【文章內(nèi)容簡介】 )1 1 1 高電平輸出 否 帶數(shù)據(jù)寄存器的高電平輸出 (無數(shù)據(jù)反相功能)注： *：端口位預(yù)設(shè)為帶下拉電阻的輸入引腳； * *：只有當(dāng) IOA [7~0]內(nèi)位的控制字為 000，001 和 010 時(shí)， 相對應(yīng)位才具有喚醒的功能； ***：懸浮輸入作為 ADC IOA[6~0] 的輸入。P_IOA_Data(讀/寫)(7000H) A 端口的數(shù)據(jù)單元，用于向 A 口寫入或從 A 端口讀出數(shù)據(jù)。當(dāng) A 口處于輸入狀態(tài)時(shí)，讀出是讀 A 口引腳電平狀態(tài)； 寫入是將數(shù)據(jù)寫入 A 端口的數(shù)據(jù)寄存器。當(dāng) A 口處于輸出狀態(tài)時(shí)，寫入輸出數(shù)據(jù)到 A 端口的數(shù)據(jù)寄存器。P_IOA_Buffer (讀/寫) (7001H) A 端口的數(shù)據(jù)向量單元，用于向數(shù)據(jù)向量寄存器寫入或從該寄存器讀出數(shù)據(jù)。當(dāng) A 口處于輸入狀態(tài)時(shí)，寫入是將 A 端口的數(shù)據(jù)向量寫入 A 端口的數(shù)據(jù)寄存器；讀出則是從 A 端口數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)讀其數(shù)值。當(dāng) A 口處于輸出狀態(tài)時(shí)，寫入輸出數(shù)據(jù)到 A 端口的數(shù)據(jù)寄存器。 對輸出而言，P_IOA_Data 與 P_IOA_Buffer ，P_IOA_Data 讀的是 IO 的值， P_IOA_Buffer 讀的是 buffer 內(nèi)的值。 假設(shè) IOA[0]作為輸出， 并去接 LED 陽極 (LED 陰極接地)。 若 P_IOA_Data 的 IOA[0]為1。 在某些需要較大驅(qū)動能力的 LED 而言，LED 會亮，但 IOA[0]會被拉到一個很低的值。此時(shí)從 P_IOA_Data 讀回為 0，但 P_IOA_Buffer 則為 1。讀回的意義是是方便做其它的 IO 運(yùn)算。 P_IOA_Dir(讀/寫)(7002H) A 端口的方向向量單元，用于用來設(shè)置 A 口是輸入還是輸出，該方向控制向量寄存器可以寫入或從該寄存器內(nèi)讀出方向控制向量。Dir 位決定了端口位的輸入/輸出方向：即‘0’為輸入， ‘1’為輸出。 P_IOA_Attrib(讀/寫)(7003H) A 端口的屬性向量單元，用于 A 端口屬性向量的設(shè)置。 P_IOA_Latch(讀)(7004H) 讀該單元以鎖存 A 端口上的輸入數(shù)據(jù)，用于進(jìn)入睡眠狀態(tài)前的觸鍵喚醒功能的啟動。P_IOB_Data(讀/寫)(7005H) 由于本系統(tǒng)未涉及到 B 口的特殊功能，在此就不作介紹。 定時(shí)及中斷 中斷系統(tǒng)SPCE061A 單片機(jī)中斷系統(tǒng)，可以提供 14 個中斷源，具有兩個中斷優(yōu)先級，可實(shí)現(xiàn)兩級中斷嵌套功能。用戶可以用關(guān)中斷指令（或復(fù)位）屏蔽所有的中斷請求，也可以用開中斷指令使 CPU 接受中斷申請。每一個中斷源可以用軟件獨(dú)立控制為開或關(guān)中斷狀態(tài)，但中斷級別不可用軟件設(shè)置。 定時(shí)器SPCE061A 提供了兩個 16 位的計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器：TimerA 和 TimerB。TimerA 為通用計(jì)數(shù)器；TimerB 為多功能計(jì)數(shù)器。TimerA 的時(shí)鐘源由時(shí)鐘源 A 和時(shí)鐘源 B 進(jìn)行“與”操作而形成；TimerB 的時(shí)鐘源僅為時(shí)鐘源 C。定時(shí)器發(fā)生溢出后，會產(chǎn)生一個溢出信號(TAOUT/TBOUT) ，它會傳送到 CPU 中斷系統(tǒng)以產(chǎn)生定時(shí)器中斷信號；此外，定時(shí)器溢出信號還可以用于觸發(fā) ADC 輸入的自動轉(zhuǎn)換過程，和 DAC 輸出的數(shù)據(jù)鎖存。 （一） 定時(shí)器 A要啟用定時(shí)器，要寫入一個計(jì)數(shù)值 N 到 P_TimerA_Data(讀/ 寫)(700AH)單元， 或是 P_TimerB_Data(讀/寫 )(700CH)單元，然后選擇一個合適的時(shí)鐘源，這時(shí)，定時(shí)器將在所選的時(shí)鐘頻率下，開始以遞增方式計(jì)數(shù)N，N+1 ，N+2，…0xFFFE，0xFFFF。當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到 0xFFFF 后，計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器溢出，產(chǎn)生中斷請求信號，被 CPU 響應(yīng)后送入中斷控制器進(jìn)行處理。同時(shí)，計(jì)數(shù)值 N 值將被重新加載計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器并重新開始計(jì)數(shù)。P_TimerA_Data(讀/寫)(700AH) TimerA 的數(shù)據(jù)單元，用于向 16 位預(yù)設(shè)寄存器寫入數(shù)據(jù)(預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)初值)或從其中讀取數(shù)據(jù)。在寫入數(shù)值以后，計(jì)數(shù)器便會在所選擇的頻率下進(jìn)行加一計(jì)數(shù)，直至計(jì)數(shù)到 0xFFFF 產(chǎn)生溢出。 .溢出后 P_TimerA_Data 中的值將會被復(fù)位，再以設(shè)置的值繼續(xù)加一計(jì)數(shù)。一般說來分為以下幾步： 1. 選擇需要的計(jì)數(shù)頻率。 2. 計(jì)算相對應(yīng)的計(jì)數(shù)初值。 P_TimerA_Ctrl(寫)(700BH) TimerA 的控制單元如表 所示。用戶可以通過設(shè)置該單元的第 0~5 位來選擇 TimerA 的時(shí)鐘源 (時(shí)鐘源 A、B)。設(shè)置該單元的第 6~9 位，TimerA 將輸出不同頻率的脈寬調(diào)制信號，即對脈寬占空比輸出 APWMO 進(jìn)行控制。表 P_TimerA_Ctrl 單元b15 – b10 b9 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 占空比的設(shè)置[1] 時(shí)鐘源 B 選擇位(表 ) 時(shí)鐘源 A 選擇位(表 )注：[1]：本系統(tǒng)未涉及到占空比，在此就不作闡述。 表 時(shí)鐘源 A 選擇位 b0－b2b2 b1 b0 時(shí)鐘源 A 的頻率0 0 0 Fosc/20 0 1 Fosc/2560 1 0 32768Hz0 1 1 8192Hz1 0 0 4096Hz1 0 1 11 1 0 0*1 1 1 EXT1表 時(shí)鐘源 A 選擇位 b0－b2b5 b4 b3 時(shí)鐘源 B 的頻率0 0 0 2048Hz0 0 1 1024Hz0 1 0 256Hz0 1 1 TMB11 0 0 4Hz1 0 1 2Hz1 1 0 1*1 1 1 EXT2注： *代表默認(rèn)值為 1。若以 ClkA 作為門控信號， ‘1’表示允許時(shí)鐘源 B 信號通過，而‘0’則表示禁止時(shí)鐘源 B 信號通過，而停止 TimerA 的計(jì)數(shù)。如果時(shí)鐘來源 A 為‘1’，TimerA 時(shí)鐘頻率將取決于時(shí)鐘來源 B；如果時(shí)鐘來源 A 為‘0’，將停止 TimerA 的計(jì)數(shù)。 （二）定時(shí)器 B。由于本系統(tǒng)未用到定時(shí)器 B，在此就不作闡述。 中斷控制SPCE061A 單片機(jī)有多個中斷源，為了使每個中斷源都能獨(dú)立地被開放和屏蔽，以便用戶能靈活使用，它在每個中斷信號的通道中設(shè)置了一個中斷屏蔽觸發(fā)器，只有該觸發(fā)器無效，它所對應(yīng)的中斷請求信號才能進(jìn)入 CPU，即此類型中斷開放。