【正文】 T89C52 芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，反相放大器的輸入端為 XTAL1。通過連通一個(gè)按鈕開關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。89 系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從 RST 引腳輸入到芯片內(nèi)部的斯密特觸發(fā)器中的。如圖34 所示。它能將器件的電源端上瞬間的尖峰、毛刺對(duì)地短路掉。 單片機(jī)的電源電路在電源引腳并聯(lián)一個(gè) 的小電容目的是：濾波。在片內(nèi)，它是振蕩電路反相放大器的輸入端。要檢查 AT89C52 的振蕩電路是否正常工作，可用示波器查看 XTAL2 端是否有脈沖信號(hào)輸出。在 AT89C52 片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸出端，振蕩電路的頻率就是晶體的固有頻率。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（VPP） 。當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH） ，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這倆次有效的/PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。如想禁止 ALE 才起作用。因此它可用作外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在16FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng) AT89C52 單片機(jī)上電正常工作后，ALE 引腳不斷向外輸出脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的六分之一。RET：復(fù)位輸入，當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RET 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。當(dāng) P3 口寫入“1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。P3 口是一個(gè)多功能端口。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O，P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。在 FLASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FLASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 小時(shí)，被定義為高阻輸入。驅(qū)動(dòng)電路有上拉場(chǎng)效應(yīng) FETT1 和驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管 FETT2 組成。 AT89C52 單片機(jī)主要功能特性及引腳分布圖和管腳說明AT89C52 功能管腳，如圖 33 所示：圖 33 AT89C52 引腳分布圖可知 AT89C52 單片機(jī)包括 GND，VCC 在內(nèi)的 40 個(gè)引腳下面著重介紹以下幾個(gè)重要的引腳。單片機(jī)的 腳和 ISD2560 的節(jié)電控制輸入相連，單片機(jī)通過此引腳可以控制芯片的開關(guān)，單片機(jī)的 腳用于控制語音芯片的片選，低電平時(shí)選中芯片。單片機(jī)可以配置ISD2560 的操作模式。單片機(jī)最小系統(tǒng)，如下圖 32 所示。繪制原理圖 完成 PCB 印制電路版繪制13 AT89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)是實(shí)現(xiàn)語音錄放的硬件設(shè)計(jì)的核心器件之一，由它控制語音芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)聲音的存儲(chǔ)和播放。利用 Protel 進(jìn)行電路設(shè)計(jì)需要二個(gè)步驟，如圖 31 所示。最新版本的 Protel 軟件可以毫無障礙地讀 Orcad、Pads 、Accel（PCAD ）等知名EDA 公司設(shè)計(jì)文件，以便用戶順利過度到新的 EAD 平臺(tái)。硬件電路繪圖軟件介紹Protel99SE 是 Protel 公司近 10 年來致力于 Windows 平臺(tái)開發(fā)的最新結(jié)晶，能實(shí)現(xiàn)從電學(xué)概念設(shè)計(jì)到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及這之間的所有分析、驗(yàn)證和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理。注意，錄音時(shí)間不能超過預(yù)先設(shè)定的每段語音的時(shí)間。單片機(jī)實(shí)現(xiàn)語音錄放的硬件電路由單片機(jī)芯片 AT89C52 和語音芯片ISD2560 及它們的接口帶你路構(gòu)成。并且利用 Keil 與 Proteus 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真調(diào)試?？赏瓿蓪?duì)語音的錄音存儲(chǔ)、播放。其中單片機(jī)最小系統(tǒng)包括電源電路，復(fù)位電路和時(shí)鐘電路。在器件的放音模式下，錄入的模擬電壓在取樣脈沖的作用下，順序的從模擬矩陣中讀出并恢復(fù)為原始波形，經(jīng)五極點(diǎn)平滑濾波器后入混合器，以便與外界其他信號(hào)混合，而后送入功率放大器，并由 SP+，SP 端輸出，可直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器 [8]。如圖 25 所示。