【正文】 在此，還要感謝學校老師一直為我們準備好優(yōu)越的實驗設備，工具，電子元件和實驗環(huán)境。不過進過多次的嘗試與總結(jié)，終于初步的把電路焊接出來，不過主要是語音處理部分的，其外圍電路由于元器件的缺失沒有完整的焊接出來。當P27=0時，由于0832內(nèi)部的兩級寄存器的、都與89C51的信號直接相連接，當來到時，DAC0832完成一次D/A轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換程序如下：MOV DPTR， 7FFFH ；地址指針指向0832的口地址MOV A， data ；A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果data送累加器AMOVX DPTR， A ；累加器A的數(shù)字量送DAC0832執(zhí)行MOVX DPTR ,A這條指令時,可以生成信號,DAC0832的輸出經(jīng)運算放大器后可以得到與輸入數(shù)字量成比例的模擬電壓信號。定時將A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲器中。 函數(shù)分析圖 濾波電路該濾波網(wǎng)絡采用簡單的無源濾波網(wǎng)絡即可實現(xiàn)，圖中、,故該網(wǎng)絡還應滿足在頻率較高處的衰減特性，考慮到對于聲音信號，過多的高頻分量只能增加噪聲，所以后接、構(gòu)成低通濾波器。輸入輸出全兼容CMOS和TTL電路[25]。AD574 的A0由地址總線的最低位A0( P0. 0) 控制,可用于實現(xiàn)全12 位轉(zhuǎn)換,并將12 位數(shù)據(jù)分兩次送入數(shù)據(jù)總線。AD574 的CE 信號由單片機的WR 和A7( P0. 7) 經(jīng)一級或非門產(chǎn)生。該電路采用單極性輸入方式, 可對0～10V或0～20V模擬信號進行轉(zhuǎn)換。(4) 向主機發(fā)出中斷申請。所有AD 轉(zhuǎn)換結(jié)束與否的判斷均由P1 口的低4 位來進行,當?shù)? 位均為低電平時, 表示所有轉(zhuǎn)換都已結(jié)束。AT89C51 利用P2. 7 經(jīng)過反相后控制AD574 的讀出和啟動轉(zhuǎn)換控制線R / C , 并再經(jīng)過與非門和反相器來控制片選線CS(低電平有效) 。因此, 8031必須完成同時啟動、分別讀出轉(zhuǎn)換結(jié)果的任務。由于AD574 片內(nèi)自帶高精度參考電壓和時鐘, 因此不需要外部電路和時鐘就可全速工作, 是一種比較常用的中速A / D 轉(zhuǎn)換芯片。主機接到請求后進入中斷服務程序,并向單片機發(fā)出命令,以決定是否繼續(xù)采樣,同時將SRAM內(nèi)的數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存。 單片機AT89C51和AD574 的接口原理AD574 和單片機系統(tǒng)的基本組成主要有單片機、A / D 轉(zhuǎn)換器和計算機接口。轉(zhuǎn)換開始時,STS 為高電平,并在轉(zhuǎn)換過程中保持高電平。當A0 為1 時,進行8 位轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換時間為16μs。當12 / 8 為1( +5V) 時, 12 條數(shù)據(jù)線將同時行輸出。各主要引腳功能如下: AD574的引腳圖CS:片送。由于AD574 芯片內(nèi)有三態(tài)輸出緩沖電路, 因而可直接與單片機的數(shù)據(jù)總線相連, 而無須附加邏輯接口電路。要求電源電壓發(fā)生變化時，對輸出電壓的影響越小越好。轉(zhuǎn)換誤差 轉(zhuǎn)換誤差可以用絕對誤差△或相對誤差r來表示。 