【正文】 參考文獻(xiàn)[l] 張紹高.《數(shù)字音頻技術(shù)原理及應(yīng)用》.:國防工業(yè)出版社，[2] 張偉雄.《OSP芯片的原理與開發(fā)應(yīng)用》.:電子工業(yè)出版社，[3] [美]Ken .《數(shù)字音頻原理及應(yīng)用》.:電子工業(yè)出版社，2002,2[4] 李蘭友,韓其睿,江忠.《數(shù)字信號(hào)處理單片機(jī)及其應(yīng)用》.:電子工業(yè)出版社，[5] 潘琢金.《C8051FO20混合信號(hào)ISP FLASH微控制器數(shù)據(jù)手冊》[6] 《K9F56XXXOB Flash Memory使用手冊》.[7] 鐘玉琢等.《多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用》.:高等教育出版社，[8] 余祖俊等.《微機(jī)檢測與控制應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》.:北方交通大學(xué)出版社，[9] 鐘玉琢，洗偉銼，沈洪編著.《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用》.北京:清華大學(xué)出版社2000年[10] 薛鈞義張彥斌等編著.《凌陽16位單片機(jī)原理及應(yīng)用》.北京:北京航空航天大學(xué)出社2003年[11] 譚浩強(qiáng)編著.《c程序設(shè)計(jì)》.北京:清華大學(xué)出版社1999年[12] 夏寬理編著.《c語言與c程序設(shè)計(jì)》.上海:復(fù)旦大學(xué)出版社1994年[13] 竇振中編著.《單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊一存儲(chǔ)器分冊》.北京:北京航空航天大學(xué)出版社1998年[14] 周航慈編著.《單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù)》.北京:北京航空航天大學(xué)出版社2003年[15] Arnold Berge.《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》.北京:電子工業(yè)出版社2002年[16] Omar ., HasegawaJohnson M., Levinson S., Gaussian mixture models of phonetic boundaries for speech recognition, Automatic Speech Recognition and Understanding, 2001. ASRU 39。嵌入式數(shù)字錄音系統(tǒng)體積小，控制靈活，造價(jià)低，應(yīng)用范圍廣。另外，本系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)錄音的功能，即通過麥克風(fēng)將語音信號(hào)輸入，經(jīng)過變換后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在錄音數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，需要的時(shí)候再播放出來。最后是打開控制DA變換速率的定時(shí)器。這時(shí)，還要檢查剩余的空間是否小于最大錄音空間，若小的話，要將錄音區(qū)的最后一個(gè)文件刪去，這樣就為下次的錄音留有了空間。讀出這兩個(gè)參數(shù)后，打開控制AD變換速率的定時(shí)器，然后打開AD變換操作。數(shù)據(jù)丟失或有誤，則重新傳送剛才的數(shù)據(jù)頁。: 命令處理收到一頁數(shù)據(jù)參數(shù)處理命令處理子程序參數(shù)處理子程序文件傳送子程序開始放音開始放音放音結(jié)束放音初始化子程序放音結(jié)束子程序放音子程序錄音開始錄音錄音結(jié)束結(jié)束錄音子程序錄音初始化子程序錄音結(jié)束子程序是是是是是是是是是否否否否否否否否否 單片機(jī)控制程序單片機(jī)控制程序在收到PC機(jī)傳送的命令和數(shù)據(jù)將進(jìn)行相應(yīng)的處理，另外還實(shí)現(xiàn)將語音文件寫入Flash Memory、錄放音初始化、錄放音、錄放音結(jié)束、讀取系統(tǒng)參數(shù)和列表區(qū)參數(shù)的功能，各操作相應(yīng)的標(biāo)志位來控制。