【正文】 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時間中，曹老師不僅使我的在學(xué)業(yè)上有很大的提高，而且言傳身教，使我學(xué)到了作為一名大學(xué)生所應(yīng)具備的那種踏實(shí)勤懇、一絲不茍的優(yōu)良品質(zhì)和學(xué)習(xí)作風(fēng)。體會到理論知識對實(shí)踐有很大的指導(dǎo)作用，只有在正確理論的指引下才能設(shè)計(jì)出合乎實(shí)際需要的硬件電路。錄、放音操作流程如圖 所示。整個電路由單片機(jī)控制，硬件電路包括語音錄放模塊、話筒輸入和音頻功放模塊等。單片機(jī)處于等待紅外中斷．紅外接收一體模塊接收到遙控器發(fā)來命令．經(jīng)過單片機(jī)解碼后．根據(jù)命令類型進(jìn)行相應(yīng)處理。軟件流程如圖。在放音電路中，輸出端選用低電壓通用集成功率放大器 LM386M 一 1 的典型應(yīng)用電路作為揚(yáng)聲器 LSl 的驅(qū)動電路。設(shè)置完畢后，單片機(jī)將根據(jù)報(bào)警響應(yīng)時間對經(jīng)信號處理電路處理過的數(shù)字信號進(jìn)行采集處理，判斷是否啟動報(bào)警。 本系統(tǒng)主要由報(bào)警子系統(tǒng)和語音服務(wù)子系統(tǒng)兩大部分組成，如圖 所示。市場上的不少門禁系統(tǒng)雖說性能優(yōu)良，保險(xiǎn)系數(shù)較高，但是由于其高昂的價格讓一般的家庭感到難以接受，不少系統(tǒng)是在門窗被破壞，23非法人員入侵后才報(bào)警，且安裝這些防盜設(shè)備會對原有的門窗有較大破壞性。測試 2：當(dāng)按下 鍵時，從 0XE0 地址開始放音，能夠回放錄音內(nèi)容。20圖 硬件原理圖 程序流程圖電路上電后， 程序首先完成程序的初始化， 隨后查詢按鍵狀態(tài)， 進(jìn)入系統(tǒng)待機(jī)狀態(tài)。如果需要的話，我們還可以對ISD4004的放音地址進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控，其方法與錄音時類似。延時的時間必須大于RAC 低電平的時間，而小于 RAC的周期。還以ISD40048MP為例，RAC 在行末前25ms變低，在恰好到達(dá)行末時變高,這就類似一個時鐘，幫助你確定錄放操作已到何處。每一行的所有操作都從第一列開始。ISD40048MP 內(nèi)置了特殊的信息尋址機(jī)制，即行地址時鐘(以下簡稱RAC)。 還 有 ， 我 們 可 以 通 過 程 序 控 制 做 到 語 音 的 定 時 放 音 和 循 環(huán) 放 音 。 放音部分主要由ISD4004 構(gòu)成， 包含配套的變壓 電路，功放電路等。 硬件電路圖本文討論的主要由單片機(jī)89C52 和ISD4004 構(gòu)成。16 SPI 時序參數(shù)Symbol Parameters Min Typ Max UnitsTSSS /SS Setup Time 500 nsecTSSH /SS Hold Time 500 nsecTDIS Data in Setup Time 200 nsecTDIH Data in Hold Time 200 nsecTPD Output Delay 500 nsecTDF Output Delay to Hiz 500 nsecTSSmin /SS HIGH 1 181。假設(shè)下面的8位寄存器裝的是待發(fā)送的數(shù)據(jù)10101010，上升沿發(fā)送、下降沿接收、高位先發(fā)送。 為了能連貫地錄、 放到后續(xù)的存儲空間,在操作到達(dá)該 行末之前,應(yīng)發(fā)出第二個 SPI 指令將 IAB 置 1,否則 器件在同一地址上反復(fù)循環(huán)。后跟 MC 指令可使快進(jìn)繼續(xù)進(jìn)行下去MC 11111XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 執(zhí)行快進(jìn),直到 ,則進(jìn)入 OVF 狀態(tài)STOP 0X110XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 停止當(dāng)前操作STOP WRDN0X01XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 停止當(dāng)前操作并掉電RINT 0X110XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 讀狀態(tài):OVF 和 EOM注：快進(jìn)只能在放音操作開始時選擇。器件便從 00 地址開始錄音,一直到出現(xiàn) OVF(存貯器末尾)時,錄音停止。3 發(fā) POWER UP 命令。4 發(fā) PLAY 命令。因此,用戶發(fā)完上電指令后,必須等待TPUD,才能發(fā)出一條操作指令。13 信息快進(jìn) 用 戶 不 必 知 道 信 息 的 確 切 地 址 ,就 能 快 進(jìn) 跳 過 一 條 信 息 。 因此要注意移入的數(shù)據(jù)是否與器件當(dāng)前進(jìn)行的操作兼容。4 SS 變低,輸入指令和地址后 ,ISD 才能開始錄放操作。 SPI 協(xié)議是一個同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,協(xié)議假定微控制器的 SPI 移 位寄存器在SCLK 的下降沿動作,因此對 ISD4004 而言,在時鐘止升沿鎖存MOSI 引腳的數(shù)據(jù),在下降沿將 數(shù)據(jù)送至 MISO 引腳。大信號時,自動靜噪電路不 衰減,靜音時衰減 6dB。在不外接地時鐘時,此端必須接地。工業(yè)級芯12片在整個溫度和電壓范圍內(nèi),頻率變化 在6/+4%內(nèi),此時建議使用穩(wěn)壓電源。快進(jìn)模式下,RAC 的 是高電 平, 為低電平。EOM 標(biāo)志只在放音中檢測到內(nèi)部的 EOM 標(biāo)志時,此狀態(tài)位才置1。ISD 在任何操作(包括快進(jìn))中檢測到 EOM 或 OVF 時,本端變低并保 持。ISD 未選中時,本端呈高阻態(tài)。信號通過耦合電容輸入,最大幅度為 峰峰值 16mV音頻輸出(AUD OUT) 提供音頻輸出,可驅(qū)動 5KΩ的負(fù)載。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動。采樣 頻 率可為 ,頻率越 低,錄 放時間 越長, 而音質(zhì) 則有 所下 降,片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中,可在斷電情況下保存 100 年(典型值),反復(fù)錄音 10 萬次。