【正文】 附錄一：外文資料與中文翻譯外文資料：Freescale Semiconductor Technical Data177。在這里，要感謝所有這些同學(xué)的幫助，祝他們學(xué)業(yè)有成，前程似錦！最后，我還要向所有曾經(jīng)幫助過我的同學(xué)和朋友們致敬。我們一起度過了這段難忘的日子，成為了很好的朋友。本論文從選題到最后定稿成文，本校仝兆景老師一直給予了悉心指導(dǎo)，仝老師那種嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的作風(fēng)，廣博深邃的洞察力，孜孜不倦的開拓精神和敬業(yè)精神令我深受啟迪和教益，謹(jǐn)向我的指導(dǎo)老師仝兆景老師致以深深的謝意。我走過的每一步，都離不開老師的悉心指導(dǎo)、同學(xué)的熱情幫助。參考文獻(xiàn)1 . (1).111~1142 ,64~823 ,50~524 Kuang ,Gary Intelligent Automotive Climate Control System. IEEE, 1995,6(7),23~405 黃軍輝,董曉倩,. ,25~326 . 2009,(24).229~2357 向友君,雷娜,. (9).278~2808 陶陽,劉志明,29(2).290~3029 Nagl Using WinCE PocketPCs as Computation and Data Acqusition Platforms for Ambulatory Telemonitoring. 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待“出氣寶寶”停止“哭聲”之后，加快搖晃傳感器模塊的頻率，以模仿對“出氣寶寶”進(jìn)行較大力度的打擊。按照上述的方法進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，我們可得到以下結(jié)論?！翱蘼暋钡牟シ?，是通過軟件設(shè)計(jì)中編寫在SACM_A2000壓縮算法下的聲音自動(dòng)播放函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。外界任何輸入信息的處理數(shù)值都能落在這7個(gè)數(shù)據(jù)段的一個(gè)之中。音量指數(shù)具有1～15這15個(gè)不等的音量指標(biāo)。這樣，復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息就被簡化為一個(gè)能表征外部傳感器運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的數(shù)值。再對數(shù)模轉(zhuǎn)換進(jìn)行設(shè)置后，能夠把輸入的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。受外力導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)可以引起加速度傳感器在三個(gè)方向上產(chǎn)生檢測數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)化成電壓輸出。這樣，人們以娛樂的方式合理表達(dá)了攻擊性實(shí)現(xiàn)了心理調(diào)節(jié)。主程序的編寫把上面兩部分內(nèi)容聯(lián)系起來，在進(jìn)行綜合運(yùn)算，完成了系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)結(jié)論現(xiàn)代快節(jié)奏的生活和工作中，人們往往承受著巨大的壓力。音頻設(shè)計(jì)主要為聲音自動(dòng)播放函數(shù)與音頻文件的壓縮、連接。 本章小結(jié)本章介紹系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件部分，主要分為軟件系統(tǒng)的開發(fā)、音頻的設(shè)計(jì)、I/O口與A/D轉(zhuǎn)換的定義、主程序設(shè)計(jì)四方面的內(nèi)容。經(jīng)過上面的介紹，整個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)工作便完成了。