的為 8 分鐘的 ISD4004 語(yǔ)音芯片）的優(yōu)點(diǎn)。最后，ISD4004 開發(fā)應(yīng)用具有所需外圍電路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，這一點(diǎn)從本文介紹的其在實(shí)際應(yīng)用中可以體會(huì)到。ISD4004芯片如圖 32 所示。圖 32　ISD4004 芯片引腳介紹 ：[4]電源（VCCA, VCCD）：為使噪聲最小，芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)10源總線，并 A 分別引到外封裝的不同管腳上模擬和數(shù)字電源端最好分別走線盡可能在靠近供電端處相連，而去藕電容應(yīng)盡量靠近器件。地線（VSSA, VSSD）：芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。同相模擬輸入（ANA IN+）：這是錄音信號(hào)的同相輸入端。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動(dòng)。單端輸入時(shí)，信號(hào)由藕合電容輸入，最大幅度為峰峰值 32mV,藕合電容和本端的 3KΩ電阻輸入阻抗決定了芯片頻帶的低端截止頻率。差分驅(qū)動(dòng)時(shí)，信號(hào)最大幅度為峰峰值 16mV，為 ISD33000 系列相同。反相模擬輸入（ANA IN）：差分驅(qū)動(dòng)時(shí)，這是錄音信號(hào)的反相輸入端。信號(hào)通過藕合電容輸入，最大幅度為峰峰值 16mV音頻輸出（AUD OUT）：提供音頻輸出，可驅(qū)動(dòng) 5KΩ的負(fù)載。片選（/SS）：此端為低，即向該 ISD4004 芯片發(fā)送指令，兩條指令之問為高電平。串行輸入（MOSI）：此端為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時(shí)鐘上升沿之前半個(gè)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(shí)，本端呈高阻態(tài)。串行時(shí)鐘（SCLK ）：ISD 的時(shí)鐘輸入端，由主控制器產(chǎn)生，用于同步 MOSI和 MISO 的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)在 SCLK 上升沿鎖存到 ISD 在下降沿移出 ISD。中斷（/INT）：本端為漏極開路輸出。ISD 在任何操作(包括快進(jìn))中檢測(cè)到EOM 或 OVF 時(shí)，本端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個(gè) SPI 周期開始時(shí)清除。中斷狀態(tài)也可用 RINT 指令讀取。OVF 標(biāo)志一指示 ISD 的錄、放操作已到達(dá)存儲(chǔ)器的未尾。EOM 標(biāo)志一只在放音中檢測(cè)到內(nèi)部的 EOM 標(biāo)志時(shí)此狀態(tài)位才置 1。行地址時(shí)鐘（RAC ）： 漏極開路輸出。每個(gè) RAC 周期表示 ISD 存儲(chǔ)器的操作進(jìn)行了一行（ISD4004 系列中的存貯器共 2400 行） 。該信號(hào) 175ms 保持高電平，低電平為 25ms。快進(jìn)模式下，RAC 的 181。s 是高電平， 為低電平。該端可用于存儲(chǔ)管理技術(shù)。外部時(shí)鐘（XCLK）：本端內(nèi)部有下拉元件。芯片內(nèi)部的采樣時(shí)鐘在出廠前已調(diào)校，誤差在+1%內(nèi)。商業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi)，頻率變化在+%內(nèi)。工業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi)，頻率變化在6/+4%內(nèi)，此時(shí)建議使用穩(wěn)壓電源。若要求更高精度，可從本端輸入外部時(shí)鐘（如前表所列） 。由于內(nèi)部的防混淆及平滑濾波器已設(shè)定，故上述推薦的時(shí)鐘頻率不應(yīng)改變。輸入時(shí)鐘的占空比無(wú)關(guān)緊要，因內(nèi)部首先進(jìn)行了分頻。在不外接地時(shí)鐘時(shí)此端必須接地。自動(dòng)靜噪（AMCAP）：當(dāng)錄音信號(hào)電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一闌值以下時(shí)，自動(dòng)靜噪功能使信號(hào)衰弱，這樣有助于養(yǎng)活無(wú)信號(hào)（靜音）時(shí)的噪聲。通常本端對(duì)地石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)11接 1mF 的電容，構(gòu)成內(nèi)部信號(hào)電平峰值檢測(cè)電路的一部分。檢出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的闌值作比較，決定自動(dòng)靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。