【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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)。 片選（ CE） ：該端變低且 PD也為低電平時(shí)，允許進(jìn)行錄、放操作。 XTAL1：振蕩器反 相放 大器的及內(nèi)部時(shí)鐘 發(fā) 生器的輸入端。 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(shí)，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(dòng)在錄音結(jié)束處寫入 EOM 標(biāo)志。放音時(shí)，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(huì)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(shí)由芯片自動(dòng)插入到該信息段的結(jié)尾。 溢出標(biāo)志（ OVF）：芯片處于存儲(chǔ)空間末尾時(shí)，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。 話筒輸入（ MIC）：該端連至片內(nèi)前置放大器。 話筒參考（ MIC REF）：該端是前置放大器的反向輸入。 自動(dòng)增益控制（ AGC）： AGC 可動(dòng)態(tài)調(diào)整前置增益以補(bǔ)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(shí)就能保持最小失真。 模擬輸出 (ANA OUT)：前置放大器輸出。 揚(yáng)聲器輸出（ SP＋、 SP－）：可驅(qū)動(dòng) 16Ω 以上的喇叭 。 具體見 表 21 單片機(jī)及語音芯片 表 21 ISD2560功能表 引腳序號(hào) 引 腳 名 稱 功 能 1~7 A0/M0~A6/M6 地址線 8~10 A7~A9 地址線 11 AUX IN 當(dāng) /CE和 P/R為高 ,放音不進(jìn)行 ,或處入放音溢出狀態(tài)時(shí) ,本端的輸入信號(hào)通過內(nèi)部功放驅(qū)動(dòng)喇叭輸出端。 12,13 VSSD、 VSSA 數(shù)字地和模擬地， 這兩腳最好在引腳焊盤上相連。 14,15 SP+、 SP 揚(yáng)聲器輸出。 16,28 VCCA、 VCCD 模擬電源、數(shù)字電源， 盡可能在靠近供電端處相連。 17 MIC 本端連至片內(nèi)前置放大器，外接話筒應(yīng)通過串聯(lián)電容耦合到本端，耦合電容值和本端的 10KΩ輸入電阻（如圖 2）決定了芯片頻帶的 低頻截止點(diǎn)。 18 MIC REF 本端是前置放大器的反向輸入。當(dāng)以差分形式連接話筒時(shí)，可減小噪聲，提高共模抑制比。 19 AGC AGC動(dòng)態(tài)調(diào)整前置增益以補(bǔ)償話筒輸入電平的寬幅變化，使得錄制變化很大的音量時(shí)失真都能保持最小。響應(yīng)時(shí)間取決于本端的 5KΩ輸入阻抗外接的對(duì)地電容（即圖 2中 C2）的時(shí)間常數(shù)。釋放時(shí)間取決于本端外接的并聯(lián)對(duì)地電容和電阻（即圖 2中 R5和 C2）的時(shí)間常數(shù)。 470KΩ和 . 20 ANA IN 本端為芯片錄音信號(hào)輸出。對(duì)話筒輸入來說 ANA OUT端應(yīng)通過外接電容連至本端。 21 ANA OUT 前置放大器的輸出 .前置電壓增益取決于 AGC端電平 22 /OVF 芯片處于存儲(chǔ)空間末尾時(shí)本端輸出低電平脈沖表示溢出，之后本端狀態(tài)跟隨 /CE 端的狀態(tài)，直到 PD 端變高。本端可用于級(jí)聯(lián)。 23 /CE 本端變低后（而且 PD為低），允許進(jìn)行錄放操作。芯片在本端的下降沿鎖存地址線和 P/R 端的狀態(tài)。 24 PD 本端拉高使芯片停止工作， 進(jìn)入不耗電的節(jié)電狀態(tài)，芯片發(fā)生溢出，即 /OVF 端輸出低電平后，要將本端短暫變高復(fù)位芯片，才能使之再次工作。 25 /EOM EOM 標(biāo)志在錄音時(shí)由芯片自動(dòng)插入到該信息的結(jié)尾。放音遇到EOM 時(shí)，本端輸出低電平脈沖。芯片內(nèi)部會(huì)檢測(cè)電源電壓以維護(hù)信息的完整性，當(dāng)電壓低于 ，本端變低，芯片只能放音。 26 XCLK 外部時(shí)鐘。 本端內(nèi)部有下拉元件，不用時(shí)應(yīng)接地。 27 P/R 本端狀態(tài)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(shí)，由地址端提供起始地址，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，芯片自動(dòng)在錄音結(jié)束處寫入 EOM標(biāo)志。