具體關(guān)系如表所示:表33 數(shù)據(jù)分段加速度(g)112233445566data(V)volume_index3579111315了解了以上關(guān)系，在編程時(shí)，取其整數(shù)部分乘2再加3，結(jié)果即為volume_index的值。我門把能表征傳感器輸出電壓的數(shù)據(jù)data，大致分為7段，而volume_index也相應(yīng)的分為7段，與data建立對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)通過按鍵情況確定了播放“哭聲”類別后，我們需要根據(jù)處理后的傳感器數(shù)據(jù)(即data)，來確定“哭聲”音量(也就是定義volume_index的大小)。還要用到前面提到的全局變量volume_index。函數(shù)的編寫流程定義如下：圖37 函數(shù)Data_Deal()流程圖完成了函數(shù)的定義，我們可以進(jìn)入主函數(shù)main()的編寫了。這樣，傳感器運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，便通過一個(gè)單一的數(shù)值表現(xiàn)出來。函數(shù)Data_Deal()是對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的函數(shù)。Init()是對IO口、A/D轉(zhuǎn)換的各控制單元進(jìn)行初始化設(shè)定的函數(shù)。我們這里需要定義四個(gè)函數(shù)即PlaySnd_Auto()、ADC_Convert()、Init()與Data_Deal()。同時(shí)，在這里還需要定義一個(gè)全局變量volume_index(音量指數(shù))。接下來，我們將重點(diǎn)介紹主程序的設(shè)計(jì)。注意把揚(yáng)聲器接在上面的一個(gè)揚(yáng)聲器接口，同時(shí)把通道選擇接口的靠近DAC1字樣的兩個(gè)引針(標(biāo)有“DAC1”字樣的引針和標(biāo)有“音頻”字樣的引針)短接。這里把嬰兒哭聲設(shè)為“0”，女生哭聲設(shè)為“1”，男生哭聲設(shè)為“2”。按照程序流程圖編寫程序(相關(guān)程序之后重點(diǎn)介紹)。接著。在“Source Files”上點(diǎn)擊右鍵，點(diǎn)擊“Add Files to Folder”。這時(shí)，點(diǎn)擊打開，點(diǎn)擊“OK”就完成了庫文件的包含。需要注意在打開的Setting對話框中，左邊的樹形圖中選擇最上面的工程根目錄。在工程界面ResourceView窗口選中ex1_A2000_AutoResource，點(diǎn)擊右鍵，選擇“Add Files to Folder”進(jìn)入選擇語音資源對話框。添加語音資源文件。我們依照前面介紹的方法，利用凌陽語音壓縮工具制作三個(gè)符合要求的“哭聲”音頻資源文件，、 。從凌陽實(shí)驗(yàn)儀指導(dǎo)書范例代碼\，拷貝到工程文件夾下?？截悗煳募?。凌陽試驗(yàn)儀指導(dǎo)書范例代碼\include里提供了定義硬件及相關(guān)函數(shù)的頭文件和匯編文件。我們可以從凌陽實(shí)驗(yàn)儀指導(dǎo)書范例代碼\、(也可從凌陽網(wǎng)站下載得到)，并把這些文件拷貝到工程文件夾下。拷貝頭文件。新建。這時(shí)，系統(tǒng)需要隨時(shí)對外部信號進(jìn)行監(jiān)測，一旦傳感器數(shù)據(jù)滿足設(shè)定條件，“出氣寶寶”便要發(fā)出相應(yīng)的“哭聲”。這些工作將在主程序的設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)。通過以上的設(shè)計(jì)，三路加速度傳感器中的數(shù)據(jù)便能讀入單片機(jī)了。把讀A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)部分用一個(gè)函數(shù)ADC_Convert()來表示，其編寫的流程如圖35所示： 圖35 函數(shù)ADC_Convert流程圖在主程序中，每次改變轉(zhuǎn)換通道后，可調(diào)用此函數(shù)。因?yàn)镻_ADC_MUX_Data單元讀出的10位數(shù)據(jù)放在b15～b6，所以向中間變量保存數(shù)據(jù)時(shí)，須右移6位，以得到正確的值。