【正文】 上述索引區(qū)域?yàn)?00000H—000FFH； （ 3）地址計數(shù)器尋址 SRAM存儲器的數(shù)據(jù)區(qū)域，即 00100H以后的聲音數(shù)據(jù)存儲區(qū)； （ 4）通過 ADM分析電路，聲音信號經(jīng)分析，即得到錄制；聲音的數(shù)字序列被寫入SRAM存儲器的數(shù)據(jù)存儲區(qū)予以保存； （ 5）地址計數(shù)器自動計數(shù)，然后重復(fù)步驟（ 3）和（ 4），以獲得所需的連續(xù)聲音數(shù)據(jù)，一個周期為 1個比特率； （ 6）如果輸入一個停止信號，變址寄存器尋址 SRAM存儲器中的索引區(qū)域； （ 7）地址計數(shù)器的值，根據(jù)變址寄存器提供的地址被寫入 SRAM存儲器的索引區(qū)域中； （ 8）地址計數(shù)器的計數(shù)值加 1后，錄制便告完成。 圖 43是有關(guān)存儲器在標(biāo)記索引方式下的映象圖。當(dāng)命令處理終止后， TC8830AF 便啟動聲音的放聲 檢查 /EOS 標(biāo)志位或 EOS端，看放聲啟動否 檢查 /EOS 標(biāo)志位或EOS 端，看放聲結(jié)束否 決定是否繼續(xù)進(jìn)行下一段的放聲 哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 標(biāo)記索引方式下的操作 CPU操作工作模式下，標(biāo)記索引方式是其兩種具體模式下的一種。由于標(biāo)記索引方式實(shí)質(zhì)上是依據(jù)時間軸，由 TC8830AF自動定義指定段的起始地址和終止地址，只要我們利用 SRAM寫入的形式，可以作出對該指定段再生內(nèi)容的轉(zhuǎn)移。該標(biāo)志位對應(yīng) TC8830AF的 EOS端口的電平情況，即該位為“ 1”， EOS端口呈現(xiàn)高電平；為“ 0”， EOS端口呈現(xiàn)低電平。 （ 3） EOS標(biāo)志位 在聲音錄制或再生的等待過程中，該位置“ 1”，也就是說，該位指示著錄制 /再生的工作情況。該 OVR溢出標(biāo)志由 NOP指令來復(fù)位。 （ 1） OVR溢出標(biāo)志 該位指示錄制過程的結(jié)束。 狀態(tài)寄存器的每一位標(biāo)志位說明見表 41。 在聲音錄制 /再生過程中，上述的 11條指令，只有 STOP命令有效。 （ 11） DTWR（ 3個半個字節(jié)命令） 該命令通過 2個連續(xù)的半字節(jié)數(shù)據(jù)而寫入 SRAM存儲器中一個 8位的數(shù)據(jù)，該 SRAM地址值由地址計數(shù)器決定，此時地址計數(shù)器不會加 1。在這個讀周期期間，不會訪問狀態(tài)存儲器的內(nèi)容，地址計數(shù)器也不會加 1。 （ 10） DTRD（ 3個半個字節(jié)命令） 該命令通過 2個連續(xù)的讀訪問過程，從 SRAM存儲器中讀出 8位數(shù)據(jù)。另外，該命令還可用于設(shè)置進(jìn)入聲音再生守候狀態(tài)。 （ 8） ADRD（半個字節(jié)命令） 讀取地址計數(shù)器的內(nèi)容，一次讀取其中的四位碼元，經(jīng) 5次連續(xù) 訪問后，按內(nèi)地址值的低位到高位，順序獲取到 20位的地址計數(shù)器內(nèi)容。在聲音錄制守候狀態(tài)下加上該命令，地址計數(shù)器的內(nèi)容將被寫入到 SRAM存儲器的索引區(qū)域，同時啟動聲音的錄制。另哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 外，該命令還可用來設(shè)置進(jìn)入聲音再生等待狀態(tài)。另外，該命令可設(shè)置進(jìn)入聲音再生等待狀態(tài)。 （ 5） ADLD2（ 6個半個字節(jié)命令） 在停止地址寄存器中設(shè)置 5個連續(xù)的半字節(jié)數(shù)據(jù)構(gòu)成 20位的地址值，并復(fù)位地址比較觸發(fā)器。 （ 4） ADLD1（ 6個半個字節(jié)命令） 在地址計數(shù)器中設(shè)置 5個連續(xù)的半字節(jié)數(shù)據(jù)構(gòu)成 20位的地址值，并復(fù)位地址比較觸發(fā)器。