在錄放音過程中，不論是錄音還是放音，都是分三部分進(jìn)行的，這樣做的目的是能夠同時(shí)錄放音，即在微觀上是順序執(zhí)行，但在宏觀上是并行執(zhí)行的。單片機(jī)控制軟件實(shí)現(xiàn)錄放音、中斷放音、停止錄音、讀取參數(shù)等功能，PC機(jī)控制軟件實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)傳送系統(tǒng)參數(shù)和語音文件功能。根據(jù)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖和對硬件的設(shè)計(jì)，可設(shè)計(jì)出電路如附錄I。這時(shí)文件的參數(shù)發(fā)生變化，也需要增加或刪除錄音列表區(qū)文件的參數(shù)。：存儲(chǔ)系統(tǒng)表放音列表區(qū)放音數(shù)據(jù)區(qū)錄音列表區(qū)錄音數(shù)據(jù)區(qū) 系統(tǒng)存儲(chǔ)器的組織對于Flash Memory的組織是以塊為單位的，第一塊存儲(chǔ)系統(tǒng)的參數(shù)，如：版本編號(hào)、日期、錄放音列表去、數(shù)據(jù)區(qū)的開始地址、總長度、首指針、尾指針等。這種靈活性允許用軟件事件、外部硬件信號(hào)或周期性的定時(shí)器溢出信號(hào)觸發(fā)轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)控制器可以將ADC置于關(guān)斷狀態(tài)以節(jié)省功耗。C805IF020器件的ADCO有其專用的VREFO輸入引腳，片內(nèi)15ppm/℃的電壓基準(zhǔn)可通過VREF輸出引腳為其它系統(tǒng)部件或片內(nèi)ADC產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓。其參數(shù)如下:MIPS(峰值):25 FLASH存儲(chǔ)器:64k RAM: 4352外部存儲(chǔ)器 SMBus/I39。在使用JTAG調(diào)試時(shí)，所有的模擬和數(shù)字外設(shè)都可全功能運(yùn)行。所有模擬和數(shù)字外設(shè)均可由用戶固件配置為使能或禁止。在C8051F系列單片機(jī)中，常用的有C8051F310,F020,F022,F005,和F330，其基本參數(shù)如下芯片型號(hào)MIPS(峰值)FLASH存儲(chǔ)器(字節(jié))RAM(字節(jié))外部存儲(chǔ)器接口數(shù)據(jù)I/0口ADC精度及轉(zhuǎn)換速率DAC輸出F3102516K12802910bit,21ch,200kspF0202564K4325√6412bit,8ch,100ksps12bit,2chF0222564K4325√648bit,8ch,500ksps12bit,2chF0052532K2304312bit,8ch,100ksps12bit,2chF330258K7681710bit,16ch,200ksp10bit,lch，在時(shí)鐘頻率為25MHz時(shí)，各個(gè)芯片的速度可達(dá)到25MIPS，能滿足本系統(tǒng)的要求。眾多的復(fù)位源使系統(tǒng)在掉電方式下，可隨意喚醒，從而可靈活地實(shí)現(xiàn)零功耗系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（6） 最小功耗系統(tǒng)的最佳支持。為了系統(tǒng)的安全和CMOS單片機(jī)的功耗管理，對系統(tǒng)的復(fù)位功能提出了越來越高的要求。對于開發(fā)和調(diào)試嵌入式應(yīng)用來說，該系統(tǒng)的調(diào)試功能比采用標(biāo)準(zhǔn)MCU仿真器要優(yōu)越得多，標(biāo)準(zhǔn)MCU仿真器要使用在板仿真芯片和目標(biāo)電纜，還需要在應(yīng)用板上有MCU的插座。