由于P_ADC_MUX_Ctrl單元每次只能選擇7路通道中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，因此我們要對傳感器輸出的三路數(shù)據(jù)依次進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過中間變量保存每路數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換值[15]。因此，程序編寫過程中，應(yīng)輸入語句：“*P_ADC_Ctrl = 0x0001”。第0位ADE(寫)。完成了IOA口的定義，我們便為之后A/D轉(zhuǎn)換的程序設(shè)計(jì)做好了準(zhǔn)備。由上一章的知識，我們可以得出A端口的屬性設(shè)置及對應(yīng)的端口位狀態(tài)，如表32所示：表32 A端口設(shè)置地址b15～b3b2b1b07002HDir0007003HAttrib1117000HData111狀態(tài)不帶喚醒功能的懸浮式輸入因此，在程序設(shè)計(jì)中，我們可以這樣編寫IOA口的定義:*P_IOA_Diramp。 I/O接口及A/D轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì) I/O接口設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中，采用IOA[0～2]作為輸入端口以傳送傳感器X、Y、Z三個(gè)方向上的數(shù)據(jù)。 壓縮成功后，就會出現(xiàn)“ok！”[14]。在出現(xiàn)的對話框中，選擇壓縮后的存儲路徑和名稱，并選擇壓縮算法和數(shù)據(jù)率(這里選擇A2000)，點(diǎn)擊“壓縮”。在出現(xiàn)的界面中可以壓縮單個(gè)文件，也可以壓縮多個(gè)文件，根據(jù)本設(shè)計(jì)的需要，點(diǎn)擊“壓縮單個(gè)文件”。處理語音資源為“8kHz，16位，單聲道”時(shí)。點(diǎn)擊“立即轉(zhuǎn)換”，在打開的對話框中選擇“8kHz，16位，單聲道”，點(diǎn)擊“確定”。如果語音屬性不是8k，16位，單聲道，可以用Windows自帶的的錄音機(jī)軟件去處理。凌陽語音壓縮工具(Compress Tool)，但要求壓縮語音資源屬性為8k，16位，單聲道。在程序中，經(jīng)自動(dòng)播放函數(shù)的調(diào)用而“發(fā)聲”。參見圖34。凌陽SACM_A2000壓縮算法的語音播放要經(jīng)過一個(gè)語音播放初始化，即初始化為自動(dòng)方式或者手動(dòng)方式，取數(shù)據(jù)，填充語音隊(duì)列(或者是解壓縮隊(duì)列)，解壓縮，輸出播放的過程。凌陽SACM_A2000壓縮算法有兩種語音播放方式：自動(dòng)方式和手動(dòng)方式。通過前臺子程序(自動(dòng)方式的SACM_A2000_ServiceLoop)對語音資料進(jìn)行解碼，然后將其送入DAC通道播放。Volume_Index為音量數(shù)，音量從最小到最大可在0～15之間選擇。SACM_A2000_Stop(void)，用于停止播放SACM_A2000語音或樂曲。中斷服務(wù)子程序F_FIQ_Service_SACM_A2000必須安置在TMA_FIQ中斷向量上。SACM_A2000的數(shù)據(jù)率有16Kbps、20Kbps和24Kbps三種，可以在同一模塊的幾種算法中自動(dòng)選擇一種。其中的Channel，1表示通過DAC1通道播放；2表示通過DAC2通道播放；3表示通過DAC1和DAC2雙通道播放。SACM_A2000_Play(int Speech_Index,int Channel, int Ramp_Set)，用于播放資源中SACM_A2000語音或樂曲。該函數(shù)用于對定時(shí)器、中斷和DAC等的初始化[13]。SACM_A2000_Initial(int Init_Index)，用于SACM_A2000語音播放之前的初始化。因此，本系統(tǒng)中的“哭聲”設(shè)計(jì)選用SACM_A2000壓縮算法。