【正文】 【參數(shù)】無 【返回值】無 【 API 格式】 C： int SACM_DVR_Play (int Speech_Index,int Channel,int Ramp_Set)； ASM： Call F_SACM_DVR_ Play 【功能說 明】開始以自動方式獲取外部儲存器 SRAM 的語音數(shù)據(jù)資料。錄放音的格式采用 SACM_A2020。 五、 相關(guān) API 介紹 SACMDVR 具有語音的錄音和播放的功能，采用的算法是 SACM_A2020，錄音時采用 8K 采樣率和 16K 數(shù)據(jù)率來獲取語音資源， 經(jīng)過 A2020 壓縮后 儲存在擴(kuò)展的外部儲存器 W29C040 的空間當(dāng)中，錄完后在從其中取出來用于放音。 四、 程序接口介紹 語音在社會生活當(dāng)中占據(jù)非常重要的地位，它可以為我們生活帶來樂趣。特點(diǎn)是彌補(bǔ)了波形編碼和參量編碼的缺點(diǎn)，當(dāng)然也保留了它們的優(yōu)點(diǎn)。特點(diǎn)為語音質(zhì)量高，編碼率高，適用于高保真語音和音樂。無損壓縮一般是指磁盤文件，壓縮比比較低（ 2:1～ 4:1）；有損壓縮是指語音、視頻文件，因?yàn)橐笮畔⒘看螅瑝嚎s比比較高（ 100:1）。 而凌陽單片機(jī)的錄放音的編碼 /解碼是靠調(diào)用庫函數(shù)來完成的，我們只需完成數(shù)據(jù)的存入和讀出即可。 總之，音頻壓縮編碼技術(shù)發(fā)展趨勢： （ 1）、降低數(shù)據(jù)率，提高壓縮比，用于廉價的低保真場合。 混合編碼 混合編碼是將波形編碼技術(shù)和參量編碼技術(shù)結(jié)合使用的技術(shù)。 參量編碼 參量編碼是叫聲源編碼，是將信源信號在頻率域或者其他正交變換域提取特征參數(shù)， 并將其變成數(shù)字代碼進(jìn)行儲存和傳輸?shù)倪^程。波形編碼的原理是在時間軸上對模擬語音信號按一定的速率抽樣，然后按幅度樣本量化、編碼。 實(shí)際上音頻數(shù)據(jù)量 比較大，直接進(jìn)行傳輸和儲存是比較不現(xiàn)實(shí)的，我們要對信號趨勢的預(yù)測和冗余信息處理進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，這樣可以減少對資源傳輸?shù)臅r間的和對儲存更多的語音數(shù)據(jù)。相對于保存真實(shí)數(shù)據(jù)的聲音文件， MIDI 顯得更加緊湊。 三 、 音頻格式 音頻文件通常分為兩類：聲音文件和 MIDI 文件。 二、 數(shù)字音頻的采樣和量化 因?yàn)橐纛l信號是模擬的信號，是連續(xù)的信號，而現(xiàn)在計算機(jī)是采用的數(shù)字算法，所以要將模擬的音頻信號進(jìn)行數(shù)字化處理。我們 能聽到聲音的范圍，分為語音信號、聲音波形信號和音樂信號三種。 20 第四 章 單片機(jī) 的錄放音 軟件設(shè)計 錄音是對語音信號進(jìn)行采集，經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換后，編碼儲存在存儲器當(dāng)中；放音是把數(shù)據(jù)從存儲器當(dāng)中取出并解碼，然后 D/A 轉(zhuǎn)換，經(jīng)過放大器，傳送到揚(yáng)聲器輸出。 去掉寫保護(hù)流程圖 和片擦除流程圖 去掉寫保護(hù)流程如圖 和擦除流程如圖 寫保護(hù)流程圖 擦除流程圖 頁寫流程圖和寫結(jié)束判斷流程圖 18 頁寫流程如圖 和寫結(jié)束判斷流程如圖 頁寫流程圖 寫結(jié)束判斷流程 圖 第八節(jié) 單片機(jī)與外部儲存器連接電路 SPCE061A 單片機(jī)與 W29C040 外部儲存器的連接圖如圖 所示： 19 圖 外擴(kuò)連接圖 第九節(jié) 本章小結(jié) 本章通過對本次設(shè)計的硬件的介紹和電路原理圖的設(shè)計來實(shí)現(xiàn)了基于單片機(jī)的數(shù)碼錄音與播放系統(tǒng)的硬件的搭建。系統(tǒng)提供 W29C040 的讀寫模塊，該模塊可以應(yīng)用于 W29C040 同系列的相關(guān)的芯片中。 DAC 輸出電路如圖 所示： 15 圖 DAC 放音電路 第七節(jié) 外部儲存器 W29CO40 電路 隨著數(shù)字 語音的快速發(fā)展，具有語音功能的電子產(chǎn)品得到了廣泛的應(yīng)用。 