【文章內(nèi)容簡介】 永久存儲單元，提供零功率信息存儲，這個獨一無二的方法是借助于美國ISD公司的專利——直接模擬存儲技術(shù)（DAST TM）實現(xiàn)的。利用它，語音和音頻信號被直接存儲，以其原本的模擬形式進入EEPROM存儲器。直接模擬存儲允許使用一種單片固體電路方法完成其原本語音的再現(xiàn)。不僅語音質(zhì)量優(yōu)勝，而且斷電語音保護。目前，ISD1420錄放時間為20秒，（APR9301錄放時間為20秒30秒，RPR9600錄放時間為50秒60秒） ,◎重現(xiàn)優(yōu)質(zhì)原聲◎基本上不耗電信息存儲◎信息可保存100年,可反復(fù)錄放10萬次◎選址處理多達160段信息◎具有自動節(jié)電模式◎維持狀態(tài),◎工作電壓:5V◎靜態(tài)電流:～2μA◎工作電流:15～30mA 語音芯片結(jié)構(gòu)圖 引腳圖 各引腳功能說明, A0A7地址輸入有雙重功能,根據(jù)地址中的A6,A7的電平狀態(tài)決定功能。如果A6,A7有一個是低電平,A0～A7輸入全解釋為地址位,作為起始地址用。根據(jù) PLAYL、PLAYE或REC的下降沿信號,地址輸入被鎖定。 A0A7 由低位向高位排列， 每位地址代表125 毫秒的尋址， 160 個地址覆蓋20 秒的語音范圍（160*=20s）， 錄音及放音功能均從設(shè)定的起始地址開始，錄音結(jié)束由停止鍵操作決定，芯片內(nèi)部自動在該段的結(jié)束位置插入結(jié)束標(biāo)志（EOM）；而放音時芯片遇到EOM標(biāo)志即自動停止放音。 如果A6,A7同為高電平時,它們即為模式位。地址位僅作為輸入端,在操作過程中不能輸出內(nèi)部地址信息。使用操作模式有兩點要注意:所有初始操作都是從0地址開始,0地址是ISD1420存儲空間的起始端,以后的操作可根據(jù)模式的不同,而從不同的地址開始工作。當(dāng)電路中錄放音轉(zhuǎn)換或進入省電狀態(tài)時，地址計數(shù)器復(fù)位為0。當(dāng)PLAYL、PLAYE或REC變?yōu)榈碗娖?同時A6,A7為高電平時,執(zhí)行對應(yīng)操作模式。這種操作模式一直執(zhí)行到下一個低電平控制輸入信號出現(xiàn)為止,這一刻現(xiàn)行的地址/模式信號被取樣并執(zhí)行。操作模式可以與微控制器一起使用,也可用硬件連線得到所需系統(tǒng)操作。A0信息檢索(PLAYE或PLAYL only)不知道每個信息的實際地址,A0可使操作者快速檢索每條信息,A0每輸入一個低脈沖,可使得內(nèi)部地址計數(shù)器跳到下一個信息。這種模式僅用于放音,通常與A4操作同時應(yīng)用。A1 刪除EOM標(biāo)志(REC only)可使錄入的分段信息成為連續(xù)的信息,用A1可刪除掉每段中間信息后的EOM標(biāo)志,僅在所有信息后留一個EOM標(biāo)志。當(dāng)這個操作模式完成時,錄入的所有信息就作為一個連續(xù)的信息放出。A2 未用。A3 循環(huán)重放信息(PLAYE或PLAYLonly)可使存于存儲空間始端的信息自動地連續(xù)重放。一條信息可以完全占滿存儲空間,那么循環(huán)就可以從頭至尾進行工作,并由始至終反復(fù)重放。A4 連續(xù)尋址：在正常操作中, 當(dāng)一個信息放出, 遇到一個EOM標(biāo)志時,地址計數(shù)器會復(fù)位，A4可防止地址計數(shù)器復(fù)位,使得信息連續(xù)不斷地放出。A5 未用。 ISD1420地址功能表 語音報站硬件連接由于系統(tǒng)采取自動報站方式，需要預(yù)錄取站名及提醒語句，電路中必須加入語音電路。本系統(tǒng)采用ISD1420P語音錄放集成芯片。芯片采用多電平直接模擬量存儲技術(shù)，每個采樣值直接存儲在片內(nèi)的閃爍存儲器中，因此能夠非常真實、自然地在現(xiàn)語音，避免了一般固體錄音電路固置化和壓縮造成的量化噪聲和多屬聲。