【正文】 的原始聲音，直接記錄了真實(shí)聲音的二進(jìn)制采樣數(shù)據(jù)，通常文件較大； （2）MIDI文件：它是一種音樂演奏指令序列，相當(dāng)于樂譜，可以利用聲音輸出設(shè)備或與計(jì)算機(jī)相連的電子樂器進(jìn)行演奏，由于不包含聲音數(shù)據(jù)，其文件尺寸較小。此外，聲道的數(shù)目、相應(yīng)的音頻設(shè)備也是影響音頻質(zhì)量的原因。 將模擬的（連續(xù)的）聲音波形數(shù)字元化（離散化），以便利數(shù)字計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的過程，主要包括采樣和量化兩個(gè)方面。但音樂不能對(duì)所有的聲音進(jìn)行符號(hào)化。是語言的載體，是人類社會(huì)特有的一種信息系統(tǒng)，是社會(huì)交際工具的符號(hào)。語音也可以表示為波形聲音，但波形聲音表示不出語言、語音學(xué)的內(nèi)涵。盡管這種語音芯片的工作電壓范圍很大，但是為了使芯片內(nèi)核運(yùn)行更穩(wěn)定，同時(shí)又保證I/O口及外部擴(kuò)展部件的工作電壓要求，系統(tǒng)采取AC220V電源通過AC10V進(jìn)行整流，利用以7805穩(wěn)壓集成塊為核心的電路產(chǎn)生+5V電源，作為語音錄音與播放模塊共同使用的電源。I/O口電源采用5V電壓。 液晶顯示模塊原理圖SPCE061A采用的是低電壓供電的方式，這樣可以大大降低芯片的功率損耗。當(dāng)SPLC501液晶顯示模塊的VCC端外接+5V電源時(shí)其接口須通過約470Ω電阻（300~510Ω）連接，以使電平匹配。SPLC501A內(nèi)置8580位顯示RAM，RAM中的一位數(shù)據(jù)控制液晶屏上的一個(gè)像素點(diǎn)的亮、暗狀態(tài)：“1”亮“0”暗，具有65行驅(qū)動(dòng)輸出和132列驅(qū)動(dòng)輸出。SPLC501液晶顯示模組采用的驅(qū)動(dòng)控制芯片為凌陽科技的SPLC501A芯片，SPLC501A為液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器，SPLC501A單芯片液晶驅(qū)動(dòng)，該模組可以直接與其他微控制器接口總線相連。KEYI控制錄音鍵，KEY2控制停止鍵，KEY3控制播放鍵。在1腳接一個(gè)高電平，把第3腳連到一個(gè)I/O口上，這就形成了一個(gè)人機(jī)操作界面，通過編程對(duì)I/O掃描，單片機(jī)就能識(shí)別到我們的按鍵命令。另外，還具有外部復(fù)位電路，即在/RESB(引腳6)上外加一個(gè)低電平就可令其復(fù)位。 語音輸出模塊原理圖復(fù)位是對(duì)“61板”內(nèi)部的硬件初始化。另外，系統(tǒng)的輸出口有可能存在高頻干擾信號(hào)，所以在電路中加入了RC并聯(lián)高頻濾波電路。 語音輸入模塊原理圖凌陽單片機(jī)的語音數(shù)據(jù)經(jīng)過解碼后直接送到DAC1口輸出。最后把放大的語音信號(hào)交給ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。MICP和MICN將隨著MIC產(chǎn)生的波形變化，并在兩個(gè)端口處形成兩路反相的波形，再經(jīng)過兩級(jí)運(yùn)放放大。VMIC為MIC電源，VCM為單片機(jī)ADC參考電壓輸出腳，MICP和MICN分別為單片機(jī)的MIC正向和負(fù)向輸人腳，MICOUT是MIC的第一運(yùn)放輸出腳，OPI是MIC的第二運(yùn)放輸出腳，AGC為語音輸入自動(dòng)增益控制引腳。