【正文】 器X C L KA N A I NA N A O U TM I CM I C R E FA G CV c c A V s s A V s s D V c c D A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 PD O V F P / R CE E O M A U X I NS P +S P 模擬輸入A91 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111213141516171819202122 2324 25262728480K ISD2560封裝引腳圖如下： ISD2560是 ISD系列單片語(yǔ)音錄放集成電路的一種，是一種永久記憶型錄放語(yǔ)音電路，錄音時(shí)間為 60秒，能重復(fù)錄放達(dá) 10萬(wàn)次。當(dāng)最高兩位中有個(gè)為零時(shí)，所有輸入均解釋為地址位，做為當(dāng)前錄入操作的起始地址。 ? 地址 /模式輸入： AX/MX。本端捏部有下拉元件，不用時(shí)應(yīng)接地。當(dāng)多個(gè) 2560 級(jí)聯(lián)時(shí)，后級(jí)的喇叭輸出通過(guò)本端連接到本級(jí)的輸出放大器。 ? 輔助輸入： AUX IN。單端使用時(shí)必須在輸出端和喇叭間接耦合電容，而雙端輸出既不用電容又不能將功率提高至 4倍。 ? 喇叭輸出： SP+、 SP。本端為芯片錄音信號(hào)的輸出。前置放大器的輸出，前置電壓增益 取決于 AGC端電平。 AGC動(dòng)態(tài)調(diào)整前置增益以補(bǔ)償話(huà)筒輸入電平的寬度變化，使得錄制變化很大的音量（從耳語(yǔ)到喧囂聲）時(shí)失真都能保持很小。片內(nèi)自動(dòng)增益控制（ AGC）將置增益控制在 15DB至 24DB。 ? 麥克輸入： MIC。 ? 溢出標(biāo)志： OVF。放音遇到 EOM時(shí)，本端輸出低電平脈沖。 ? 信息結(jié)尾標(biāo)志： EOM。本端狀態(tài)在 /CE的下降沿鎖存。芯片在本端的下降沿鎖存地址線(xiàn)和 P/R端的狀態(tài)。、 ? 片選： CE。 ? 節(jié)能控制： PD。 13 ? 地線(xiàn)： VSSD、 VSSA。芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線(xiàn)。 最前面的 600個(gè)狀態(tài)作內(nèi)部存儲(chǔ)器的尋址用，最后 256個(gè)狀態(tài)作為操模式。 ? 地址線(xiàn)： A0— A9。 （ c） .有 10個(gè)地址輸入端，尋址能力可達(dá) 1024位。 （ a） .ISD2560系列具有抗斷電，音質(zhì)好，使用方便，無(wú)需專(zhuān)用的語(yǔ)音開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的特點(diǎn)。 (3).ISD2560的基本功能是什么？ 本電路將選擇美國(guó) ISD公司的 2560語(yǔ)音芯片。 c. 控制簡(jiǎn)單，控制管腳與 TTL電平兼容。目前，市場(chǎng)上的語(yǔ)音芯片和語(yǔ)音板很多，從價(jià)格性能比上看，美國(guó) isd公司的 ISD系列錄放芯片是比較好的，有以下特點(diǎn)： a. 使用直接電平存儲(chǔ)技術(shù)，省去了 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換。另外芯片功能強(qiáng)大：既錄即放，語(yǔ)音可掉電保護(hù)， 10萬(wàn)次的檫寫(xiě)壽命，手動(dòng)操作和 cpu控制兼容，可多片級(jí)聯(lián)，無(wú)須開(kāi)發(fā)系統(tǒng)等，確實(shí)給欲實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音功能的單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)人員提供了單片的解決方案。比較典型的有美國(guó)的 isd公司生產(chǎn)的 isd系列語(yǔ)音芯片。 3． C51程序：編寫(xiě)定時(shí)一秒的程序，并在定時(shí)中斷來(lái)時(shí)間來(lái)時(shí)播放語(yǔ)音芯片中的內(nèi)容。 功能模塊分為三個(gè)方面： 1． 單片機(jī)系統(tǒng)：輸出控制信號(hào)，控制語(yǔ)音芯片定時(shí)播放特定的語(yǔ)音。 ? 編程接口： Flash 閃速陣列中的每一代碼字節(jié)進(jìn)行寫(xiě)入且整個(gè)存儲(chǔ)器可在控制信號(hào)的正確組合下進(jìn)行擦除，寫(xiě)操作周期是自身定時(shí)的，初始化后它將自動(dòng)定時(shí)到操作完成。 ? 讀片內(nèi)簽名字節(jié)：除 、 ，讀簽名字節(jié)的過(guò)程和單元 000H、001H及 002H的正常校驗(yàn)相同，返回值意義如下： （ 000H） =1EH聲明產(chǎn)品有 ATMEL公司制造。 加密位不可直接校驗(yàn)，加密位的校驗(yàn)可通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)器的校驗(yàn)和寫(xiě)入狀態(tài)來(lái)驗(yàn)證。 4. 從 P1口讀取下一個(gè)代碼字節(jié)。 2. 對(duì)代碼數(shù)據(jù)加上正確的控制信號(hào)即可在 P1 口引腳上讀取數(shù)據(jù)。 ? Ready/busy:字節(jié)編程的進(jìn)度通過(guò)“ RDY/BSY輸出信號(hào)監(jiān)測(cè)，編程期間， 高“ H”后被拉低來(lái)指“ BSY”， “ H”來(lái)指示“ RDY”。 10．下電次序： 置 XTAL1為低“ L”電 平 置 RST為“ L”電平 9 置空所有其它 I/O引腳 關(guān)閉 VCC電源 ? 