【正文】 開始錄音 CLR LED2 SETB LED1；點亮燈 2，滅掉燈 1 JNB RECORD， $ SETB CE；錄音鍵松開后，錄音結束 SETB LED2 CLR LED1；燈 2 滅，燈 1 亮 18 放音子程序 放音程序的流程圖如圖 33 所示。 C E 置 0 開 始 錄 音點 亮 燈 2 熄 滅 燈 1是 否 松 開 錄 音 鍵 ？錄 音 結 束熄 滅 燈 2 點 亮 燈 1YN返 回 圖 32 錄音程序流程圖 錄音鍵按下后，置 CE 端為低電平，芯片開始錄音。程序代碼見附錄 2。 PLAY 鍵按下后，進入放音狀態(tài)，調用放音子程序開始放音。其實現(xiàn)方式有兩種：一是由于 ISD1420 的地址分辨率為 100 ms，所以可用單片機內部定時器定時 100 ms，然后再利用一計數(shù)器對單片機定時次數(shù)進行計數(shù)，則計數(shù)器的計數(shù)值為語音段所占用的地址單元。 16 開 始系 統(tǒng) 初 始 化P D 端 置 0 ， 芯 片 開 始 工 作 ； 燈 1 點 亮P R 端 置 0 ， 設 為 錄 音 狀 態(tài)錄 音 鍵 按 下 ？延 時 1 0 m s 去 抖 動調 用 錄 音 子 程 序 ， 開 始 錄 音放 音 鍵 按 下 ？調 用 放 音 子 程 序 ， 開 始 放 音結 束YNYN芯 片 停 止 工作 ， 燈 1 熄 滅 圖 31 主程序流程 圖 ISD1420 雖然提供了地址輸入線，但它的內部信息段的地址卻無法讀出。一段語音信號錄制完畢后， EOM 標志由芯片自動插入到信息結尾，放音過程中，若 EOM=0，說明信號結束，停止播放 。當 CE=0 且 PD=0 時，允許芯片進行錄放的的操作； CE=1 時，無法進行錄放操作。該變量置 為 0 時，芯片處于錄音模式；置為 1 時，芯片處于放音模式。 PD=0 時，芯片開始工作； PD=1 時，芯片停止工作，進入節(jié)電狀態(tài)。該變量為 1 表示放音鍵按下，為 0 表示放音鍵松開。該變量為 1 表示錄音鍵按下，為 0 表示錄音鍵松開。當這 3 個變量分別為 1 時，二極管熄滅，當變量為 1 時，二極管點亮。在這章節(jié)中，將結合具體硬件電路來介紹各模塊的軟件設計。硬件系統(tǒng)搭建起來之后，若調試無誤，才進行相應的軟件模塊的設計。同樣的，軟件是硬件的靈魂，沒有了軟件，再強大的硬件也只是一部廢鐵。這部分的電路圖如圖 25所示。 圖 24 功放電路圖 鍵盤輸入電路和狀態(tài)顯示電路設計 鍵盤輸入的功能主要包括設定錄與放，因此該系統(tǒng)具有 2個按鍵：錄音按鍵、放音按鍵。 功放電路設計 電路圖如 24 所示，調節(jié)可變電阻器的大小可以調節(jié)聲音大小。 13 圖 23 語音電路設計圖 各引腳外圍電路的接法可參考前文所述的引腳說明。為了提高系統(tǒng)可靠性，再加上一個 10uf 的電容來消除高頻干擾和雜波。因此，看門狗復位可以有效的監(jiān)控系統(tǒng)的運行情況，提高了系統(tǒng)自身的抗干擾能力，使系統(tǒng)能夠在具有一定干擾的環(huán)境中正常工作。當進入系統(tǒng)的干擾作用于單片機內部時，系統(tǒng)失控導致程序在地址空間內 “亂飛 ”，使程序運行狀況不可預 測。 (3) 看門狗 (WDT)復位。 (2) 外部復位。 51 單片機有 3 個復位源： (1) 上電復位。在復位信號撤消后，硬件系統(tǒng)將調用一個計數(shù)延時過程，經過一定的延時后，才能進行系統(tǒng)內部的真正 復位啟動。 本系統(tǒng)采用的是 12MHz 的晶振，電容采用 22pF 的陶瓷電容，具體設計如圖 21 所示。系統(tǒng)時鐘信號是單片機內部各種操作的時間基準，為各種指令的執(zhí)行提供時鐘節(jié)拍。單片機的 P1 口、 和 分別與 ISD1420 的地址線相連，用以設置語音段的起始地址和控制操作模式；~ 以控制錄放音狀態(tài)； 、 連接按鍵，供錄放音使用； ~ 接發(fā)光二極管，用以提示當前錄放音狀態(tài)。 功放采用 LM386 音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點。 AT89C51 單片機適合于許多較為復雜控制應用場合。 系統(tǒng)采用的微控制器是美國 STC 公司生產的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內含4k bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）。 2 硬件電路設計 系統(tǒng)硬件電路總體設計 本系統(tǒng)主要可分為三個部分：單片機控制部分、語音錄放部分、功放部分。減 小 該 電 容 值 ， 可 使 噪 聲 能 量 沖 擊 的 幅 度 變 小 、 寬 度 變 窄 ； 太 低 還 會 使 截 止 頻 率 10 （ )2/(1 C o u tRLf c ??? ? ）提高。隔斷直流電壓，直流電 壓過大有可能會損壞喇叭線圈；耦合音頻的交流信號。 (5) 減少輸出耦合電容。增大這個電容的容值，減緩直流基準電壓的上升、下降速度，有效抑制噪聲。實際應用時， BYPASS 端必須外接一個電解電容到地，起濾除噪聲的作用。好處是： “＋ ”、 “－ ”輸出端可以很好地抵消共模信號，故能有效抑制共模噪聲。阻值不要太大， 10K 最合適，太大也會影響音質。 各引腳外圍電路的接法介紹如下： (1) 通過接在 1 腳、 8 腳間的電容（ 1 腳接電容 “+”極）來改變增益，斷開時增益為 20dB。 LM386 的電源電壓為 4~12V；靜態(tài)消耗電流為 4mA；電壓增益為 20200dB；在 8 腳開路時，帶寬為 300KHz；輸入阻抗為 50K；音頻功率 。引腳 2 為反相輸入端， 3 為同相輸入端，引腳 5 為輸出端，引腳 6 和 4 分別為電源和地，引腳 1 和 8 為電壓增益設定端。輸入電壓范圍可由 4V~12V，無作動時僅消耗 4mA 電流，且失真低。 LM386 電子特性 LM386 芯片的電子特性如表 13 所示。為使外圍元件最少，電壓增益內置為 20。同樣的，按下錄放模式鍵 RP/ 接高電平，使節(jié)電控制鍵 PD 端為低電平啟動放音功能；結束時，松開按鍵，即完成一段語音的播放。 錄音時按下錄音鍵 S S3 接地，使節(jié)電控制鍵 PD 端、錄放模式鍵 RP/ 端為低電平。接口簡單，使用方便。內部 EEPROM 存儲單元，均勻分為 600 行，具有 600 個地址單元，每個地址單元指向其中一行，每一個地址單元的地址分辨率為 100ms。如果下一片選周期 MSB（ A A9）地址位中有一個 (或兩個 )變?yōu)榈碗娖?，則執(zhí)行信息地址，即從該地址錄音或放音，原來設定的操作模式狀態(tài)丟失。這種操作模式將一直有效，直到 CE 再次由高變低，芯片重新鎖存當前的地址／模式端電平并執(zhí)行相應的操作為止。當電路中錄音轉放音或進入省電狀態(tài)時，地址計數(shù)器復位為 0。操作模式可由微控制器也可由硬件實現(xiàn)。因此操作模式和直接尋址相互排斥。 ISD1420 的操作模式 由于 ISD1420 內置了若干種操作模式，因而可用最少的外圍器件實現(xiàn)最多的功能。地址端只用輸入，不輸出操作過程的內部地址信息。 地址（ A0~A7）地址端有兩個作用，取決于最高（ MSB）兩位 A A6 的狀態(tài)。由于內部的防混淆及平滑濾波器已設定，幫上述持薦的時鐘頻率不應改變。工業(yè)級芯片在整個溫度和電壓范圍內， 頻率變化在 +5%內，建議使用穩(wěn)壓電源。芯片內部的 采樣時鐘在出廠前已調校， 7 保證了標稱的最小錄音時間。錄音時，它們都呈高阻態(tài)；節(jié)電模式下，它們保持為低電平。 喇叭輸出（ SP+、 SP）這對輸出端能驅動 16Ω以上的喇叭。該電容和本端的 3KΩ輸入阻抗給出了芯片頻帶的附加低端截止頻率。 模擬輸入（ ANA IN）此端即芯片錄音的輸入信號。 模擬輸出（ ANA OUT）前置放大器輸出。釋放時間取決于此端外接的并聯(lián)對地電容和電阻（即線路圖中 R5 和 C6）的時間常數(shù)。 自動增益控制（ AGC） AGC 動態(tài)調節(jié)器整前置境益以補償話筒輸入電平的寬幅變化，使得錄制變 化很大的音量（從耳語到喧嘩囂聲）時失真都能保持最小。 話筒參考（ MIC REF）此端是前置放大器的反向輸入。外接話筒應通過串聯(lián)電容耦合到此端。 6 話筒輸入（ MIC）此端邊至片內前置放大器。 錄音指示（ /RECLED）處于錄音狀態(tài)時，此端為低，可驅動 LED。放音結束后芯片自動進入節(jié)電狀態(tài)。 電平觸發(fā)放音（ /PLAYL）此端出現(xiàn)下降沿時，芯片開始放音。放音持續(xù)到 EOM 標志或內存結束，之后芯片自動進入節(jié)電狀態(tài)。 注： /REC 的上升沿有 50 毫秒防顫，防止芯片自動進入節(jié)電狀態(tài)。 /REC 變高或內存錄滿后，錄音周期結束，芯片自動寫入一個信息結束標志（ EOM），使以后的重放操作 可發(fā)及時停止。只要 /REC 變低（不管芯片處在節(jié)電狀態(tài)還是正在放音），芯片即開始錄音。 地線（ VSSA， VSSD）芯片內部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線，這兩個腳最好在引腳焊盤上相連。 ISD1420 的引腳功能 電源（ VCCA， VCCD）芯片內部的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線，并且分別引到外封裝上， 這樣可使噪聲最小。利用它，語音和 音頻信號 被直接存儲，以其原本的模擬形式進入EEPROM 存儲器 .直接模擬存儲允許使用一種單片固體電路方法完成其原本語音的再現(xiàn)。一個最小的錄放系統(tǒng)僅由一個麥克風、一個喇叭、兩個按鈕、一個電源、少數(shù)電阻電容組成。一塊 ISD 芯片上集成有麥克風前置放大器（ AMP）、自動增益控制電路（ AGC）、抗混淆