放音時(shí)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，放音會(huì)忽略 EOM，繼續(xù)進(jìn)行下去。 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 11 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 硬件電路設(shè)計(jì)方案 該系統(tǒng)的硬件電路主要由單片機(jī)、語音錄放器件、麥克風(fēng)及揚(yáng)聲器構(gòu)成。圖31為其硬件結(jié)構(gòu)框圖。 圖 31硬件結(jié)構(gòu)框圖 該系統(tǒng)的核心為 AT89C52單片機(jī)， AT89C52具有快速 8051內(nèi)核、 8 KB Flash E2pROM、 256 B IDATA RAM，完全符合該系統(tǒng)硬件要求。為實(shí)現(xiàn)語音錄放功能，采用 ISD2560器件 ，其錄音時(shí)間為 60 s，并且能夠接收單片機(jī)發(fā)出的命令，接收錄音指令時(shí)，將從麥克風(fēng)傳出的語音段直接保存在內(nèi)部存儲(chǔ)器中；接收到放音指令時(shí)，按照單片機(jī)給定的地址，從存儲(chǔ)器中取出語音段并驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，以聲音的形式播出語音段。 單片機(jī)的 4組 I/O 端口中，作為普通 I／ O 端口的只有 P1口，所以將 P1． 0位作為輸入端．與啟動(dòng)按鍵連接，用外部中斷 0(即 P3． 2位 )與錄放器件的 EOM端 (作為錄音時(shí)的結(jié)尾標(biāo)志輸出端口 )連接，錄，放模式選擇端 P/R，器件使能輸入端 CE、節(jié)電控制端 PD分別與 P1口的 ～ P1． 7相連，作為語音器 件和單片機(jī)的輸入控制端口， 10位地址端與單片機(jī)的低 8位和高 2位連接組成 A0～ A9， 10位地址線、單片機(jī)的外接時(shí)鐘電路和復(fù)位電路等；麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器與相應(yīng)的 ISD2560引腳相連，并接相應(yīng)的電容電阻進(jìn)行穩(wěn)壓和穩(wěn)流。（圖形見附錄 D） ISD2560 的控制模式 ISD2560 為美國(guó) ISD公司出品的優(yōu)質(zhì)單片語音錄放電路，片內(nèi)由時(shí)鐘振蕩器、128K 字節(jié) E2PROM（電可編程可擦除只讀存貯器）、微音放大器、自動(dòng)增益控制電石鐘電路 復(fù)位電路 52 單 片 機(jī) 話筒 語 音 器 件 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 路、抗干擾濾波器、差動(dòng)功率放大器等高品質(zhì)語音錄放系統(tǒng)所需的全部基本功能電路。一個(gè)最小的錄放系統(tǒng) 僅由一 個(gè)駐極體話筒、一個(gè)喇叭、兩個(gè)按鈕、一個(gè)電源和少量的電阻電容組成。 ISD2560 工作模式 ISD2560 地址輸入端具有雙重功能，根據(jù)地址中的 A A9 的電平狀態(tài)決定 A0～A7 的功能。如果 A A9 有一個(gè)低電平， A0～ A7 輸入全解釋為地址位，作為起始地址用，此時(shí)地址線僅作為輸入端，在操作過程中不能輸出內(nèi)部地址信息。根據(jù)PLAYE、 PLAYL 或 REC 的下降沿信號(hào)，地址輸入被鎖定。如果 A A9同為高電平時(shí)，它們即為模式位。 使用時(shí)應(yīng)該注意： ① 所有初始操作都 是從 0 地址開始。 0地址是 ISD1420 存儲(chǔ)空間的起始端，后面的操作可模擬模式的不同，而從不同的地址開始工作。當(dāng)電路中錄放音轉(zhuǎn)換將進(jìn)入省電狀態(tài)時(shí)，地址計(jì)數(shù)器復(fù)位為 0. ② 當(dāng) PLAYE、 PLAYL 或 REC 變?yōu)榈碗娖?，同時(shí) A A7 為高電平時(shí)，執(zhí)行地址線所對(duì)應(yīng)的操作模式。這種操作模式一直執(zhí)行到下一個(gè)低電平控制輸入信號(hào)出現(xiàn)為止。 ISD2560 分段錄放音 2500 系列最多可分為 600 段，只要在分段錄 /放音操作前 (不少于 300 納秒 )，給地址 A0~A9 賦值，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(dòng)在該段的結(jié)束位置插入結(jié)束標(biāo)志（ EOM）；而放音時(shí)芯片遇到 EOM 標(biāo)志即自動(dòng)停止放音。 2500 系列地址空間是這樣分配的：地址 0~599 作為分段用 (見下表 )，地址600~767 未使用，地址 768~1023 為工作模式選擇。 