外接電阻小于 1K,恒流源是可以短路的。然后這個具有直流分量的兩個信 經(jīng)過兩個電容就加到 061A 的 MICP 和 MICN 兩個引腳，經(jīng)過 061A 的自動增益放大后送入AD 轉(zhuǎn)換器，生成數(shù)字量的音頻電壓值。為了增加儲存時間，系統(tǒng)擴(kuò)展一塊外部儲存器 W29C040 來進(jìn)行擴(kuò)展容量和空間。語音信號經(jīng)過 MIC 轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過隔直電容隔掉直流成分，然后再輸入 SPCE061A 內(nèi)部前置放大器。鎖相環(huán)電路 是由電容和電路組成， 鎖相環(huán)電路 如圖 所示： 圖 鎖相環(huán)電路 三、 復(fù)位電路 復(fù)位是指使單片機(jī)的寄存器和內(nèi)存值變成初始值的操作。從輸入端輸入和輸出端引到芯片外部構(gòu)成時鐘電路。FLASH IR SIO T/C 11 第二節(jié) μ’ nSP?內(nèi)核結(jié)構(gòu) SPCE061A 單片機(jī)采用凌陽 u’ nSPTM 內(nèi)核， u’ nSPTM 內(nèi)核主要由總線、算術(shù)邏輯運(yùn)算單元、寄存器組、中斷系統(tǒng)及堆棧等部分組成 。其內(nèi)嵌 32K 字的 FLASH 存儲器，較高的處理能力使得μ’ nSP?單片機(jī)能夠非常容易地、 快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號，而且以μ’ nSP?為核心的 SPCE061A 單片機(jī)適合數(shù)字語音處理應(yīng)用領(lǐng)域。 第 一節(jié) SPCE061A 單片機(jī) 概述 一、 SPCE061A 單片機(jī)介紹 隨著集成功能逐漸成熟，單片機(jī)逐漸 地由單純的控制擴(kuò)展為控制處理、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)字信號處理（ DSP）等領(lǐng)域。 第三節(jié) 本章小結(jié) 本章先對單片機(jī)的定義、發(fā)展、特點(diǎn)三方面對單片 機(jī)進(jìn)行了概述，闡明了與8 設(shè)計相符的單片機(jī)的情況，并且在對單片機(jī)特點(diǎn)進(jìn)行敘述的時候，也把本次設(shè)計選用的凌陽單片機(jī)給提出來了。 凌陽十六位單片機(jī)具有易學(xué)易用的效率較高的一套指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境。強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力的 使得 DSP 是 在在現(xiàn)在工業(yè)或者生活當(dāng)中應(yīng)用的比較多 。 ① 80C51 方案 ： 51 單片機(jī) 現(xiàn)在是我國目前應(yīng)用比較多的單片機(jī)，我們學(xué)習(xí)的課程也是選用 51 單片機(jī)，它在功能上也在不斷的提高。凌陽科技推出的μ’ nSP?單片機(jī)就是基于 SOC 的新型數(shù) /?；旌系南到y(tǒng)芯片。隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子系統(tǒng)設(shè)計已進(jìn)入片上系統(tǒng)（ soc， system on chip）時代，單 片機(jī)的功能越來越強(qiáng)大。運(yùn)算處理能力的提高、數(shù)據(jù)傳輸能 力的提高、處理指令速度的提高使得單片機(jī)處理能力得到了提高；儲存容量的加大、程序的加密使得存儲器更加優(yōu)化；并行口的驅(qū)動能力的增加、接口編程能力的增加改進(jìn)了接口；采用串行總線結(jié)構(gòu)和集成外圍電路使得結(jié)構(gòu)得到簡化；再加上體積也在不斷減小和功耗的不斷降低。所謂單片機(jī)（ Single Chip Microputer 或者 One Chip Microputer）是利用半導(dǎo)體集成技術(shù)，將 CPU 和具有 一定容量的隨機(jī)存儲器（ RAM）、只讀存儲器（ ROM）、定時器 /計數(shù)器（ TIMER/COUNTER）、并行輸入輸出接口和串行通信接口等多個功能部件集成在一個芯片上，具備獨(dú)立指令系統(tǒng)的智能器件，形成具有完整計算機(jī)功能的大規(guī)模集成電路。