大信號(hào)時(shí)，自動(dòng)靜噪電路不衰減，靜音時(shí)衰減 6dB。1mF 的電容也影響自動(dòng)靜噪電路對(duì)信號(hào)幅度的響應(yīng)速度。本端接VCCA 則禁止自動(dòng)靜噪。操作規(guī)則（ 1） 串 行 外 設(shè) 接 口 ISD4000 系 列 語(yǔ) 音 芯 片 工 作 于 SPI 串 行 接 口 。 SPI 協(xié)議 是 一 個(gè) 同 步 串 行 數(shù) 據(jù) 傳 輸 協(xié) 議 ， 設(shè) 定 微 控 制 器 的 SPI 移 位 寄 存 器 在 SCLK 的下 降 沿 將 數(shù) 據(jù) 送 至 MISO 引 腳 。 以 ISD4004 為 例 ， 協(xié) 議 的 具 體 內(nèi) 容 如 下 [5]：所 有 串 行 數(shù) 據(jù) 傳 輸 開 始 于 下 降 沿 。在 傳 輸 期 間 必 須 保 持 低 電 平 ， 在 兩 條 指 令 之 間 則 保 持 高 電 平 。S數(shù) 據(jù) 在 時(shí) 鐘 上 升 沿 移 入 ， 在 下 降 沿 移 出 。變 低 ， 輸 入 指 令 和 地 址 后 ， ISD4004 才 能 開 始 錄 /放 操 作 。指 令 格 式 是 (八 位 控 制 碼 )加 （ 十 六 位 地 址 碼 ） 。ISD4004 的 任 何 操 作 如 果 遇 到 EOM 或 OVF， 則 產(chǎn) 生 一 個(gè) 中 斷 ， 該 中 斷 狀態(tài) 在 下 一 個(gè) SPI 周 期 開 始 時(shí) 被 清 除 。使 用 “讀 ”指 令 使 中 斷 狀 態(tài) 位 移 出 ISD4004 的 MISO 引 腳 時(shí) ， 控 制 及 地 址 數(shù)據(jù) 也 應(yīng) 同 步 從 MOSI 端 移 入 。 因 此 ， 要 注 意 移 入 的 數(shù) 據(jù) 是 否 與 器 件 當(dāng) 前 進(jìn) 行 的 操作 兼 容 。 當(dāng) 然 ， 也 允 許 在 一 個(gè) SPI 周 期 里 ， 同 時(shí) 執(zhí) 行 讀 狀 態(tài) 和 開 始 新 的 操 作（ 即 新 移 入 的 數(shù) 據(jù) 與 器 件 當(dāng) 前 的 操 作 可 以 不 兼 容 ） 。所 有 操 作 在 運(yùn) 行 位 （ RUN） 置 1 時(shí) 開 始 ， 置 0 時(shí) 結(jié) 束 。所 有 指 令 都 在 端 上 升 沿 開 始 執(zhí) 行 。S（ 2） 信 息 快 進(jìn) 用 戶 不 必 知 道 信 息 的 確 切 地 址 就 能 快 進(jìn) 跳 過 一 條 信 息 。 信 息快 進(jìn) 只 用 于 放 音 模 式 ， 放 音 速 度 是 正 常 的 1600 倍 ， 遇 到 EOM 后 停 止 ， 然 后 內(nèi)部 地 址 計(jì) 數(shù) 器 1， 指 向 下 一 條 信 息 的 開 始 處 。（ 3） 上 電 順 序 器 件 延 時(shí) TPUD（ 8KHz 采 樣 時(shí) ， 約 為 25ms） 后 才 能 開 始操 作 。 因 此 ， 用 戶 發(fā) 完 上 電 指 令 后 ， 必 須 等 待 TPUD， 才 能 發(fā) 出 下 一 條 操 作 指令 。例 如 ， 從 00 處 放 音 ， 應(yīng) 遵 循 如 下 時(shí) 序 :發(fā) POWER UP 命 令 ；等 待 TPUD（ 上 電 延 時(shí) ） ；發(fā) 地 址 值 為 00 的 SET PLAY 命 令 ；石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)12發(fā) PLAY 命 令 。器 件 會(huì) 從 00 地 址 開 始 放 音 ， 當(dāng) 出 現(xiàn) EOM 時(shí) ， 立 即 中 斷 ， 停 止 放 音 。如 果 從 00 處 錄 音 ， 則 按 以 下 時(shí) 序 ：發(fā) POWER UP 指 令 。等 待 TPUD（ 上 電 延 時(shí) ） ；發(fā) POWER UP 命 令 ；等 待 2 倍 TPUD。發(fā) 地 址 值 為 00 的 SET REC 命 令 ；發(fā) REC 命 令 。器 件 便 從 00 地 址 開 始 錄 音 ， 一 直 到 出 現(xiàn) OVF（ 存 儲(chǔ) 器 末 尾 ） 時(shí) ， 錄 音 停止 。（ 4） 指 令 碼表 　ISD4004 的指令碼指令 控制碼 操作POWERUP 00100xxx 上電：等待 TPUD 后可以工作SETPLAY 11100xxxA15A0 從指定地址開始放音PLAY 11110xxx 從當(dāng)前地址開始放音SETREC 10100xxxA15A0 從指定地址開始錄音REC 10110xxx 從當(dāng)前地址開始錄音SETMC 11101xxxA15A0 從當(dāng)前地址開始快進(jìn)MC 11111xxx 執(zhí)行快進(jìn)，直到 EOMSTOP 0x110xxx 停止當(dāng)前操作STOPWRDN 0x01xxxx 停止當(dāng)前操作并掉電RINT 0x110xxx 讀狀態(tài) OVF 和 EOM注 ： 快 進(jìn) 只 能 在 放 音 操 作 開 始 時(shí) 選 擇 。