另外，該命令還用于復(fù)位狀態(tài)寄存器中的 EOS標(biāo)志 。該命令還用于設(shè)置狀態(tài)寄存器中的 EOS標(biāo)志位。另外，該命令還用于復(fù)位狀態(tài)寄存器中的 OVR標(biāo)志位等等。 步驟一，利用 /RD脈沖，讀取 TC8830AF的狀態(tài)，并且檢驗(yàn) BUSY標(biāo)志位； 步驟二，如果 BUSY位不是處于“忙”狀態(tài)，則在 P0—P3端設(shè)置好命令，并且利用/WR脈沖寫入一個命令； 步驟三，對于 3個半字節(jié)的命令，這時可寫入第 2個半字節(jié)，再寫第 3個半字節(jié)。 按引腳圖所示序號排列順序?qū)?TC8830AF各引腳說明如下： （ 1） TC8830AF使用 SRAM，與存儲器的連線一般來說一一對應(yīng)即可； （ 2） STBY端決定是否進(jìn)入低功耗維持狀態(tài)； （ 3）與 CPU接口的數(shù)據(jù)線為 4位； （ 4） TC8830AF命令有 11條，格式是半個字節(jié)， 4位的； （ 5） TC8830AF有 DMA方式； （ 6） TC8830AF有錄放達(dá) 63段的二種操作模式，即在手動操作工作模式下的自動段模式，以及在 CPU操作工作模式下的標(biāo)記索引模式； （ 7）可讀寫 語音數(shù)據(jù)存儲器。 帶通濾波器 TC8830AF芯片上具有第一級高通濾波器和第二級低通濾波器。 SRAM接口 該接口電路用于外接 SRAM。在CPU控制下，當(dāng) /RD端給定低電平時， TC8830AF就在 P0～ P3這四根數(shù)據(jù)總線上反映狀態(tài)寄存器的四位內(nèi)容。哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 用戶不能隨意讀取，但 CPU管理下可以既讀又變更。而地址比較器是完成這一功能的檢測核心。在 CPU控制下，該值能夠通過命令進(jìn)行設(shè)定，但其值不能讀出。在 CPU控制下，該地址計數(shù)器的值能夠通過命令予以設(shè)置或讀出。另外，還具有 DMA及最小功耗維持工作方式； （ 15） 67腳扁平封裝。 下面是 TC8830AF的一些主要特點(diǎn)： （ 1）聲音數(shù)據(jù)的存取選用靜態(tài) RAM，可外接 4片 64K位或者 4片 256K位的 SRAM芯片； （ 2）通過外部電路可以將外接存儲器容量擴(kuò)大至 8M位； （ 3）連接話筒極其方便，并有 11種命令供使用； （ 4）在手動操作工作模式下，聲音的錄制與再生最多為 16段； （ 5）提供四種比特率： 32kbps、 16kbps、 11kbps、 8kbps供選擇一種使用； （ 6）使用四片 256k位 SRAM存儲器，以及選擇 16kbps比特率，錄音 /放音時間達(dá) 64秒左右； （ 7） 錄制時片內(nèi)有話筒放大器，放音時片內(nèi)有頻帶濾波器； （ 8）自適應(yīng) 增量 δ調(diào)制方式 ADM； （ 9） CMOS工藝； （ 10）片載陶瓷振蕩電路； （ 11） 單一正電源供電，電壓為 +5V。 哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 13 第 4章 語音芯片 TC8830AF 的基礎(chǔ)知識和外圍電路 語音芯片 TC8830AF 簡介 1. 芯片特點(diǎn) TC8830AF語音合成芯片是一種采取 CMOS工藝，內(nèi)建 ADM調(diào)制方式的單芯片語音錄制與再生的專用集成器件。不同的中斷請求會有 不同的中斷服務(wù)要求，中斷服務(wù)程序也各不相同。 （ 4）進(jìn)行中斷服務(wù) 由于各中斷入口地址間隔較近，通常可安排一條絕對轉(zhuǎn)移指令，跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。 （ 2）保護(hù)斷點(diǎn) 中斷的斷點(diǎn)保護(hù)是由硬件自動實(shí)現(xiàn)的，當(dāng) CPU響應(yīng)中斷后，硬件把當(dāng)前 PC寄存器的內(nèi)容壓入堆棧。 3. 