單片機(jī)的種類也有著不同，因而需要選擇用何種單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)錄放音的功能。 而在設(shè)計 DAC 放音部分時， 考慮到語音資源儲存到儲存器當(dāng)中，需要把語音資源從儲存器 W29C040 取出來送進(jìn)解壓縮隊(duì)列，對數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，在定時中斷的情況下進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，為了 均勻的采集數(shù)據(jù)，錄放音過程中都需要用到定時5 器進(jìn)行均勻采集數(shù)據(jù)，模擬的語音信息，在經(jīng)過濾波、放大，通過揚(yáng)聲器進(jìn)行放音。 第四節(jié) 錄放音的 設(shè)計思想 基于單片機(jī)的錄放音的設(shè)計，是以單片機(jī)為核心，如果單片機(jī)在語音處理方面沒有優(yōu)勢，則需要選擇單獨(dú)的語音芯片，如美國研發(fā) IDS 系列的語音芯片，當(dāng)然也可以選擇在語音處理方面有優(yōu)勢的凌陽單片機(jī)，就不需要語音芯片。語音技術(shù)及眾多產(chǎn)品，將成為自然、方便、理想的人機(jī)交互方式提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。語音的對話方式可使人機(jī)界面從數(shù)字領(lǐng)域進(jìn)入到模糊領(lǐng)域。并且，芯片功能也在加強(qiáng)。對語音的采集、處理從以 前簡單的波形編碼轉(zhuǎn)變?yōu)檫M(jìn)行參數(shù)編碼、壓縮，從而大大減少了存儲數(shù)據(jù)。人們對于語音的研究從未間斷。單片機(jī)以其高可靠性、高性價比、低電壓、低功耗等優(yōu)點(diǎn)得到迅速 發(fā)展和大范圍推廣，廣泛應(yīng)用于 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、 工業(yè)控制系統(tǒng)、智能化儀器儀表及通訊設(shè)備、日常 電子類 消費(fèi)類產(chǎn)品、玩具等，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)語音錄放有很大的研究和開發(fā)價值。 用磁帶記錄、存儲、還原模擬語音信號的方法已有很長時間的歷史，基于這一方法的電子產(chǎn)品也到處可見， 且這些產(chǎn)品的體積都很大， 在使用的范圍上受到了一定的限制。 第一節(jié) 錄放音的背景 和意義 隨著科技技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展， 在很多場合，都需要我們對語音進(jìn)行錄制和播放，以便以后的使用。國內(nèi)外對其的研究也在不斷的變化著。設(shè)計還包括其他硬件電路圖和完整的軟件設(shè)計方案和最終方法。而在未來，采取了對語音進(jìn)行編碼，使其減少了對儲存空間的需求。在生活當(dāng)中，更是應(yīng)用的比較廣泛，比如，人們使用的手機(jī)、電腦等，其對語音 錄放音 要求比較多。 把語音信號經(jīng)過搭建 電容、電阻 ，送入前置放大器 和內(nèi)部集成的自動增益（ AGC）處理 ，作為錄音部分；而 DAC 放音 部分，經(jīng)過語音集成放大器 SPY0030A 放大， 再 接上 揚(yáng)聲器 ，實(shí)現(xiàn)了語音的錄放功能。為了更好的滿足人們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ?， 選用凌陽單片機(jī)為核心，通過 麥克風(fēng)接收語音信號，使用存儲器來存儲語音信息從而 實(shí)現(xiàn)錄音和播放功能。 基于該功能的 系統(tǒng) 應(yīng)用于 錄音較長的場合。芯片體積小、集成度高、易擴(kuò)展、中斷處理能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 以前，人們使用磁帶來記錄、存儲、還原模擬語音信號，這種方法有一段歷史，針對這樣的具有語音錄放音的電子產(chǎn)品很多，但是它們體積大成為了它們的弱點(diǎn)。 