數(shù)據(jù)查詢(xún)： AT89C2051 具有寫(xiě)周期結(jié)束的數(shù)據(jù)查詢(xún)功能，在寫(xiě)周期期間，對(duì)最后寫(xiě)入的字節(jié)嘗試讀降令 上寫(xiě)入數(shù)據(jù)的操作結(jié)束。 8．對(duì)下一地址單元編程字節(jié)，使 XTAL1引腳正脈沖跳變依次使地址計(jì)數(shù)器加 1，在 P1口輸入新的書(shū)字節(jié)。 6．使 PEROM陣列中的一字節(jié)或者加密位，寫(xiě)字節(jié)周期是自身定時(shí)的，一般需時(shí) 。 表 1— 4 編程和校驗(yàn)方法如下： 4．在 000H地址單元對(duì) 字節(jié)。 2. 置 RST引腳為高電平，置 。 設(shè)置 RST和 XTAL1為 GND電平。 ? 編程方法：要對(duì) AT89C2051進(jìn)行編程，使用以下方法。 AT89C2051內(nèi) FLASH閃存儲(chǔ)器的編程和校驗(yàn)如圖。 表 1— 3 ? Flash閃速存儲(chǔ)器的編程： AT89C2051是在擦除狀態(tài)下（也即所有單元內(nèi)容均為 FFH時(shí)）用 2K字節(jié)內(nèi) PEROM代碼存儲(chǔ)陣列進(jìn)行封裝微控制器，其程序存儲(chǔ)器是可反復(fù)編程的。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變 RAM中的內(nèi)容，在 VCC恢復(fù)到正常的工作電平前，復(fù)位應(yīng)無(wú)效，且必須保持一定時(shí)間以使振蕩器重啟并穩(wěn)定工作。在這種情況下片內(nèi)硬件禁止對(duì)內(nèi)部 RAM的讀寫(xiě)，但允許對(duì)端口的訪(fǎng)問(wèn)，要消除硬件復(fù)位終止空閑模式對(duì)端口意外寫(xiě)入的 可能，原則上進(jìn)入空閑模式指令的下一條指令不 應(yīng)對(duì)端口引腳或外部存儲(chǔ)器進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。 “ 0”，或者在使用上拉電阻的情況下設(shè)置為“ 1”。此時(shí)，片內(nèi) RAM和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。 2. 與 MOVX相關(guān)的指令，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 AT89C2051 包含 128 字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這樣， AT89C2051 的堆棧深度局限與內(nèi)部 RAM128字節(jié)范圍內(nèi)，它既不支持外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)，也不支持外部程序存儲(chǔ)器的執(zhí)行，因此程序中不應(yīng)有 MOVX[? .]指令。 CJNE[? .]、 DJNZ[? .]、JB、 JNB、 JC、 JNC、 JBC、 JZ、 JNZ等這些條件轉(zhuǎn)移指令的使用與上述原則一樣，同樣，超出物理空間的限制引起不可預(yù)知的程序錯(cuò) 誤。對(duì)于 2K字節(jié)存儲(chǔ)器的 AT89C2051來(lái)說(shuō)， LJMP 7E0H是一條有效指令，而 LJMP 900H則為無(wú)效指令。但是在使用某些有關(guān)指令進(jìn)行編程時(shí)，需要注意一些事項(xiàng)。所以用戶(hù)軟件不要對(duì)它們寫(xiě)“ 1”，在這種情況下，新位的復(fù)位或不激 活值總為“ 0”。 并非存儲(chǔ)區(qū)中所有的地址單元都被占用，未占用的地址單元亦不能使用，如果對(duì)其進(jìn)行讀訪(fǎng)問(wèn)一般返回為隨機(jī)數(shù)，寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn)也不確定。由于輸入靠?jī)?nèi)部電路是經(jīng)過(guò)一個(gè) 2分頻觸發(fā)器，所以輸入的外部時(shí)鐘信號(hào)無(wú)需特殊要求，但它必須符合電平的最大和最小值及時(shí)序規(guī)范。 表 1— 1 ? 振蕩器特征： XTAL XTAL2為片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入和輸出端，如下圖所示。 ? XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 ? RST：復(fù)位輸入。做輸入時(shí)，被外部拉低的 P3口將用上拉電阻輸出電流。 ，他作為一個(gè)通用 I/O 口但不可訪(fǎng)問(wèn)，但可作為固定輸入片內(nèi)比較器的輸出信號(hào) ， P3 口緩沖器可吸入 20mA 電流。 P1口還在 Flash閃速變成及程序校驗(yàn)時(shí)接收代碼數(shù)據(jù)。 P1 口輸出緩沖器可吸入 20mA電流可直接驅(qū)動(dòng) LED。 ? ? 全靜態(tài)操作： 0HZ24MHZ ? 2級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 ? 128*8位內(nèi)部 RAM ? 15條可編程 I/O引線(xiàn) ? 2個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ? 6個(gè)中斷源 ? 可編程串行 UART通道 4 ? 直接 LED驅(qū)動(dòng)輸出 ? 片內(nèi)模擬比較 ? 低功耗空載和掉電方式 。