中斷響應(yīng)的過程 CPU響應(yīng)中斷 的過程可分為設(shè)置標(biāo)志、保護(hù)斷點(diǎn)、選擇中斷入口、進(jìn)行中斷服務(wù)和中斷返回五個部分。 2. 中斷請求的響應(yīng)條件 8031單片機(jī)的 CPU在檢測到有效的中斷請求信號同時，還必須同時滿足下列三個條件才能在下一個周期響應(yīng)中斷： （ 1）無同級或更高級的中斷在服務(wù)； （ 2）現(xiàn)行的機(jī)器周期是指令的最后一個周期； （ 3）當(dāng)前正執(zhí)行的指令不是中斷返回指令或訪問 IP、 IE寄存器等與中斷有關(guān)的指令。 中斷響應(yīng) 1. 中斷請求信號的檢測 8031的中斷請求信號是由中斷標(biāo)志、中斷允許標(biāo)志和中斷優(yōu)先標(biāo)志經(jīng)邏輯而得到。 3. 中斷系統(tǒng)的功能 中斷系統(tǒng)即中斷管理系統(tǒng)，指能夠?qū)崿F(xiàn)中斷功能的那部分硬件電路和軟件程序。 （ 3）串行口中斷 串行口發(fā)送完一幀串行數(shù)據(jù)或接 受到一幀串行數(shù)據(jù)后，都會發(fā)出中斷請求。當(dāng)定時器 /計數(shù)器到達(dá)設(shè)定的時間或檢測到設(shè)定的計數(shù)脈沖后，其溢出位置位。 /INT0為外部中斷 0請求信號，/INT1為外部中斷 1請求信號。這些中斷源提出中斷請求后會在專用寄存器中設(shè)置相應(yīng)的中斷標(biāo)志。 中斷系統(tǒng)涉及到的 4個寄存器是：定時器 /計數(shù)器控制寄存器、串行口控制寄存器、中斷允許寄存器和中斷優(yōu)先級寄存器。 中斷系統(tǒng) 1. 中斷系統(tǒng)的組成 能夠?qū)崿F(xiàn)中斷功能的部件稱為中斷系統(tǒng)。 中斷機(jī)制涉及到三個內(nèi)容：中斷源、中斷控制和中斷響 應(yīng)。 8031單片機(jī)的指令系統(tǒng)具有 255種操作 代碼，一共構(gòu)造出 111種指令，指令系統(tǒng)功能很強(qiáng)， 可分為下面 5類 ： （ 1）數(shù)據(jù)傳送類（ 28條） 哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 11 （ 2）算術(shù)操作類（ 24條） （ 3）邏輯操作類（ 25條） （ 4）控制轉(zhuǎn)移類（ 17條） （ 5）布爾變量操作類（ 17條） 8031 的中斷系統(tǒng) 中斷的定義 中斷就是指由于外部或內(nèi)部事件而改變原來 CPU正在執(zhí)行指令順序的一種工作機(jī)制。 操作碼和操作數(shù)都有對應(yīng)的二進(jìn)制代碼，指令代碼由若干字節(jié)組成。操作數(shù)字段又分為目的操作數(shù)和源操作數(shù)兩部分。 操作碼字段指示了計算機(jī)所要執(zhí)行的操作，由 2～ 5個英文字母表示。一臺計算機(jī)所 能執(zhí)行的全部指令的集合稱為這個CPU的指令系統(tǒng)。一般情況下每個機(jī)器周期將會出現(xiàn)兩次 ALE信號。不同的指令，由于其字節(jié)數(shù)和周期數(shù)不同，所以具體的取指和執(zhí)行時序也有所不同。在取指階段， CPU從內(nèi)部和外部ROM中取出指令操作碼及操作數(shù)，然后再執(zhí)行這條指令對于絕大部分指令在整個指令的取址和執(zhí)行過程中， ALE信號是周期性的信號。在8031單片機(jī)系統(tǒng)中，有單周期指令、雙周期指令和四周期指令。由于每個狀態(tài)周期包含 2個節(jié)拍，因此一個機(jī)器周期包含 12個振蕩周期，若采用 12MHz的晶體振蕩器，則每個機(jī)器周期恰為1us。在一個機(jī)器周期中，單片機(jī)可以完成某種規(guī)定的操作。 CPU發(fā)出的控制信號一般分成兩 類，一類是用于計算機(jī)內(nèi)部的，這類信號非常多，用戶并不直接接觸這些信號；另一類信號是通過控制總線送到片外的，在使用計算機(jī)時，用戶必須接觸到這些信號。 CPU 時序 CPU實(shí)質(zhì)上就是一個復(fù)雜的同步時序電路，所有的工作都是在時鐘信號控制下進(jìn)行的。 P3能驅(qū)動 4個 LSTTL電路。 （ 4） ～ （ 10～ 17）。