輸入寫串行FLASH起始地址設(shè)置P_SIO_Ctrl寄存器為寫狀態(tài)發(fā)送數(shù)據(jù)延時(shí)60us輸入讀串行FLASH起始地址設(shè)置P_SIO_Ctrl寄存器為讀狀態(tài)讀出數(shù)據(jù)延時(shí)60us開始結(jié)束系統(tǒng)初始化 SIF讀寫操作流程圖本系統(tǒng)以SPCE061A單片機(jī)作為控制核心，外擴(kuò)鍵盤，SPR4096存儲(chǔ)電路，液晶顯示電路等構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)硬件的主要部分，利用鍵盤控制語音錄音，播放錄音，停止播放。SPR40096的SIF接口方式是利用SPCE061A的串行設(shè)備輸入/輸出端口(SIO)來完成串行數(shù)據(jù)的交換功能的。在電路設(shè)計(jì)中如果需要利用SPR4096的SRAM。 SPR4096的SIF方式硬件電路圖CF[2～0]設(shè)置為“111”選中SIF接口方式，在實(shí)際連接中這三個(gè)引腳都接為高電平，SCK、SDA分別與SPCE061A的IOB0(時(shí)鐘端口)、IOB1(數(shù)據(jù)端口)相連，需要注意的是數(shù)據(jù)線連接時(shí)需要接人2KΩ電阻，防止燒毀芯片。通過IOB0、IOB1兩個(gè)IO口完成SPR4096與SPCE061A的數(shù)據(jù)傳輸。最后從該地址將寫入的數(shù)據(jù)讀出來，完成對(duì)SPR4096的讀寫操作。高地址低地址數(shù)據(jù)MC0MC1ADa) 讀SPR4096時(shí)序高地址低地址數(shù)據(jù)MC0MC1ADb）寫SPR4096時(shí)序 BMI方式SPR4096讀寫時(shí)序圖。MC0、MC1為BMI方式的讀寫信號(hào)控制引腳。在PCB布線過程中，盡量縮短AD[0～7]與IOA[0～7]的長度，以減少干擾，確保數(shù)據(jù)的正確傳輸。，通過VDDQ得到VDDI，這樣簡化了系統(tǒng)供電電路的復(fù)雜性。MC0、MC1分別接SPCE061A的IOB1IOB11，作為控制線，用來產(chǎn)生地址數(shù)據(jù)及讀寫控制信號(hào)。 SPR4096的BMI方式硬件電路圖該設(shè)計(jì)采用BMI接口方式的A模式，CF[2～0]都接為低電平，因?yàn)闆]有選用級(jí)聯(lián)模式，CF7接高電平，CF[6～3]接低電平。在利用BMI方式對(duì)SPR4096進(jìn)行讀寫時(shí)，首先必須正確設(shè)置寄存器的狀態(tài)，根據(jù)需要設(shè)定寄存器值并送到相應(yīng)地址中，完成對(duì)SPR4096的寄存器設(shè)置。FLASH共分為16存儲(chǔ)頁，每個(gè)存儲(chǔ)頁為32K字節(jié)。單片機(jī)地址$2000H$3FFFH映射到SRAM，得到SPR4096的地址為$0000H$FFFFH。 SPR4096的BMI接口方式BMI(bus memory interface)接口方式，具有數(shù)據(jù)傳輸速度快的優(yōu)點(diǎn)，適合于對(duì)傳輸速度要求比較高的場合。只給I/O口供電。在SPR4096芯片中，使用兩種電源供電，VDDI與VDDQ。 SPR4096的引腳排列圖 SPR4096引腳說明引腳名稱引腳號(hào)功能描述CF0CF74134配置方式選擇AD0AD72330總線方式的地址/數(shù)據(jù)復(fù)用I/O口MC1MC019，18總線方式中的讀寫信號(hào)控制引腳/RESET14低電平復(fù)位SCK15串行接口時(shí)鐘線SDA21串行接口數(shù)據(jù)線VDDQ16，31，33VDDI20VSS,VSSQ12，17，22地NC其他引腳不需要連接SPR4096內(nèi)嵌512K8位高性能Flash存儲(chǔ)器同時(shí)內(nèi)嵌4K8位SRAM。其主要特點(diǎn)如下：512Kx8位的FLASH，256個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)為2K字節(jié)；4Kx8位的SRAM；供電要求：VDDI：—VDDQ：最大工作頻率：；具有BMI和SIF兩種接口方式。SPR4096有自己的函數(shù)庫，只要設(shè)計(jì)好與SPCE061A單片機(jī)的簡單接口，調(diào)用函數(shù)庫里的相關(guān)函數(shù)，可方便地實(shí)現(xiàn)SPR4096與SPCE061A之間的通信。