掉電方式保存 RAM內(nèi)容，但振蕩器停止 工作，并禁止所有其他部件的工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 AT89C2051提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 2KBFLASH 存儲(chǔ)器； 128字節(jié) RAM； 15條 I/O口引線(xiàn)； 2個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； 1個(gè) 5向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)； 1個(gè)全雙工串行口； 1個(gè)精密模擬比較器以及片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。 (二 ).AT89C2051單片機(jī) AT89C2051是一帶有 2KBFLASH可編程、可檫除只讀存儲(chǔ)器的低壓、高性能 8位 CMOS微型計(jì)算機(jī)，它采用 ATMEL的高密非 易失存儲(chǔ)器技術(shù)制造，不并和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容。它主要由下面幾部分組成： 1個(gè) 8位中央處理器、片內(nèi) RAM、 4個(gè) 8位的雙向可尋址 I/O口、 1個(gè)全雙工 UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行接口、 2個(gè) 16位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、多個(gè)優(yōu)先級(jí)的嵌套中斷結(jié)構(gòu)，以及一個(gè)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。 本電路所使用的是通用型的單片機(jī) AT89C2051 3 89系列單片機(jī)有 AT89C系列的標(biāo)準(zhǔn)型及抵擋型，還有 AT89S系列的高檔型。 專(zhuān)用型的單片機(jī)主要是應(yīng)用在專(zhuān)門(mén)針對(duì)某個(gè)特定產(chǎn)品的，例如電鍍表和 IC 卡讀寫(xiě)器上的單片機(jī)等。 通用型單片機(jī)是一種基本芯片，它的內(nèi)部資源比較豐富，性能全面且適用性強(qiáng)，能覆蓋多種應(yīng)用需求。但兩者在原理和技術(shù)上是緊密聯(lián)系的。現(xiàn)在廣泛使用的微型計(jì)算機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)的產(chǎn)物，因此它屬于第四代計(jì)算機(jī) ，而單片機(jī)則是衛(wèi)星計(jì)算機(jī)的一個(gè)分支。本文作者用 Flash單片機(jī) AT89C2051 和錄放時(shí)間達(dá) 60s的數(shù)碼語(yǔ)音芯 片 ISD2560設(shè)計(jì)了一套智能語(yǔ)音錄放系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音的分段錄取、組合回放，通過(guò)軟件的修改還可以實(shí)現(xiàn)整段錄取，循環(huán)播放，而且不必使用專(zhuān)門(mén)的 ISD 語(yǔ)音開(kāi)發(fā)設(shè)備。目 錄 [摘要 ] Abstract………………………………………………………………………… (2) 引言……………………………………………………………………………… (2) 一 . AT89C2051概述……………………………………………………………… (2) (－ ).單片機(jī)概述………………………………………………………………… (2) (二 )AT89C51單片機(jī)……………………………………………………………… (3) 主要性能……………………………………………………………………… (3) 引腳功能說(shuō)明…………………………… …………………………………… (4) 二 .語(yǔ)音芯片……………………………………………………………………… (12) 語(yǔ)音芯片的概述……………………………………………………………… (12) ISD1720 簡(jiǎn)介………………………………………………………………… (13) 三 .語(yǔ)音芯片在單片機(jī)中系統(tǒng)的使用…………………………………………… (17) 四 .總體電路設(shè)計(jì)………………………………………………………………… (17) 致謝詞……………………………………………………………………………… (22) 參考文獻(xiàn)………………… ………………………………………………………… (23) 2 單片機(jī)控制語(yǔ)音芯片的錄放音系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [摘 要 ]： 介紹了由 Flash 單片機(jī) AT89C2051及數(shù)碼語(yǔ)音芯片 ISD2560組成的電腦語(yǔ)音系統(tǒng)設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)的硬件電路，給出了錄、放音實(shí)用的源程序。 目前基于單片微機(jī)的語(yǔ)音系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如電腦語(yǔ)音鐘、語(yǔ)音型數(shù)字萬(wàn)用表、手機(jī)話(huà)費(fèi)查詢(xún)系統(tǒng)、排隊(duì)機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)語(yǔ)音報(bào)警以及公共汽車(chē)報(bào)站器等等。 [關(guān)鍵詞 ]： AT89C2051單片機(jī) ISD2560 語(yǔ)音芯片 分段錄音 組合回放 [Abstract] In the paper, a microputer sound system based on AT89