D/A、A/D轉(zhuǎn)換器 D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832的介紹D/ A轉(zhuǎn)換器DAC0832的主要性能指標分辨率 通常將輸入數(shù)字量的最低有效位LSB變化1時所引起的輸入電壓的變化△V稱為分辨率，即△V=Vm/2,式中，Vm為輸出電壓的滿度值；n為D/A轉(zhuǎn)換器的二進制數(shù)的位數(shù)[20]。外部復位電路就是為內(nèi)部復位電路提供兩個機器周期以上的高電平而設計的，AT89C2051通常采用上電自動復位和按鍵手動復位兩種方式。8. 復位電路①復位狀態(tài) 計算機在啟動時，系統(tǒng)進入復位狀態(tài)。內(nèi)部時鐘發(fā)生器實質(zhì)上是一個二分頻的觸發(fā)器，其輸出信號是單片機工作所需的時鐘信號。①內(nèi)部時鐘方式 89C51單片機有一個高增益反向放大器，用于構(gòu)成振蕩器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。當TL的低5位記數(shù)溢出時，向TH進位，而全部13位計數(shù)器溢出時使計數(shù)器回零，并使溢出標志TF置1，向CPU發(fā)出中斷請求。由于計數(shù)器是加法計數(shù)，并在溢出時申請中斷，因此不能直接輸入所需的計數(shù)值，而是要從計數(shù)最大值倒退回去一個計數(shù)值才是應置入的初值。IT0（IT1）=0為電平觸發(fā)方式，低電平有效。IE位：外部中斷請求標志位。TR1位：定時器1運行控制位。2位可形成4中編碼，對應4種工作模式，見下表： MM0工作模式M1 M0功 能 描 述00方式0：13位定時器/計數(shù)器01方式1：16位定時器/計數(shù)器10方式2：具有自動重裝初值的8位定時器/計數(shù)器11方式3：定時/計數(shù)器0分為兩個8位定時/計數(shù)器，定時/計數(shù)器1在此方式無實用意義④控制寄存器TCONTCON用來控制T0和T1的啟、停，并給出相應的控制狀態(tài)，高4位用于控制定時器0、1的運行；低4位用于控制外部中斷。當GATE=1時，只有或引腳為高電平且TR0或TR1置1時，相應的定時/計數(shù)器才被選通工作；當GATE=0，則只要TR0和TR1置1，定時/計數(shù)器就被選通，而不管或的電平是高還是低 位：計數(shù)/定時功能選擇位。②定時/計數(shù)器0和1的控制和狀態(tài)寄存器特殊功能寄存器TMOD和TCON分別是定時/計數(shù)器0和1的控制和狀態(tài)寄存器，用于控制和確定各定時/計數(shù)器的功能和工作模式。在其他指令中，寄存器B可作為一般的寄存器使用，用于暫存數(shù)據(jù)。大部分單操作數(shù)指令的操作數(shù)就取自累加器。程序中通常把各種程序狀態(tài)標志、位控變量設在位尋址區(qū)。選用哪一組由程序狀態(tài)字PSW中的RSRS0 這兩位的設置決定，若程序并不需要四個4組工作寄存器，那么剩下的工作寄存器可作一般的存儲器來使用。片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器的容量很小，常需擴展片外數(shù)據(jù)存儲器。使用時，通常在這些入口地址處存放一條絕對跳轉(zhuǎn)指令，使程序跳轉(zhuǎn)到用戶安排的中斷程序起始地址，或者從0000H起始地址跳轉(zhuǎn)到用戶設計的初始程序上。0013H：外部中斷1入口。在程序存儲器中，有7個單元具有特殊用途。程序存儲器的編址規(guī)律為；先片內(nèi)、后片外，片內(nèi)、片外連續(xù)，兩者一般不作重疊?？刂破魇怯脕斫y(tǒng)一指揮和控制計算機進行工作的部件。89C51單片機內(nèi)部有一個8位的CPU，它是由運算器和控制器組成。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。 89C51引腳圖89C51有40個引腳，4個8位并行輸入/輸出（I/O）端口：P0、PPP3，其中，P1是完整的8位準雙向I/O口，兩個外中斷，2個16位可編程定時/計數(shù)器，兩個全雙向串行通信口，一個模擬比較放大器。