在對 EPROM型單片機(jī)編程和驗(yàn)證程序期間，它接收高8位地址。 P2是一個內(nèi)部帶上拉電阻的 8位準(zhǔn)雙向 I/O口。 P1能驅(qū)動 4個 LSTTL電路。 P1是一個內(nèi)部帶上拉電阻的 8位準(zhǔn)雙向 I/O口。 P0能以吸收電流的方式驅(qū)動 8個 LSTTL電路。在訪問外部存儲器時可作為地址 /數(shù)據(jù)分時復(fù)用總線使用。當(dāng) /EA端保持低電平時，則只訪問外部程序存儲器 4. 輸入 /輸出引腳 （ 1） ～ (39～ 32)。訪問外部程序存儲器控制端。 /PSEN端同樣可以驅(qū)動 8個 LSTTL電路。但是如果 CPU執(zhí)行的是一條訪問外部數(shù)據(jù)存儲器指令，那么在執(zhí)行這條指令所需的 24個振蕩周期內(nèi)將會少發(fā)出 2個 /PSEN信號。該端輸出外部程序存儲器讀選通信號。對于 EPROM型單片機(jī)，在 EPROM編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖信號（ /PROG）。因此假若要將 ALE信號直接作為時鐘信號，那么程序中必須不出現(xiàn)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的指令，否則就不能將 ALE作為時鐘信號。即使不訪問外部存儲器， ALE端仍以不變的頻率周期性地發(fā)出正脈沖信號。 （ 2） ALE//PROG（ 30）。當(dāng)振蕩器工作時，在此引腳上出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。接外部晶體和微調(diào)電容的另一個引腳。接外部晶體和微調(diào)電容的一個引腳。接地。正常操作時接 +5V電源。圖 31為 8031單片機(jī)的引腳圖。程序在執(zhí)行過程中經(jīng)常需要根據(jù)這些標(biāo)志來決定下一步應(yīng)當(dāng)如何操作。 （ 6） 堆棧 8031單片機(jī)的堆棧安排在內(nèi)部 RAM中，它的位置通過堆棧指 針 SP來設(shè)置，其深度可達(dá) 128字節(jié)。 （ 5）專用寄存器區(qū) 專用寄存器區(qū)也可稱為特殊功能寄存器區(qū)。 CPU執(zhí)行指令時，從程序存儲器中讀取指令代碼送入指令寄存器，經(jīng)譯碼后由定時和控制電路發(fā)出相應(yīng)的控制信號，完成指令的功能。 PC是決定執(zhí)行順序的關(guān)鍵性寄存器，是任何一個微處理器都不可缺少的?？蓪?64K字節(jié)的程序存儲器直接尋址。 8031單片機(jī)的運(yùn)算器還包括一個布爾處理器，專門用來進(jìn)行位操作。 8031 單片機(jī)處理器及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8031單片機(jī)處理器及內(nèi)部結(jié)構(gòu)與一般微處理器相比，除了增加接口部分外，基本結(jié)構(gòu)是相似的，但也有明顯不同的地方，例 如 8031的數(shù)據(jù)指針 DPTR是專門為指示存儲器地址而設(shè)置的寄存器。 8031內(nèi)部包含了下列幾個部件： （ 1）一個 8位 CPU； （ 2）一個片內(nèi)振蕩器及時鐘電路； （ 3） 4K字節(jié)程序存儲器； （ 4） 128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器； （ 5）兩個 16位可編程定時器 /計數(shù)器； （ 6）一個可編程全雙工串行口； （ 7）四個 8位可編程并行 I/O端口； （ 8） 64K字節(jié)外部數(shù)據(jù)存儲器和 64K字節(jié)程序存儲器擴(kuò)展控制電路； （ 9）五個中斷源，兩個優(yōu)先級嵌套中斷結(jié)構(gòu)。 語音庫 的調(diào)取 計算機(jī)在建立語音庫是主要是按時間軸和內(nèi)存地址兩種方式來確定字、詞或句子在語音庫中的位置，在語音庫調(diào)取數(shù)據(jù)時，在語音庫之外重新開辟一內(nèi)存暫存區(qū)域，將有關(guān)語音庫中的數(shù)據(jù)按照輸出語音的先后順序安排進(jìn)入暫存單元，然后一一從內(nèi)存中