（ 5） SPI 端 口 的 控 制 位石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)13MOSIMISOOOC3C4 XC0C2OVF EOM P0~P15 0 00 0 0 0C1 X X A15~A0快進(jìn)模式操作是否使用指令地址電源控制錄/放模式允許/禁止操作圖 33　ISD4004 的 SPI 控制位（ 6） SPI 控 制 寄 存 器 SPI 控 制 寄 存 器 控 制 器 件 的 每 個(gè) 功 能 ， 如 錄 音 、 放 音 、信 息 檢 索 （ 快 進(jìn) ） 、 上 電 /掉 電 、 開 始 /停 止 操 作 、 忽 略 地 址 指 針 等 。表 ISD4004 的 SPI 控 制 寄 存 器控制位值 功能 控制位 值 功能RUN 10允許/禁止操作開始停止PU10電源控制上電掉電P/R10錄/放模式放音錄音IAB10是否使用指令地址忽略輸入地址寄存器內(nèi)容使用輸入地址寄存器內(nèi)容P15P0 行指針寄存器輸出MC 10快進(jìn)模式允許禁止 A15A0 輸入地址寄存器注 ： IAB 置 0 時(shí) ， 錄 /放 操 作 從 A9～ A0 地 址 開 始 。　LM386 芯片簡(jiǎn)介L(zhǎng)M386 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器，主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類產(chǎn)品。為使外圍元件最少，電壓增益內(nèi)置為 20。但在 1 腳和 8 腳之間增加一只外接電阻和電容，便可將電壓增益調(diào)為任意值，直至 200。輸入端以地為參考同時(shí)輸出端被自動(dòng)偏置到電源電壓的一半，在 6 V 電源電壓下，它的靜態(tài)功耗僅為石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1424mW，使得 LM386 特別適用于電池供電的場(chǎng)合。LM386 是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中 [6]。LM386 芯片如圖 33 所示。特性（Features）：靜態(tài)功耗低，約為 4mA，可用于電池供電； 工作電壓范圍寬，412 V or 518 V； 外圍元件少； 電壓增益可調(diào)，20200； 低失真度圖 34　LM386 芯片引腳說明：1 和 8 為增益引腳，2 為負(fù)端輸入，3 為正端輸入，VSS 為接地，5 為輸出，Vdd 為電源，7 為旁路。LM386 內(nèi)部電路原理圖與通用型集成運(yùn)放相類似，它是一個(gè)三級(jí)放大電路.第一級(jí)為差分放大電路， T1 和 TT2 和 T4 分別構(gòu)成復(fù)合管，作為差分放大電路的放大管；T5 和 T6 組成鏡像電流源作為 T1 和 T2 的有源負(fù)載；T3 和 T4 信號(hào)從管的基極輸入，從 T2 管的集電極輸出，為雙端輸入單端輸出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負(fù)載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。第二級(jí)為共射放大電路，T7 為放大管，恒流源作有源負(fù)載，以增大放大倍數(shù)。第三級(jí)中的 T8 和 T9 管復(fù)合成 PNP 型管，與 NPN 型管 T10 構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)。二極管 D1 和 D2 為輸出級(jí)提供合適的偏置電壓，可以消除交越失真。引腳 2 為反相輸入端，引腳 3 為同相輸入端。電路由單電源供電，故為 OTL 電路。輸出端（引腳 5）應(yīng)外接輸出電容后再接負(fù)載。電阻 R7 從輸出端連接到 T2 的發(fā)射極，形成反饋通路，并與 R5 和 R6 構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，從而引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使整個(gè)電路具有穩(wěn)定的電壓增益 [7]。石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)15　語(yǔ)音芯片模塊電路原理圖STC89C52 和 ISD4004 之間的連接較少， 其中 接 ISD4004 的片選引腳/SS，控制 ISD4004 的選通與否。 接 ISD4004 的串行輸入引腳 MOSI，從該引腳讀入放音的地址。 接 ISD4004 的串行時(shí)鐘引腳 SCLK，對(duì)于 ISD4004 芯片所需要的連接還有音頻信號(hào)輸出引腳 AUDOUT，該引腳通過一個(gè)濾波電容與揚(yáng)聲器連接，AMCAP 為自動(dòng)靜音端，使用時(shí)通過一個(gè)電容接地。此外