該系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于需求的錄音較長的場合。SPCE061A是臺(tái)灣凌陽公司生產(chǎn)的十六位單片機(jī)，該單片機(jī)內(nèi)置有2路DA轉(zhuǎn)換，8路AD轉(zhuǎn)換及在線仿真等豐富的功能，這些都為我們實(shí)現(xiàn)數(shù)碼錄音和播放提供良好的方便條件，SPR4096是凌陽科技公司研發(fā)生產(chǎn)的性價(jià)比很高的512K*8位的高性能FLASH存儲(chǔ)器，同時(shí)內(nèi)嵌4K*8位的SRAM。一個(gè)復(fù)雜或功能強(qiáng)大的語音，圖像處理系統(tǒng)需要很大的，不同的存儲(chǔ)器（ROM,FLASH,SRAM）的存儲(chǔ)空間。、PROBE、用戶目標(biāo)板三者之間的連接示意圖。PROBE工作于凌陽IDE集成開發(fā)環(huán)境軟件包下，其5芯的仿真頭直接連接到目標(biāo)電路板上SPCE061A相應(yīng)管腳，直接在目標(biāo)電路板上的CPUSPCE061A調(diào)試、運(yùn)行用戶編制的程序。用它可以替代在單片機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目的開發(fā)過程中常用的軟件工具——硬件在線實(shí)時(shí)仿真器和程序燒寫器。在OSCO、OSCI端接上32768 Hz晶體振蕩器及諧振電容，在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入VCP端接上相應(yīng)的電容、電阻，再加上復(fù)位電路即可構(gòu)成一個(gè)最小系統(tǒng)。在LQFP80封裝中有9個(gè)空余腳，用戶使用時(shí)這9個(gè)空余腳接地。：16位微控制器μ’nSP?+IDEFLASHRAM雙16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器時(shí)基中斷控制鎖相環(huán)振蕩器CPU時(shí)鐘實(shí)時(shí)時(shí)鐘7通道10位ADC單通道ADC+AGC低電壓監(jiān)測低電壓復(fù)位雙通道10位DAC串行輸入輸出接口32管腳通用輸入輸出端口ICE_ENICE_SCKICE_SDAVCPXI/RXOMIC_INAUD1AUD2IOA150IOB150 SPCE061A的結(jié)構(gòu) 芯片的引腳排列和說明SPCE061A有兩種封裝片，一種為84個(gè)引腳，PLCC84封裝形式，；另一種為80個(gè)引腳，LQFP80封裝形式。因此，與SPCE500A相比，以μ’nSP?為核心的SPCE061A微控制器是適用于數(shù)字語音應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的一種最經(jīng)濟(jì)的選擇。與SPCE500A不同的是，在存儲(chǔ)器資源方面考慮到用戶的較少資源的需求以及便于程序調(diào)試等功能，SPCE061A里只內(nèi)嵌32K字的閃存（FLASH）。SPCE061A是數(shù)字聲音和語音識(shí)別產(chǎn)品的一種最經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用。 ~~，較高的工作速度使其應(yīng)用領(lǐng)域更加拓寬。另外，μ’nSP?家族的工作電壓范圍大，能在低電壓供電時(shí)正常工作，且能用電池供電。 5）低功耗、低電壓。另外，μ’nSP?的指令系統(tǒng)提供具有較高運(yùn)算速度的16位16位的乘法運(yùn)算指令和內(nèi)積運(yùn)算指令，為其應(yīng)用增添了DSP功能，使得μ’nSP?家族運(yùn)用在復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理方面既很便利，又比專用的DSP芯片廉價(jià)。 