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 表 31 2500地址分配 十進(jìn)制 二進(jìn)制 信息時(shí)間 (秒 ) A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 2560 2575 2590 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 50 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 100 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 250 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 300 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 400 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 500 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 599 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 應(yīng)用線路 （擴(kuò)展部分） ： 片選節(jié)電錄/放 圖 32 典型應(yīng)用電路 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 啟動(dòng)/暫停停止/復(fù)位錄/放2 、按鍵模式應(yīng)用電路：圖 33 按鍵式應(yīng)用電路 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 語音器件外圍電路設(shè)計(jì) （ 1） 揚(yáng)聲器電路 語音器件的 SP+（引腳 14）， SP(引腳 15）分別接 LM386（引腳 2,3），進(jìn)行功率放大，再從 LM386輸出（引腳 5）接揚(yáng)聲器。 （ 2） 話筒電路 MIC IN（引腳 17）， MIC REF（引腳 18）分別通過相應(yīng)的電容連接到話筒兩端。通過 MIC IN 將話筒的輸入信號(hào)送至片內(nèi)前置放大器。該器件在使用前需要單片機(jī)寫入初始狀態(tài)。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 總設(shè)計(jì)流程 N N Y Y N Y 圖 41總設(shè)計(jì)流程 開始 初始化 開始鍵按下 ？ 調(diào)用錄音函數(shù) 開始鍵松開？ 延時(shí) 打開外部中斷 0 調(diào)用播放函數(shù) 中斷服務(wù)子程序 關(guān)閉外部中斷 0 Count2 ? 延時(shí) 打開外部中斷0 調(diào)用播放程序 返回按鍵程序 Count ++ 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ISD2560 內(nèi)部地址單元尋址 ISD2560 雖然提供了地址輸入線，但它的內(nèi)部信息段的地址卻無法讀出。本系統(tǒng)采用單片機(jī)來控制，不需讀出信息地址，而直接設(shè)置信息段起始地址。其實(shí)現(xiàn)方式有兩種：一是由于 ISD2560 的地址分辨率為 100 ms，所以可用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí) 100 ms，然后再利用一計(jì)數(shù)器對(duì)片機(jī)定時(shí)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，則計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值為語音段所占用的地址單元。該方式能充分利用 ISD2560 內(nèi)部的 E2PROM，在字段較多時(shí)可利用該方法。二是語音字 段如果較少，則可根據(jù)每一字段的內(nèi)容多少，直接分配地址單元。一般按每 1 s 說 3 個(gè)字計(jì)算， 60 s 可說 180 個(gè)字，再根據(jù) ISD2560 的地址分辨率為 100 ms，即可計(jì)算出語音段所需的地址單元數(shù)。本文采用第二種方式。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件總流程圖 如上圖所示，系統(tǒng)上電后，先初始化，然后實(shí)時(shí)的進(jìn)行按鍵掃描，當(dāng)錄音鍵按下時(shí)，調(diào)用錄音子程序開始錄音，錄入公交站名結(jié)束后返回。按下放音鍵后，調(diào)用放音子程序，同時(shí)顯示站名，基本實(shí)現(xiàn)公交報(bào)站功能。 錄放音時(shí) AT89C52 單片機(jī)對(duì) ISD2560 的控制 地址輸入端 A0～ A7 有效值范圍為 00000000～ 10011111,這表明最多可被劃分為 160 個(gè)存貯單元，可錄放