【文章內(nèi)容簡介】 注：放音過程中當遇到 EOM 或內(nèi)存結(jié)束時，如果/PLAYE 或/PLAYL 仍處在高電平，芯片雖然也進入節(jié)電狀態(tài)（內(nèi)部震蕩器和時鐘停止工作） ，但是由于芯片沒有對/PLAYE 和/PLAYL 的上升沿進行消顫，隨后在這兩個引腳上出現(xiàn)的下隆沿（例如釋放按鍵時的抖動）都會觸發(fā)放音。 錄音指示（/RECLED）處于錄音狀態(tài)時，此端為低，可驅(qū)動 LED。此外，放音遇到 EOM 標志時，此端輸出低電平脈沖。 6話筒輸入（MIC）此端邊至片內(nèi)前置放大器。片內(nèi)自動增益控制電路（AGC）將前置增益控制在15至 24dB。外接話筒應(yīng)通過串聯(lián)電容耦合到此端。耦合電容值和此端的 10KΩ 輸入阻抗決定了芯片頻帶的低頻截止點。 話筒參考（MIC REF）此端是前置放大器的反向輸入。當以差分形式連接話筒時，可減小噪聲，提高共模抑制比。 自動增益控制（AGC） AGC 動態(tài)調(diào)節(jié)器整前置境益以補償話筒輸入電平的寬幅變化，使得錄制變化很大的音量（從耳語到喧嘩囂聲）時失真都能保持最小。響應(yīng)時間取決于此端的 5KΩ 輸入阻抗和外接的對地電容（即線路圖中的 C6）的時間常數(shù)。釋放時間取決于此端外接的并聯(lián)對地電容和電阻（即線路圖中 R5 和 C6）的時間常數(shù)。470KΩ 和 的標稱值在絕對大多數(shù)場合下可獲得滿意的效果。 模擬輸出（ANA OUT）前置放大器輸出。前置電壓增益取決于 AGC 端的電平。 模擬輸入（ANA IN）此端即芯片錄音的輸入信號。對話筒輸入來說，ANA OUT 端應(yīng)通過外接電容連至本端。該電容和本端的 3KΩ 輸入阻抗給出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本端。 喇叭輸出（SP+、SP）這對輸出端能驅(qū)動 16Ω 以上的喇叭。單端使用時必須在輸出端和喇叭間接耦合電容，而雙端輸出既不用電容又能將功率提高 4 倍。錄音時，它們都呈高阻態(tài)；節(jié)電模式下，它們保持為低電平。 外部時鐘（XCLK）此端內(nèi)部有下拉元件，不用時應(yīng)接地。芯片內(nèi)部的采樣時鐘在出廠前已調(diào)校，保證了標稱的最小錄音時間。商業(yè)級芯片在整個溫度各電壓范圍內(nèi)，頻率變化在+%內(nèi),并保證最小錄放時間，所以有些芯片的錄放時間比標稱的值稍大。工業(yè)級芯片在整個溫度和電壓范圍內(nèi)， 頻率變化在+5%內(nèi)，建議使用穩(wěn)壓電源。若要求更高精度或系統(tǒng)同步，可從本端輸入外部時鐘，頻率如表 21“外部鐘頻”所示。由于內(nèi)部的防混淆及平滑濾波器已設(shè)定，幫上述持薦的時鐘頻率不應(yīng)改變。輸入時鐘的占空比無關(guān)緊要，因為內(nèi)部首先進行了分頻。 地址（A0~A7）地址端有兩個作用，取決于最高（MSB）兩位 AA6 的狀態(tài)。當 A7 或 A6 有一個為 0 時，所有輸入均釋放為地址位，作為當前錄放操作的起始地址。地址端只用輸入，不輸出操作過程的內(nèi)部地址信息。地址在/PLAYE、/PLAYL、或/REC 的下降沿鎖存。7 ISD1420 的操作模式由于 ISD1420 內(nèi)置了若干種操作模式，因而可用最少的外圍器件實現(xiàn)最多的功能。操作模式也由地址端控制，當最高兩位（A8 、A9 ）都為 1 時，其它地址端置高可選擇某個（或某幾個）特定模式。因此操作模式和直接尋址相互排斥。具體操作模式如表 12 所示。操作模式可由微控制器也可由硬件實現(xiàn)。 表12 模式控制說明表模式控制 功能 典型應(yīng)用A0/M0 信息檢索 快速檢索信息A1/M1 刪除EOM標志 在全部語音錄放結(jié)束時，給出EOM 標志A2/M2 未用 當工作模式 操作時，此端應(yīng)接低電平A3/M3 循環(huán)放音 從0地址開始連續(xù)重復放音A4/M4 連續(xù)尋址 可錄放連續(xù)的多段信息A5/M5 CE電平觸發(fā) 允許信號中止A6/M6 按鈕控制 簡化器件接口使用操作模式時需要注意兩點：(1) 所有操作模式下的操作都是從 0 地址開始，以后的操作根據(jù)模式的不同，而從相應(yīng)的地址開始工作。當電路中錄音轉(zhuǎn)放音或進入省電狀態(tài)時，地址計數(shù)器復位為 0。當 CE 變低且最高兩地址位同為高時，執(zhí)行操作模式。這種操作模式將一直有效，直到 CE 再次由高變低，芯片重新鎖存當前的地址／模式端電平并執(zhí)行相應(yīng)的操作為止。(2) 操作模式位不加鎖定，可以在 MSB（A8 、A9 ）地址位為高電平時， CE 電平變低的任何時間執(zhí)行操作模式操作。