否則即使其對應(yīng)的中斷請求標(biāo)志位置“1” ，CPU 也不會響應(yīng)中斷，即此類型的中斷被屏蔽。同時(shí) CPU 內(nèi)還設(shè)置了一個中斷允許觸發(fā)器，它控制 CPU 能否響應(yīng)中斷。SPCE061A 對中斷源的開放和屏蔽，以及每個中斷源是否被允許中斷，都受中斷允許寄存器 P_INT_Ctrl 和 P_INT_Clear 及 P_INT_Ctrl_New 控制和一些中斷控制指令。中斷控制單元 P_INT_Ctrl（讀/寫） （7010H） P_INT_Ctrl 控制單元（如表 所示）具有可讀和可寫的屬性，其讀寫時(shí)的意義是不同的。表 P_INT_Ctrl 控制單元b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0IRQ3KEYIRQ44KHzIRQ42KHzIRQ41KHzIRQ54HzIRQ52HzIRQ6TMB1IRQ6TMB2b15 b14 b13 b12 b11 b10 b9 b8FIQ_Fosc/ 1024IRQ0_Fosc1024FIQTMAIRQ1TMAFIQTMBIRQ2TMBIRQ3EXT2IRQ3EXT1當(dāng)寫中斷控制單元中的某位為“1” 時(shí)，即允許該位所代表的中斷被開放，并關(guān)閉屏蔽中斷觸發(fā)器，此時(shí)當(dāng)有該中斷申請時(shí)，CPU 會響應(yīng)。否則如果該位被置 0 則禁止該位所代表的中斷。即使有中斷申請，CPU 也不會響應(yīng)。 當(dāng)讀取中斷控制單元時(shí)，其主要作為中斷標(biāo)志，因?yàn)槠涿恳晃痪硪粋€中斷，當(dāng) CPU 響應(yīng)某中斷時(shí)，便將該中斷標(biāo)志置“1” ，即將 P_INT_Ctrl 中的某位置“1”可以通過讀取該寄存器來確定 CPU 響應(yīng)的中斷。清除中斷標(biāo)志控制單元 P_INT_Clear（寫） （7011H） 清除中斷標(biāo)志控制單元（如表 所示）主要用于清除中斷控制標(biāo)志位，當(dāng) CPU 響應(yīng)中斷后，會將中斷標(biāo)志置位為“1”，當(dāng)進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，要將其控制標(biāo)志清零，否則 CPU 總是執(zhí)行該中斷。表 清除中斷標(biāo)志控制單元 P_INT_Clearb7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0IRQ3KEYIRQ44KHzIRQ42KHzIRQ41KHzIRQ54HzIRQ52HzIRQ6TMB1IRQ6TMB2b15 b14 b13 b12 b11 b10 b9 b8FIQ_Fosc/ 1024IRQ0_Fosc1024FIQTMAIRQ1TMAFIQTMBIRQ2TMBIRQ3EXT2IRQ3EXT1因?yàn)?P_INT_Clear 寄存器的每一位均對應(yīng)一個中斷，所以如果想清除某個中斷狀態(tài)標(biāo)志，只要將該寄存器中對應(yīng)的中斷位置 1 即可清除該中斷狀態(tài)標(biāo)志位。該寄存器只有寫的屬性，讀該寄存器是無任何意義的。激活和屏蔽中斷控制單元 P_INT_Ctrl_New(讀/寫)($702DH) 激活和屏蔽中斷控制單元（如表 所示）用于激活和屏蔽中斷。表 激活和屏蔽中斷控制單元 P_INT_Ctrl_Newb7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0IRQ3 IRQ4 IRQ4 IRQ4 IRQ5 IRQ5 IRQ6 IRQ6b15 b14 b13 b12 b11 b10 b9 b8FIQ IRQ0 FIQ IRQ FIQ IRQ2 IRQ3 IRQ3 看門狗WatchDog 是用來監(jiān)視系統(tǒng)的正常運(yùn)作。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，每隔一定的周期就必須清除 WatchDog 計(jì)數(shù)器。如果在限定的時(shí)間內(nèi)，WatchDog 計(jì)數(shù)器沒有被清除，CPU 就會認(rèn)為系統(tǒng)已經(jīng)無法正常工作，將會進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位(reset) 。