ISD2560 的采樣頻率 8K，故實(shí)際應(yīng)用中，為存儲(chǔ)不失真音頻信息，放大后的信號(hào)必須經(jīng)過一個(gè)低通濾波器后方可送入存儲(chǔ)單元，該濾波器為一五極點(diǎn)抗干擾濾波器，高頻頻限為 ,完全滿足乃奎斯特定律，該器件典型帶寬為 。錄入時(shí)，語音信號(hào)經(jīng)過換能器 MIC 轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)，該信號(hào)經(jīng)過隔直電容去除直流分量后送入前置放大器，由于器件具有高輸入阻抗，故耦合電容容量很小，可為 ，微弱的電信號(hào)經(jīng)過前置放大后由ANAOUT 腳輸出，經(jīng)過隔直電容后送入 ANAOUT 腳，這種配置方式可以方便用戶自行設(shè)計(jì)性能更加優(yōu)良的前置放大器代替芯片內(nèi)部已有的功能部件，另外 ANAIN 可作為線輸入口，直接輸入電聲信號(hào)，既而信號(hào)進(jìn)入自動(dòng)增益AGC 放大器，信號(hào)電平得到調(diào)理，使其符合存儲(chǔ)電路的動(dòng)態(tài)范圍，AGC 響應(yīng)時(shí)間由連接在 AGC 腳的外界電阻、電容值確定。該系列芯片集成度很高，內(nèi)部集成了高精度的時(shí)鐘電路，故而無需外部配置晶振，錄音應(yīng)用電路也得到大大簡(jiǎn)化。? +5V 供電。? 具有多段信息處理功能，最大可分 600 段。? 信息可無電保存 100 年。去除了電池備份電路。? 錄音時(shí)間可達(dá) 60s。? 高質(zhì)量、自然的語音還原技術(shù)。ISD2560 可不分段，也可按最小段長(zhǎng)為單位來任意組合分段。此外，ISD2560 還具備微控制器所需的控制接口。ISD2560 省去了 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換器，集成度較高，內(nèi)部包括前置放大器、內(nèi)部時(shí)鐘、定時(shí)器、采樣時(shí)鐘、濾波器、自動(dòng)增益控制、邏輯控制、模擬收發(fā)器、解碼器和 480KB 的 EEPROM。該器件的采樣頻率為 8KHZ，同一系列的產(chǎn)品采樣頻率越低，錄放時(shí)間越長(zhǎng)，但通頻帶和音質(zhì)會(huì)有所降低?？紤]到經(jīng)濟(jì)原因，最后選用 ISD2560。，避免了一般固體語音電路因?yàn)榱炕蛪嚎s所造成的量化噪聲和失真現(xiàn)象 [6]。，控制引腳與 TTL 電平兼容。，即將模擬語音數(shù)據(jù)直接寫入單個(gè)存儲(chǔ)單元，不需經(jīng)過 A/D、D/A 的轉(zhuǎn)換。AT89C52 內(nèi)部原理圖，如圖 23 所示：8圖 23 AT89C52 內(nèi)部原理圖 語音芯片的選取目前市場(chǎng)上流行的語音芯片很多，從性價(jià)比的角度考慮，美國 ISD 公司的 ISD 系列語音芯片可謂一枝獨(dú)秀。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的 AT89C52 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案 [5]。AT89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 為微處理，俗稱單片機(jī)。其中 16 位 DSP 適合中高級(jí)工控到簡(jiǎn)單語音/ 圖片（不含視頻）處理，其中 32 位 DSP 適合復(fù)雜語音/圖片/視頻處理。隨著集成電路工藝的發(fā)展，出現(xiàn)了單片機(jī)、DSP、ARM 等多種單片機(jī)。7 元器件選擇本文所述系統(tǒng)主要器件包括單片機(jī)，語音芯片 ISD2560 等。A T 8 9 C 5 2單片機(jī)按鍵控制 復(fù)位電路系統(tǒng)時(shí)鐘外部 R A M圖 22 單片機(jī)最小系統(tǒng)框圖語音錄放系統(tǒng)則選用專門語音錄放芯片 ISD2560 芯片作為核心，結(jié)合外圍話筒和麥克風(fēng)來完成語音錄放功能。單片機(jī)最小系統(tǒng) 語音錄放系統(tǒng)話筒麥克風(fēng)圖 21 單片機(jī)語音錄放系統(tǒng)框圖其中單片機(jī)最小系統(tǒng)完成單片機(jī)的基本特征，它包括時(shí)鐘、電源、復(fù)位等部分。在我的設(shè)計(jì)中即采用這種模擬語音數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)到語音芯片的設(shè)計(jì)。采用 AD/DA 方式的語音芯片外圍電路比較復(fù)雜，聲音質(zhì)量也有一定的失真。所謂語音芯片，就是在人工或者控制器的控制下可以錄音和放音的芯片。并完成仿真和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)語音錄放的基本功能。要求掌握該芯片的工作原理，完成其外圍電路和單片機(jī)的接口電路，包括話筒和揚(yáng)聲器的電路設(shè)計(jì)。具體包括如下幾個(gè)部分：，并應(yīng)用 Protel 軟件設(shè)計(jì)出單片機(jī)的最小系統(tǒng)和語音系統(tǒng)的控制電路，使其能可靠工作。本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，提出基于單片機(jī)的語音錄放器的硬件設(shè)計(jì)方案，并應(yīng)用Protel 軟件完成硬件電路原理圖設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中應(yīng)給出相應(yīng)的方案分析，最終選擇一種方案，并設(shè)計(jì)相關(guān)軟硬件系統(tǒng)。主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單錄音和播放功能。，在應(yīng)用軟件中設(shè)置自診斷程序，在系統(tǒng)工作運(yùn)行前先運(yùn)行自診斷程序，用以檢查系統(tǒng)各特征參數(shù)是否正常。，除去修改“痕跡” 。、子程序化、這樣既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植、修改。 