C8051F單片機(jī)具有片內(nèi)JTAG和調(diào)試電路，通過4腳的JTAG接口并使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)中的器件就可以進(jìn)行非侵入式、全速的在系統(tǒng)調(diào)試。外部振蕩器可以使用晶體、陶瓷諧振器、電容、RC電路或外部時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘。內(nèi)有輸入/輸出的電路單元通過相應(yīng)的配置寄存器控制的交叉開關(guān)配置到所選擇的端口上。固定方式的I/0端口，既占用引腳多，配置又不夠靈活。CIP51的中斷系統(tǒng)可以提供22個(gè)中斷源，允許大量的模擬和數(shù)字外設(shè)中斷微控制器。 C8051F020簡介[5] 微處理器本系統(tǒng)中選擇Cygnal公司的C8051F系列，原因是:C8051F系列單片機(jī)有豐富的模擬和數(shù)字資源，并采用了一些在單片機(jī)中前所未有的新技術(shù)，在CPU的內(nèi)部和外部有幾項(xiàng)關(guān)鍵性的改進(jìn)，提高了整體性能，更易于在最終應(yīng)用中使用。讀取列表區(qū)參數(shù)的命令格式是:LIST1/2。擦除塊是將Flash Memory中存儲(chǔ)的某些數(shù)據(jù)刪掉，以寫入新的數(shù)據(jù)。錄音結(jié)束的命令格式是:END。本系統(tǒng)主要由通用單片機(jī)、一片F(xiàn)lash Memory,輸入信號(hào)放大電路和輸出信號(hào)電路組成，通過TTL232接口與PC機(jī)相連，當(dāng)PC機(jī)發(fā)出相應(yīng)的指令，系統(tǒng)可執(zhí)行相應(yīng)的操作，這些操作包括:錄音開始、錄音結(jié)束、放音開始、中斷放音、傳送文件、擦除塊、讀取系統(tǒng)參數(shù)、讀取列表區(qū)數(shù)據(jù)[6]。為了保證錄音時(shí)間滿足要求，本系統(tǒng)連接了一片F(xiàn)lash Memory來存儲(chǔ)語音文件和其它的相關(guān)參數(shù)。嵌入式數(shù)字錄音系統(tǒng)應(yīng)由下面各部分組成。（1）窗口電路D/A 變換器的輸出信號(hào)需饋送到一個(gè)窗口電路，窗口電路是由一個(gè)模擬開關(guān)和兩個(gè)緩沖放大器組成。為了避免重放已記錄的數(shù)字信號(hào)時(shí)，由于各種原因所造成的連續(xù)的突發(fā)性誤碼影響重放，采取在記錄時(shí)改變數(shù)字信號(hào)的順序，重放時(shí)再按原來順序重排回來的措施稱為交織。常用的各種二進(jìn)制碼有自然二進(jìn)制碼、偏移二進(jìn)制碼、2的補(bǔ)碼、偏移反射二進(jìn)制碼和折疊二進(jìn)制碼?？梢詫⒁环N稱為高頻脈動(dòng)的、與量化階梯高度相等的小振幅白噪聲與信號(hào)重疊，經(jīng)量化后，顆粒性噪聲即被白噪聲化，使聽感變好。量化噪聲的減低對于量化噪聲可采用在信號(hào)中加給高頻抖動(dòng)信號(hào)的方法，量化后，再減去高頻抖動(dòng)信號(hào)，而使量化噪聲白噪聲化。 可以看出，對于普通語音，量化精度選取8位就可以滿足數(shù)字化語音質(zhì)量的要求，因此本系統(tǒng)的量化位數(shù)就選取8位。均勻量化的量化噪聲也是恒值，因此信號(hào)幅度大時(shí)，信噪比高。在通常的數(shù)字系統(tǒng)中，每個(gè)取樣點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生舍入誤差，并且存在與這種舍入誤差相應(yīng)的失真和噪聲，稱為量化噪聲或量化失真。[1][3]（1）量化的概念將模擬信號(hào)的取樣值，經(jīng)“四舍五入”的方法轉(zhuǎn)換成一種數(shù)字信號(hào)的過程稱為量化。4) 取樣保持電路取樣保持電路是在A/D變換器之前，為使取樣保持一定時(shí)間而設(shè)的。數(shù)字音頻的質(zhì)量與采樣頻率和量化精度有關(guān)，數(shù)字音頻可分為以下幾個(gè)質(zhì)量等級[7]:表 數(shù)字音頻質(zhì)量等級信號(hào)類型頻率范圍(Hz)采樣頻率(KHz量化精度(位)電話語音200~340088寬帶音頻50~70001616調(diào)頻廣播20~15K16高質(zhì)量音頻20~20K16由于本系統(tǒng)錄音的對象是人