2）具有較強(qiáng)的中斷處理能力； μ’nSP?家族的中斷系統(tǒng)支持10個(gè)中斷向量及10余個(gè)中斷源，適合實(shí)時(shí)應(yīng)用領(lǐng)域。 μ’nSP?家族有以下特點(diǎn): 1）體積小、集成度高、可靠性好且易于擴(kuò)展；μ’nSP?家族把各功能部件模塊化地集成在一個(gè)芯片里，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，因而減少了各功能部件之間的連線，提高了其可靠性和抗干擾能力。借助這種通用結(jié)構(gòu)附加可選結(jié)構(gòu)的積木式的構(gòu)成，便可形成各種不同系列派生產(chǎn)品，以適合不同的應(yīng)用場合。： μ’nSP?家族的模塊式結(jié)構(gòu)μ’nSP?內(nèi)核是一個(gè)通用的核結(jié)構(gòu)。它的CPU內(nèi)核采用凌陽最新推出的μ’nSP?（Microcontroller and Signal Processor）16位微處理器芯片（以下簡稱μ’nSP?）。 隨著單片機(jī)功能集成化的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸地由傳統(tǒng)的控制，擴(kuò)展為控制處理、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)字信號(hào)處理（DSP，Digital Signal Processing）等領(lǐng)域。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn)C語言，可以實(shí)現(xiàn)C語言與凌陽匯編語言的互相調(diào)用，并且，提供了語音錄放的庫函數(shù)，只要了解庫函數(shù)的使用，就會(huì)很容易完成語音錄放。SPCE061A是臺(tái)灣凌陽公司生產(chǎn)的十六位單片機(jī)，該單片機(jī)內(nèi)置有2路DA轉(zhuǎn)換，8路AD轉(zhuǎn)換及在線仿真等豐富的功能，這些都為我們實(shí)現(xiàn)語音錄音和播放提供良好的方便條件。DSP強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力是讓眾多的單片機(jī)都望塵莫及的。DSP方案：在數(shù)字信號(hào)處理方面，處處可以見到DSP的身影。我個(gè)人認(rèn)為，除了其速度不夠快外，集成度不高是51最大的缺點(diǎn)。凌陽公司為μ’nSP?單片機(jī)的應(yīng)用開發(fā)提供了較為完善的開發(fā)支持工具：μ’nSP? CPU系統(tǒng)仿真板，高性能的C語言編譯器，并提供了C語言的編程函數(shù)庫。另外，凌陽單片機(jī)還增加了適合DSP的某些特殊指令，有的還嵌入了LCD控制/驅(qū)動(dòng)和雙音多頻發(fā)生器功能。凌陽科技推出的μ’nSP?單片機(jī)就是基于SOC的新型數(shù)/模混合的系統(tǒng)芯片。50第2章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)當(dāng)今微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展形成兩大技術(shù)分支：一是以微處理器MPU為核心組成的通用微機(jī)系統(tǒng)；另一分支是發(fā)展面向?qū)ο蟮挠糜趯?shí)時(shí)測控的微控制器MCU，即單片機(jī)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是選用凌陽16位單片機(jī)SPCE061A實(shí)現(xiàn)語音錄音及播放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。目前世界上各個(gè)公司都研制出了各種應(yīng)用領(lǐng)域的單片機(jī)，如ATMEL公司的80C9X系列，INTEL公司的MCS5X系列，MOTO