9圖 重復(fù)加入源程序得到的提示 10 ISD4004 介紹 性能簡述和引腳圖ISD4004 系 列工作電壓 3V,單片錄放時間 8 至 16 分鐘,音質(zhì)好, 適用于移動電話及其他便攜式電子產(chǎn) 品中。點(diǎn)擊“ 保存”按鈕，出現(xiàn)第二個對話框，如圖 所示，這個對話框要求選擇目標(biāo) CPU（即你所用芯片的型號） ，Keil 支持的 CPU 很多，這里選擇 Atmel 公司的 89S52 芯片。 Keil 工程建立啟動 uVison3，點(diǎn)擊“File New…” 在工程管理器的右側(cè)打開一個新的文件輸入窗口，在這個窗口里輸入一個源程序，注意大小寫及每行后的分號，不要錯輸及漏輸。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。Flash 存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。EA/VPP：外部訪問允許。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。6表 P3 口第二功能 7 RST：復(fù)位輸入。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令）時，P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時/計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（）和輸入（） ，參見表。在 Flash 編程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時，要求外接上拉電阻。同時具有全靜態(tài)操作：OHZ24MHZ，三級加密程序存儲器，2568 字節(jié)內(nèi)部 RAM，32 個可編程 I/O 口線，3 個 15 位定時/計(jì)數(shù)器，8 個中斷源，可編程串行UART 通道的功能部件。同時，AT89C52 可降至 OHZ 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)點(diǎn)工作模式。 系統(tǒng)采用的實(shí)現(xiàn)方法設(shè)計(jì)硬件原理圖,焊接語音模塊,包括電壓轉(zhuǎn)換芯片,音頻小功率放大器和 ISD4004 的連接.編寫軟件程序,利用單片機(jī)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)錄、放、停等操作。用單片機(jī)控制語音芯片設(shè)計(jì)語音錄放系統(tǒng),該系統(tǒng)功能多，錄放音音質(zhì)好，外圍電路簡單。因此數(shù)字語音信號處理是主要研究方向。這一概念已經(jīng)包含著其后出現(xiàn)的語音參數(shù)模型的基本思想。電話的理論基礎(chǔ)是盡可能不失真地傳送語音波形。一方面，對聲音語音學(xué)統(tǒng)計(jì)模型的研究逐漸深入，魯棒的語音識別、基于語音段的建模方法及隱馬爾可夫模型與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合成為研究的熱點(diǎn)。聲卡是計(jì)算機(jī)對語音信息進(jìn)行加工的重要部件，它具有對信號濾波、放大、采樣保持、A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換等功能。語音信號的研究可以從時域和頻域兩個方面進(jìn)行。本次設(shè)計(jì)目是完成一個簡單方便，能可靠穩(wěn)定工作的語音錄放系統(tǒng)，該方案結(jié)構(gòu)簡單,控制可靠, 便于推廣。芯片設(shè)計(jì)是基于所有操作必須由微控制器控制,操作命令可通過串行通信接口 SPI 送入。作 者 簽 名：　　 　 　　 日　 期：　　　 　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日 　　期：　　　 　 　使用授權(quán)說明本人完全了解關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 本 科 畢 業(yè) 論 文 基于 ISD4004 芯片的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì)The Design of Voice Recording and Playback System Based on ISD4004 系（院）名稱： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級： 11 屆網(wǎng)絡(luò)工程 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 生 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師姓名： 指導(dǎo)教師職稱： 講師 2020 年 5 月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ，是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　　 　基于 ISD4004芯片的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：用單片機(jī)控制語音芯片，再把單片機(jī)和語音芯片嵌入到通信設(shè)備，智能儀器，治安報(bào)警及兒童玩具中，就可做成語音播放的機(jī)器。論文概述了語音錄放電路的原理，并且在介紹語音錄放系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)的總體構(gòu)成。關(guān)鍵詞：ISD4004 AT89C52 單片機(jī) 語音錄放The design of voice recording and playback system based on isd4004Abstract：With the singlechip microputer control, and then make the pronunciation chip microcontroller and pronunciation chip embedded in munication equipment, intelligent instruments, security alarm and children39。其中時域的分析處理有兩種方法：一是進(jìn)行語音信號分析，這屬于小型處理的范疇，主要是通過信號的加減、時移、倍乘、卷積、求相關(guān)函數(shù)等來實(shí)現(xiàn)；另一種是生成和變換成各種調(diào)制信號，這屬于非線性的范疇，主要是對信號平均累加器的動態(tài)范圍進(jìn)行壓縮擴(kuò)張，用門限方法對噪聲的抑制。語音信號處理作為一個重要的研究領(lǐng)域，已經(jīng)有很長的研究歷史。另一方面，為了語音識別使用化的需要，講著自