如果下一片選周期 MSB（AA9）地址位中有一個(或兩個) 變?yōu)榈碗娖剑瑒t執(zhí)行信息地址，即從該地址錄音或放音，原來設(shè)定的操作模式狀態(tài)丟失。 ISD1420 的應(yīng)用電路ISD1420 集成度較高，內(nèi)部包括前置放大器、內(nèi)部時鐘、定時器、采樣時鐘、濾波器、自動增益控制、邏輯控制、模擬收發(fā)器、解碼器和 480KB 的 EEPROM 等。內(nèi)部 EEPROM 存儲單元，均勻分為600 行，具有 600 個地址單元，每個地址單元指向其中一行，每一個地址單元的地址分辨率為100ms。 ISD1420 控制電平與 TTL 電平兼容。接口簡單，使用方便。圖 13 是 ISD1420 基本電路原理。錄音時按下錄音鍵 SS3 接地，使節(jié)電控制鍵 PD 端、錄放模式鍵 端為低電平。此時啟動RP/錄音；結(jié)束時松開按鍵，單片機又讓錄放模式鍵 端回到高電平，即完成一段語音的錄制。同樣RP/的，按下錄放模式鍵 接高電平，使節(jié)電控制鍵 PD 端為低電平啟動放音功能；結(jié)束時，松開按鍵，RP/8即完成一段語音的播放。圖 13 ISD1420 基本電路原理 LM386 集成功率放大器芯片說明LM386 是美國國家半導體公司生產(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。 LM386 電子特性LM386 芯片的電子特性如表 13 所示。輸入端以地位參考，同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半，在 6V 電源電壓下，它的靜態(tài)功耗僅為 24mW，使得 LM386 特別適用于電池供電的場合。輸入電壓范圍可由 4V~12V，無作動時僅消耗 4mA 電流，且失真低。表 13 LM386 電子特性表項目 測試環(huán)境 規(guī)格工作電壓Vs（V） 4~5輸入電壓Vin（V） ~+輸入阻抗Ri（kΩ） 50靜電流Iq（mA） Vs=6V,Vin=0V 4~8輸出功率Pout （mW ） Vs=6V，Rl=8Ω ，THD=10% 250~325Pin8開路 26電壓增益(dB)Pin8以10μF 連接 469Pin8開路 300頻寬（kHz）Pin8以10μF 連接 60 LM386 的引腳說明LM386 的引腳排列見附錄 1。引腳 2 為反相輸入端，3 為同相輸入端，引腳 5 為輸出端，引腳 6和 4 分別為電源和地，引腳 1 和 8 為電壓增益設(shè)定端。使用時在引腳 7 和地之間接旁路電容，通常取10μF。LM386 的電源電壓為 4~12V；靜態(tài)消耗電流為 4mA；電壓增益為 20200dB；在 8 腳開路時，帶寬為 300KHz；輸入阻抗為 50K；音頻功率 。 盡管 LM386 的應(yīng)用非常簡單，但稍不注意，特別是器件上電、斷電瞬間，甚至工作穩(wěn)定后，一些操作（如插拔音頻插頭、旋音量調(diào)節(jié)鈕）都會帶來的瞬態(tài)沖擊，在輸出喇叭上會產(chǎn)生非常討厭的噪聲。各引腳外圍電路的接法介紹如下：(1) 通過接在 1 腳、8 腳間的電容（1 腳接電容“+”極）來改變增益，斷開時增益為 20dB。(2) 選好調(diào)節(jié)音量的電位器。阻值不要太大，10K 最合適，太大也會影響音質(zhì)。(3) 盡可能采用雙音頻輸入/輸出。好處是：“＋”、 “－”輸出端可以很好地抵消共模信號，故能有效抑制共模噪聲。(4) 第 7 腳（BYPASS）的旁路電容不可少。實際應(yīng)用時，BYPASS 端必須外接一個電解電容到地，起濾除噪聲的作用。工作穩(wěn)定后，該管腳電壓值約等于電源電壓的一半。增大這個電容的容值，減緩直流基準電壓的上升、下降速度，有效抑制噪聲。在器件上電、掉電時的噪聲就是由該偏置電壓的瞬間跳變所致。(5) 減少輸出耦合電容。此電容的作用有二：隔直與耦合。隔斷直流電壓，直流電壓過大有可能會損壞喇叭線圈；耦合音頻的交流信號。它與揚聲器負載構(gòu)成了一階高通濾波器。減小該電容值，可使噪聲能量沖擊的幅度變小、寬度變窄；太低還會使截止頻率（ ）提高。分)2/(1CoutRLfc???別測試，發(fā)現(xiàn) 10uF/ 最為合適。2 硬件電路設(shè)計 系統(tǒng)硬件電路總體設(shè)計本系統(tǒng)主要可分為三個部分：單片機控制部分、語音錄放部分、功放部分。采用 51 單片機作為主控制芯片，利用 ISD1420 實現(xiàn)語音錄放，采用 LM386 集成功放使聲音放大，簡單易行且控制方便。系統(tǒng)采用的微控制器是美國 STC 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4k bytes的可反復擦寫的