單片機和ISD1420之間的連接較少，其中ISD1420的AOA7口分別接單片機對應(yīng)的P1口的，PLAYE接單片機的中斷引腳INT1，REC接單片機的中斷引腳INT0口。此外由于ISD1420的工作電壓為5伏，而單片機所需供電電壓為5伏，和單片機通用5伏電源。數(shù)據(jù)接收模塊將接收到的信號送入單片機，單片機將此信號進行解碼，信號經(jīng)過校驗確認(rèn)正確后，然后通過顯示模塊顯示出來；另一方面根據(jù)信號讀取相應(yīng)的地址，送給語音芯片，啟動語音芯片送出聲音信號，完成語音報站。其硬件連接圖如下： ISD1420P原理圖 LED顯示電路設(shè)計現(xiàn)在驅(qū)動LED數(shù)碼管流行采用單片機設(shè)計電路，但發(fā)現(xiàn)一些顯示（LED數(shù)碼管）電路設(shè)計復(fù)雜，沒有充分利用單片機的電器特點、沒有采用“硬件軟化”的方法。直接用單片機的8位數(shù)據(jù)口作為數(shù)碼管的8段顯示驅(qū)動口。這種顯示方式雖然簡便，電路也最簡單，但顯示的位數(shù)很少（最多四位）。但已經(jīng)滿足了此次設(shè)計要求，所以選用此種方式。（1） LED的結(jié)構(gòu)原理發(fā)光二極管是一種將電能轉(zhuǎn)變成光能的半導(dǎo)體器件。簡稱LED(Light Emitting Diode)。LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。八段LED顯示管有八只發(fā)光二極管組成，編號是a、b、c、d，e，f和SP，分別和同名管腳相連。七段LED顯示管比八段LED少一只發(fā)光二極管SP，其它和八段LED相同。在給每個二極管通電后，二極管發(fā)光后表示要顯示的數(shù)字的一部分，當(dāng)組成這個數(shù)字的所有二極管都發(fā)亮?xí)r，才能正確的顯示這個數(shù)字。LED顯示器是單片機應(yīng)用系統(tǒng)中常用的廉價輸出設(shè)備。它是由若干個發(fā)光二極管組成的，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的一個點或一段筆畫發(fā)亮。控制不同組合的二級管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符。使用LED顯示器的時候，為了顯示數(shù)字或是字符，要為LED顯示器提供代碼，因為這些代碼是通過各個段的亮與滅來顯示不同字符的，因此稱之為段碼。7段LED的段碼如下表3所示： 段LED的段碼顯示字符共陰極段碼共陽極段碼顯示字符共陰極段碼共陽極段碼 03FHC0Hc39HC6H 106HF9Hd5EHA1H 25BHA4HE79H86H 3 4FHB0HF71H8EH 466H99HP73H8CH 5 6DH92HU3EHC1H 67DH82HT31HCCEH 707HF8Hy6EH91H 8 7FH80HH76H89H 9 6FH90HL38HC7H A77FH88H“滅”00HFFH B7CH83H………………（2） LED 顯示器工作原理由N個LED顯示塊可以接成N位LED顯示器。N個LED顯示塊有N根位選線和8*N根段選線。根據(jù)顯示方式的不同，位選線和段選線的連接方法也各不同。段選線控制顯示字符的字型，而位選線為各個LED顯示塊的公共端，它控制該LED顯示位的亮，暗。A．LED靜態(tài)顯示方式LED顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時，各位的共陰極或是共陽極連接在一起并接地（或是+5V）；每段的段選線（a～dp）分別與一個8位的鎖存器輸出連接。所以稱為靜態(tài)顯示。LED的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個字符為止。也正是因為如此，靜態(tài)顯示的亮度都較高。B．LED動態(tài)顯示方式在多位LED顯示時，為了簡化硬件電路，通常將所有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián)在一起，由一個8位I/O口控制，形成段選線的多路復(fù)用。