單片機(jī)軟件開發(fā)原理單片機(jī)軟件開發(fā)原理：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能要求設(shè)計(jì)的，應(yīng)可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。，必須考慮其驅(qū)動(dòng)能力。，例如選用晶振頻率較高時(shí)，存儲(chǔ)器存取時(shí)間有限，應(yīng)該選擇允許存取速度較高的芯片；選擇CMOS 芯片單片機(jī)構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)的所有芯片都應(yīng)該選擇低功耗的產(chǎn)品。4但必須注意，由軟件實(shí)現(xiàn)的硬件功能，其響應(yīng)時(shí)間比直接用硬件實(shí)現(xiàn)要長(zhǎng)，而且占用 CPU 時(shí)間。為硬件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化打下良好基礎(chǔ)。而一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)包含兩部分內(nèi)容：系統(tǒng)擴(kuò)展，即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元，如RAM、ROM、I/O 接口、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等，容量不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時(shí)，必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展，選擇適當(dāng)?shù)男酒?，設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)碾娐?；系統(tǒng)配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、打印機(jī)、A/D、D/A 轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計(jì)合適的接口電路。單片機(jī)按系統(tǒng)可分為：MCS51 單片機(jī)、AVR 單片機(jī)、PIC 單片機(jī)。 單片機(jī)單片機(jī)全稱單片微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Microputer),顧名思義,它指的規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,就組成和功能而言,可以毫不夸張地說,它正如一個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),內(nèi)部集成了中央處理器(CPU)、隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、只讀程序存儲(chǔ)器(ROM)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、輸入/輸出(I/O)接口電路和串行通信接口等主要功能部件。美國 ISD 公司專門研制這類產(chǎn)品，并持有多項(xiàng)技術(shù)專利，生產(chǎn)從 6 秒至 16 分鐘的一系列單片式語聲芯片產(chǎn)品。這種存儲(chǔ)器是目前最被看好的方向，它可以反復(fù)使用、不需要電流也能很長(zhǎng)期保存內(nèi)部數(shù)據(jù)，由它制成的語聲 IC 是一場(chǎng)技術(shù)的革命。由于 SRAM 的需求量很小，其價(jià)格比DRAM 要高很多，相在甚至比下面要提到的 FLASHRAM 還要高，這類產(chǎn)品目前只存在于 20 秒錄音以下的品種中，多數(shù)就是做錄音賀卡使用，已經(jīng)沒有多少發(fā)展前景了。像一些錄音賀卡，這種語聲 IC 以靜態(tài)存儲(chǔ)器（SRAM ）IC 為介質(zhì)，斷電時(shí)保存的數(shù)碼語聲即丟失，但維持保存的工作電流很小，通常只有幾微安，在錄音賀卡等錄音禮品中常將幾?？凼诫姵厍度氲疆a(chǎn)品中，這樣可以保存錄音幾個(gè)月甚至一年多。這種 ADRAM 在電腦等需要精密計(jì)算的產(chǎn)品中是不能使用的，但在語聲存儲(chǔ)中只是多了一點(diǎn)點(diǎn)噪音對(duì)使用沒有太大影響，因而在復(fù)讀機(jī)中廣泛使用。這種電路以動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）IC 為介質(zhì)，它需要不斷內(nèi)部刷新，要保存其中的語聲還需要比較大的電流消耗，通常需要幾個(gè)到幾十個(gè)毫安，一斷電內(nèi)部存儲(chǔ)的語聲就全部丟失了。這其中又分幾種類型：、保存需要比較大的電流的語音 IC。語音芯片的發(fā)展是極其迅速的，語音 IC 有很多種類，隨著技術(shù)的發(fā)展，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，原來可望而不可及的昂貴品種也能進(jìn)入廉價(jià)的市場(chǎng)領(lǐng)域，原來設(shè)計(jì)控制都極為復(fù)雜的品種也隨著集成技術(shù)的發(fā)展變得非常簡(jiǎn)單，因此，語音 IC 領(lǐng)域充滿了生機(jī)和活力。所以研究語音播報(bào)器對(duì)生產(chǎn)，生活都有極其重要的意義 [2]。語音技術(shù)的進(jìn)展給這種應(yīng)用需要提供了一種有力的技術(shù)支持，逐漸被廣大用戶所接受，并廣泛用于各種需要語音響應(yīng)的場(chǎng)合。近年來計(jì)算機(jī)在各行業(yè)的日益普及應(yīng)用，給各行業(yè)帶來了嶄新的面貌。隨著單片機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展，人們已經(jīng)不再滿足于鍵盤輸入，屏顯輸出這樣傳統(tǒng)的輸入/輸出方式，希望擁有更好的人機(jī)