使用單片機具有體積小、可靠性高、性能價格比高和容易產(chǎn)品化的優(yōu)點。它是在一塊芯片上集成中央微處理器（Central Processing Unit, CPU）、隨機存取存儲器（Random Access Memory, RAM）、只讀存儲器（Read Only Memory, ROM）、定時/計數(shù)器及I/O（Input/Output）接口電路等部件，構(gòu)成一個完整的微型計算機。VD5為本電源的工作指示燈，電阻R1是限流電阻。該穩(wěn)壓電源，~25V,[16]。當相位響應作線性變化，即時延響應為常數(shù)時，輸出信號才可能避免失真。但是，集成運放的帶寬有限，所以目前有源濾波電路的工作頻率難以作的很高，這是它的不足之處。工程上常用它來作信號處理、數(shù)據(jù)傳輸和抑制干擾等。為了將從拾音器獲得的微弱語音信號放大,采用兩極高輸入阻抗的同向放大器,電路圖如圖所示,每級放大器的放大倍數(shù)按下式計算: 增益放大器（２）輸出放大器　　經(jīng)帶通濾波器輸出的聲音回放信號，其幅度為0～5V，足以用耳機來接收聽，可不接任何放大器。主要由線圈和磁鋼等組成。感應電流的強弱取決于切割磁感線的多寡（振幅）、切割頻率（震動頻率）和磁感線自身的強弱。2硬件電路設計：拾音器是一種聲傳感器，聲傳感器是把外界聲場中的聲信號轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器。根據(jù)奈奎斯特抽樣定理知欲使采樣信號無失真，考慮到留有一定的余地，這樣就足夠保證語音質(zhì)量。輸入通道部分由拾音器、前置放大電路和帶通濾波器組成；輸出通道由帶通濾波器、后級放大電路組成[9]。（3）數(shù)據(jù)存儲器的選擇 當采樣頻率?s=8KHZ，字長為8位時，一秒鐘的語音需要8K字節(jié)的存儲空間，則存儲器至少需要有80k容量。s的八位A/D轉(zhuǎn)換芯片。其中第三種實現(xiàn)方法最具特色，該方法可使數(shù)據(jù)壓1：，既有調(diào)制的優(yōu)點，又同時兼有PCM編碼誤差較小的優(yōu)點，編碼誤差不向后擴散。（1）短時平均跨零記數(shù)法 該方案通過確定信號跨零數(shù)，將語音信號編碼為數(shù)字信號，常用于語音識別中。從語音的存儲與壓縮率來考慮，模型參數(shù)表示法明顯優(yōu)于信號波形表示法[4]。電子與信息工程學院基于單片機的語音采集及回放系統(tǒng)設計1 總體設計方案介紹：：人耳能聽到的聲音是一種頻率范圍為20 Hz～20000 Hz ,而一般語音頻率最高為3400 Hz。但要將之運用于單片機，顯然信號波形表示法相對簡單易實現(xiàn)。但對于單片機，由于處理數(shù)據(jù)能力底，該方法不易實現(xiàn)。 A/D、D/A及存儲芯片的選擇單片機語音生成過程,可以看成是語音采集過程的逆過程,但又不是原封不動地恢復原來的語音,而是對原來語音的可控制、可重組的實時恢復。目前常用的A/D轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的方法有多種，鑒于轉(zhuǎn)換速度的要求，我們采用A/D轉(zhuǎn)換芯片AD574。在這里我們選用閃速存儲器AT29C040作為存儲器，一片該芯片可存儲60秒鐘的語言。拾音器輸出的毫伏信號實測其范圍約為20~25mV，此電信號太小不能夠進行采樣，后級A/D轉(zhuǎn)換輸入信號的動態(tài)范圍為0~5V，語音信號的范圍與采樣范圍的比較得出放大器的放大倍數(shù)應為200倍左右，此處將信號通過一增益為46dB的放大器，將其放大到伏特量級，輸出級放大電路亦采用這種電路，兩級放大電路都采用增益可調(diào)的典型電路。經(jīng)量化后，微處理器將數(shù)據(jù)存到處理器，需要時再將其回放，存入與放出由開關通過微處理器來控制實現(xiàn)。它在通訊、噪聲控制、環(huán)境檢測、音質(zhì)評價、文化娛樂、超聲檢測、水下探測和生物