而各位的共陰極或是共陽極分別由相應(yīng)的I/O線選址，實現(xiàn)各位的分時選通。如以一個四位段顯示為例來說明，其中段選線占用一個8位I/O口，而位選線占用一個4位I/O口。由于各位的段選線并聯(lián)，段碼的輸出對于各位來說都是相同的。因此次，同一時刻，如果各位選線都處于選通狀態(tài)的話，4位LED將顯示相同的字符。若要各位LED能夠顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用掃描顯示方式，即在某一時刻，只要讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的為選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時，段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字符的段碼。這樣同一時刻，只讓下一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選通處于關(guān)閉狀態(tài)，同時，在段選線上輸出相應(yīng)位將要顯示字符的段碼，則同一時刻，只有選通位顯示出相應(yīng)的字符，而其他各位都是熄滅的。如此循環(huán)下去，就可以使各位顯示出將要顯示的字符。雖然這些字符上在不同時刻出現(xiàn)的，而且同一時刻，只有一個位顯示，其他各位熄滅，但是LED顯示器的余輝和人眼的視覺暫留作用，只要每位顯示間隔足夠短，則可以造成多位同時亮的假象，達到同時顯示的目的。數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字,本次實驗為靜態(tài)驅(qū)動。 靜態(tài)顯示驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O端口來驅(qū)動，要知道一個89S51單片機可用的I/O端口才32個呢：），實際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 靜態(tài)顯示數(shù)碼管原理圖 按鍵輸入模塊電路單片機控制系統(tǒng)中，往往只需要幾個功能鍵，此時，可采用獨立式按鍵結(jié)構(gòu)。1. 獨立式按鍵結(jié)構(gòu) 獨立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個按鍵電路，其特點是每個按鍵單獨占用一根I/O口線，每個按鍵的工作不會影響其它I/O口線的狀態(tài)。 獨立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單，但每個按鍵必須占用一根I/O口線，因此，在按鍵較多時，I/O口線浪費較大，不宜采用。 I/O端線分為行線和列線，按鍵跨接在行線和列線上，按鍵按下時，行線與列線發(fā)生短路。 特點： ①占用I/O端線較少； ②軟件結(jié)構(gòu)教復(fù)雜。 適用于按鍵較多的場合。 ⑴ 程序控制掃描方式 鍵處理程序固定在主程序的某個程序段。 特點：對CPU工作影響小，但應(yīng)考慮鍵盤處理程序的運行間隔周期不能太長，否則會影響對鍵輸入響應(yīng)的及時性。⑵ 定時控制掃描方式利用定時/計數(shù)器每隔一段時間產(chǎn)生定時中斷，CPU響應(yīng)中斷后對鍵盤進行掃描。 特點：與程序控制掃描方式的區(qū)別是，在掃描間隔時間內(nèi)，前者用CPU工作程序填充，后者用定時/計數(shù)器定時控制。定時控制掃描方式也應(yīng)考慮定時時間不能太長，否則會影響對鍵輸入響應(yīng)的及時性。⑶ 中斷控制方式中斷控制方式是利用外部中斷源，響應(yīng)鍵輸入信號。特點：克服了前兩種控制方式可能產(chǎn)生的空掃描和不能及時響應(yīng)鍵輸入的缺點，既能及時處理鍵輸入，又能提高CPU運行效率，但要占