本次設(shè)計目的是設(shè)計一套具有數(shù)碼錄音與播放的單片機(jī)系統(tǒng)。 通過上述的軟硬件的設(shè)計，可以錄放音 23 分鐘。它的技術(shù)的成熟，預(yù)示著未來語音的功能更強(qiáng)大。在鐵路、金融、公安、學(xué)校等部門對語音的需求量也在逐漸地增加。 而數(shù)字錄音系統(tǒng)則是將現(xiàn)場的語音模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散的的數(shù)字信號，把數(shù)字信息儲存在存儲介質(zhì)當(dāng)中，是數(shù)字語音處理技術(shù)當(dāng)中的一種。 語音集成電路與微處理器相結(jié)合，具有體積小、擴(kuò)展方便等特點(diǎn)， 發(fā)展前景廣。對于一般的數(shù)字語音錄放系統(tǒng)，采取簡單的采集、存儲和播放；可以較大程度的保證其的保真度，但是對于比較復(fù)雜的語音資源，則需要大型語音設(shè)備，它們則采用大容量的硬盤，對于小型設(shè)備，由于容量有限，則不一樣。舉例來說，原始語音一般都是采用 8KHz 抽樣， 16bits 的線性 PCM 編碼進(jìn)行采集，在一般的系統(tǒng)中就直接將采集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；而如果采用參數(shù)編碼對采集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，存儲量則可以大大減少，當(dāng)需要恢復(fù)語音時，可利用編碼后的參數(shù)進(jìn)行合成，可以得到質(zhì)量令人滿意的結(jié)果。 在國內(nèi)外，語音技術(shù)的應(yīng)用已相當(dāng)成熟地進(jìn)入日用產(chǎn)品和工業(yè)化產(chǎn)品的許多領(lǐng)域 。誠然，距離真正意義上的完全語音模糊參數(shù)的人機(jī)對話模式的實(shí)現(xiàn)，這中間還有一些重大的技術(shù)領(lǐng)域需要突破，但是，我們可以斷言，隨著語音識別、語音4 合成、信息綜合、模糊控制、網(wǎng)絡(luò)通信等一系列技術(shù)的攻克與發(fā)展， 人類這一孜孜以求的愿望的實(shí)現(xiàn)， 一定為期不會太遠(yuǎn)了， 其前途是一片光明燦爛和無限美妙的。 隨著微電子技術(shù)突飛猛進(jìn)的高速發(fā)展， 語音合成技術(shù)及語音集成電路領(lǐng)域出現(xiàn)了重大變革，產(chǎn)生了許多新技術(shù)、新器件和新產(chǎn)品，開拓了更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，并朝著更大容量、更優(yōu)音質(zhì)、更高智能、更具靈活性的方向發(fā)展。以凌陽單片機(jī)為核心，通過外部儲存器 W29C040 來擴(kuò)展其存儲空間，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼錄音和播放功能。 在程序的設(shè)計當(dāng)中，對錄音部分要使用匯編語言編寫程序，在放音部分則使用 C 語言編寫，整體的過程當(dāng)中需要用到凌陽單片機(jī)的庫函數(shù)、相應(yīng)的應(yīng)用程序接口 API 來編寫程序。 第一節(jié) 單片機(jī) 的 發(fā)展 在現(xiàn)代社會的生產(chǎn)活動，以及人們的日常生活中，單片機(jī)有著廣泛的應(yīng)用。即在芯片上實(shí)現(xiàn)了一臺微型計算機(jī)的基本功能。綜上，單片機(jī)的性能在不斷地提高和擴(kuò)展。 凌 陽公司推出的μ’ nSP?單片機(jī)就是基于 SOC 的新型數(shù) /模混合的系統(tǒng)芯片。以μ’ nSP?CPU 為內(nèi)核，其他功能 模塊根據(jù)應(yīng)用需要為可選結(jié)構(gòu)。但是， 51 單片機(jī)在DSP 處理能力方面比較弱，處理復(fù)雜數(shù)據(jù)的能力 的 有待提高，再加上 51 單片機(jī)集成化程度不高。 但是，與本次畢業(yè)設(shè)計要求不符。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn) C 語言，可以實(shí)現(xiàn) C