圖33 單片機(jī)對語音處理過程然而，通過前面介紹我們知道麥克風(fēng)輸入所生成的WAVE文件，其占用的存儲空間很大，對于單片機(jī)來說想要存儲大量的信息顯然是不可能的，而凌陽的SPCE061A提出了解決的方法，即SACMLIB，該庫將A/D、編碼、解碼、存儲及D/A作成相應(yīng)的模塊，對于每個(gè)模塊都有其應(yīng)用程序接口API，所以您只需了解每個(gè)模塊所要實(shí)現(xiàn)的功能及其參數(shù)的內(nèi)容，然后調(diào)用該API函數(shù)即可實(shí)現(xiàn)該功能，例如在程序中插入語音提示，或連續(xù)播放一段語音或音樂，也可以根據(jù)自己需要的空間或使用范圍選擇適合自己的算法如表41所示[12]。 音頻設(shè)計(jì) 音頻處理方案語音和音樂與我們的生活有著非常密切的關(guān)系，而單片機(jī)對語音的控制如錄放音、合成及辨識也廣泛應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中。EZ_PROBE和PROBE不同的是在IDE集成開發(fā)環(huán)境下需要選擇當(dāng)前是使用哪一種方式進(jìn)行調(diào)試，具體操作見圖32，其中PROBE共有三種選擇方式：采用自動(dòng)方式調(diào)試可選Auto；采用PROBE調(diào)試選PRINTER_PROBE；采用圖32 在線調(diào)試方式選擇EZ_PROBE調(diào)試可選EZ_PROBE即可。他們都利用了SPCE061A芯片內(nèi)置的在線仿真電路ICE和凌陽公司的在線串行編程技術(shù)。61板的開發(fā)是通過下載線(EZ_PROBE)或在線調(diào)試器(PROBE)實(shí)現(xiàn)的。這種開發(fā)方式方便自己開發(fā)或產(chǎn)品研發(fā)過程使用，能夠?qū)崟r(shí)在線仿真、調(diào)試和下載程序。但是我們的設(shè)計(jì)不會考慮到這些影響。我們將61板上的數(shù)據(jù)緩沖電路和下載線統(tǒng)稱為“EZ_PROBE”,這種開發(fā)方式開發(fā)成本低，適合學(xué)生和初學(xué)者使用。在集成開發(fā)環(huán)境IDE中，可以非常方便將編寫好的程序，通過61板配套的下載線下載到61板上進(jìn)行在線調(diào)試。集成開發(fā)環(huán)境IDE具有友好的交互界面、下拉菜單、快捷鍵和快速訪問命令列表等，使編程、調(diào)試工作方便且高效。此工具在Windows環(huán)境下操作，支持標(biāo)準(zhǔn)C語言和匯編語言，集編譯、編程、鏈接、調(diào)試和仿真于一體，應(yīng)用方便簡單易學(xué)。下面將根據(jù)“出氣寶寶”設(shè)計(jì)的實(shí)際需求對上述各部分做詳細(xì)的介紹與說明。這都為下一章的軟件編程打下了基礎(chǔ)。其中，傳感器模塊本身的實(shí)現(xiàn)需用貼片焊接技術(shù)。圖29 硬件系統(tǒng)外觀圖 本章小結(jié)本章介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，主要包括硬件元器件的選取、系統(tǒng)整體外圍電路的連接、單片機(jī)中各控制單元的實(shí)現(xiàn)以及傳感器的電路等，重點(diǎn)是61板的硬件設(shè)計(jì)。至此，本系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的說明基本完成。傳感器電路的設(shè)計(jì)，并不是本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。這種設(shè)計(jì)是參考了該加速度傳感器的參數(shù)說明，因而考慮到了傳感器芯片各種功能的實(shí)現(xiàn)，對各個(gè)引腳都進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)。圖28 傳感器外圍電路圖因?yàn)閭鞲衅餍酒拿娣e較小，外部擴(kuò)展的電路只能進(jìn)行貼片焊接。其他的引腳也可以與凌陽單片機(jī)61板相連，用來拓展更多的功能。圖27為MMA7260QT三軸加速度傳感器芯片的封裝結(jié)構(gòu)簡圖。在下面的一節(jié)中，我們將涉及到加速度傳感器單元的硬件設(shè)計(jì)部分。由于DAC本身的物理特性，～。10%”。通常DAC的最大輸出電流和AVdd成正比。b9～b15為保留位。P_DAC1 (讀)：從DAR1內(nèi)讀出10位數(shù)據(jù)。在DAC方式下，該單元帶有10位的緩沖寄存器DAR1。P_DAC1(讀/寫)(7017H)。表210 DAC2單元b15 – b6b5 – b0DA2_Data(讀/寫)