SPCE061A 的 WatchDog 的清除時(shí)間周期為 秒。因?yàn)?WatchDog 的溢出復(fù)位信號 WatchDog_Reset 是由 4Hz 時(shí)基信號經(jīng) 4 分頻之后產(chǎn)生的，即每 4 個 4Hz 時(shí)基信號 (1 秒)將會產(chǎn)生一個 WatchDog_Reset 信號。 WatchDog 功能是上電時(shí)自動啟動，不能被關(guān)閉。因此用戶使用時(shí)，注意要在 秒內(nèi)，進(jìn)行清除 WatchDog 的操作。P_WatchDog_Clear(寫) 7012H 要清除 WatchDog， 只需要將 “xxxx xxxx xxxx xx01b“寫入 P_WatchDog_Clear 單元即可，xx 代表任意數(shù)值。如果沒有在 秒內(nèi)清除 WatchDog，或者將不是“xxxx xxxx xxxx xx01b“的數(shù)值寫入 P_WatchDog_Clear 單元，CPU 將會進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位。當(dāng)系統(tǒng)處于睡眠模式(sleep mode)時(shí)，WatchDog 功能將會被關(guān)閉。第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序流程圖程序流程詳圖 軟件描述 音頻 我們所說的音頻是指頻率在 20 Hz～20 kHz 的聲音信號，分為：波形聲音、語音和音樂三種，其中波形聲音就是自然界中所有的聲音，是聲音數(shù)字化的基礎(chǔ)。語音也可以表示為波形聲音，但波形聲音表示不出語言、語音學(xué)的內(nèi)涵。將模擬的（連續(xù)的）聲音波形數(shù)字元化（離散化） ，以便利數(shù)字計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的過程，主要包括采樣和量化兩個方面。 數(shù)字音頻的質(zhì)量取決于：采樣頻率和量化位數(shù)這兩個重要參數(shù)。此外，聲道的數(shù)目、相應(yīng)的音頻設(shè)備也是影響音頻質(zhì)量的原因。WAVE 文件使用三個參數(shù)來表示聲音，它們是：采樣位數(shù)、采樣頻率和聲道數(shù)。在計(jì)算機(jī)中采樣位數(shù)一般有 8 位和 16 位兩種，而采樣頻率一般有 11025Hz（11KHz） ，22050Hz（22KHz） 、44100Hz （44KHz ）三種。 WAVE 格式支持 MSADPCM、CCITT A Law、CCITT 181。 Law 和其它壓縮算法，支持多種音頻位數(shù)、采樣頻率和聲道，是 PC 機(jī)上最為流行的聲音文件格式，但其文件尺寸較大，多用于存儲簡短的聲音片段。 應(yīng)用程序接口單片機(jī)對語音的控制如錄放音、合成音及辨識廣泛應(yīng)用到生活中。語音處理大致可以分為 A/D 轉(zhuǎn)換、編碼處理、存儲、解碼處理及 D/A 轉(zhuǎn)換等（見圖 ） 。然而，有揚(yáng)聲器（MIC）輸入所生成的 WAVE 文件占用的存儲空間很大，單片機(jī)存儲容量有限，凌陽 SPEC061A 的解決方法就是提供 SACMLIB 庫。該庫將 A/D 轉(zhuǎn)換、編碼、存儲、解碼及 D/A 轉(zhuǎn)換作為相應(yīng)的模塊，每個模塊都有其應(yīng)用程序接口（ API） ，只需要了解每個模塊所要實(shí)現(xiàn)的功能及參數(shù)，然后調(diào)用該 API 函數(shù)即可以實(shí)現(xiàn)該模塊的功能。SACMLIB 庫中模塊及算法類型如表 所示。表 SACMLIB 庫中模塊及算法類型模塊名稱（ModelIndex ） 語音壓縮編碼率類型 資料采樣率SACM_A2022 16Kbit/s，20 Kbit/s ，24 Kbit/s 16KHzSACM_S480/S720 Kbit/s， Kbit/s 16KHzSACM_S240 Kbit/s 24KHzSACM_MS01 音樂合成（16Kbits/s ，20 Kbits/s，24 Kbits/s）16KHzSACM_DVR（A2022