【正文】 。 單片機(jī)在 XRESB 為高電平控制下，程序計(jì) 數(shù)器（ PC）和特殊功能寄存器的復(fù)位如表 2－ 3 所示。 在振蕩器工作時(shí)將 RST 腳保持至 少兩個(gè)機(jī)器周期高電平， 12 時(shí)鐘模式為 24 個(gè)振蕩器周期， 6 時(shí)鐘模式為 12 振蕩器周期，可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。 SPCE061A 系統(tǒng)的特性參數(shù)如表 22 所示： 基于單片機(jī)數(shù)碼錄音與播放系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9 表 22 系統(tǒng)特性參數(shù) 特性參數(shù) SPCE061A 工作電壓 ~ 最大工作速率 CPU 16 位 μ’ nSPTM SRAM 容量（字） 32K 閃存 ROM ROM 容量 (字 ) 32K 閃存 ROM 并行 I/O 端口 A IOA15~0 并行 I/O 端口 B IOB15~0 音頻輸出方式 DAC 2 中斷源 TimerA/B、 時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器 外部中斷、 觸鍵喚醒 喚醒源 IOA7~0，其它中斷源 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 雙 16 位加計(jì)數(shù)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 雙通道 PWM 輸出 UART 具備 ADC 7 通道 10 位電壓模 數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC）和單通道 聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC） 串行 SRAM 接口 具備（凌陽(yáng)格式） 晶振 具備 低電壓復(fù)位 具備 低電壓監(jiān)測(cè) 具備 內(nèi)置 ICE 接口 具備 上電復(fù)位 具備 麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制 單通道 節(jié)電功能 具備 中斷控制功能 具備 觸鍵喚醒功能 具備 三． SPCE061A 結(jié)構(gòu)概覽 SPCE061A 的結(jié)構(gòu)如圖 23 所示： 基于單片機(jī)數(shù)碼錄音與播放系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 M I C _ I NI C E _ E NI C E _ S C KI C E _ S D AV c pX i / RX O1 6 位 微 控制 器u ’ n S P+I C EF L A S HR A M鎖 相 環(huán)振 蕩 器C P U 時(shí) 鐘實(shí) 時(shí) 時(shí) 鐘低 電 壓 監(jiān) 測(cè) /低 電 壓 復(fù) 位3 2 管 腳 通 用 輸 入 輸 出 端 口I O A 1 5 _ O I O B 1 _ O雙 1 6 位 定 時(shí) 器/ 計(jì) 數(shù) 器 時(shí) 基中 斷 控 制7 通 道 1 0 位 A D C單 通 道 A D C + A G G雙 通 道 1 0 位 D A C串 行 輸 入 輸 出 接 口A U D 1A U D 2 圖 23 凌陽(yáng)單片機(jī) SPCE061A的結(jié)構(gòu) 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是把 PC 初 始化為 0000H，使單片機(jī)從0000H 單元開(kāi)始執(zhí)行程序。 [5] 表 21 LQFP80封裝管腳功能介紹表 管腳名稱 管腳編號(hào) 類型 描述 IOA[15:8] 4639 輸入輸出 IOA[15:8]:雙向 IO 編口 IOA[7:0] 3427 輸入輸出 IOA[7:0]:通過(guò)編程 ,可設(shè)置成喚醒管腳 IOA[6:0]:與 ADC Line In 輸入共用 IOB[15:11] IOB10 IOB9 IOB8 IOB7 IOB6 IOB5 IOB4 IOB3 IOB2 IOB1 IOB0 5054 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 IOB[15:11]:雙向 IO 端口。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。； 9. 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 (可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值 )； 10. 2個(gè) 10 位 DAC(數(shù) 模轉(zhuǎn)換 )輸 出通道； 11. 32位通用可編程輸入 /輸出端口； 12. 14個(gè)中斷源可來(lái)自定時(shí)器 A / B，時(shí)基， 2 個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，鍵喚醒； 13. 具備觸鍵喚醒的功能； 14. 使用凌陽(yáng)音頻編碼 SACM_S240 方式 ( 位 /秒 )，能容納 210 秒的語(yǔ)音數(shù)據(jù)； 15. 鎖相環(huán) PLL 振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)； 16. 32768Hz 實(shí)時(shí)時(shí)鐘； 17. 7通道 10 位電壓模 數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)和單通道聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器； 18. 聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制 (AGC)功能； 19. 具備串行設(shè)備接 口； 20. 具有低電壓復(fù)位 (LVR)功能和低電壓監(jiān)測(cè) (LVD)功能； 21. 內(nèi)置在線仿真電路 ICE（ In Circuit Emulator）接口； 22. 具有保密能力； 23. 具有 WatchDog 功能 。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(yǔ)音識(shí)別應(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） 。nSPTM家族模式結(jié)構(gòu) μ‘nSP?家族有以下特點(diǎn) : 基于單片機(jī)數(shù)碼錄音與播放系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 （ 1）體積小、集成度高、可靠性好且易于擴(kuò)展； （ 2）具有較強(qiáng)的中斷處理能力； （ 3）高性能價(jià)格比； （ 4）功能強(qiáng)、效率高的指令系統(tǒng)； （ 5）低功耗、低 電壓。 R O M T / C39。 A D C并 行 I / OD A C amp。 μ‘nSP?內(nèi)核是一個(gè)通用的核結(jié)構(gòu)。圍繞μ‘nSP?所形成的 16 位 μ‘nSP?系列單片機(jī)（以下簡(jiǎn)稱 μ‘nSP?家族）采用 的是模塊式集成結(jié)構(gòu)，它以 μ‘nSP?內(nèi)核為中心集成不同規(guī)模的 ROM、 RAM 和功能豐富的各種外設(shè)接口部件 [8]。凌陽(yáng)的 16位單片機(jī)就是為適應(yīng)這種發(fā)展而設(shè)計(jì)的。 綜上所述，我們選擇了凌陽(yáng)方案。 另外，凌陽(yáng)十六位單片機(jī)具有易學(xué)易用的效率較高的一套指令系統(tǒng)和集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。如錄音筆、自錄語(yǔ)音提示等應(yīng)用方案。 W29C040 是臺(tái)灣華邦公司生產(chǎn)的 4M位的 FLASH 存儲(chǔ)芯片，利用它存儲(chǔ)凌陽(yáng)格式的語(yǔ)音資源，可以長(zhǎng)達(dá) 4 分鐘語(yǔ)音錄放。 ： 我認(rèn)為，凌陽(yáng)是 51 和 DSP 之間的一種良好的結(jié)合。 但我們從開(kāi)發(fā)的成本考慮， DSP 開(kāi)發(fā)的成本過(guò)高。對(duì)于本系統(tǒng)中的語(yǔ)音采集，數(shù)據(jù)處理存放，語(yǔ)音回放， DSP 可以輕而易舉的完成這些基本功能。在當(dāng)今比較高端應(yīng)用場(chǎng)合，可能再也難以見(jiàn)到 51 單片機(jī)的身影，取而代之的是 ARM 和DSP 等處理器 [1]。在此背景下， 51 所能完成的功能越來(lái)越顯得捉襟見(jiàn)軸。 我們本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求用單片機(jī)做一個(gè)關(guān)于數(shù)碼錄音與播放系統(tǒng)，這就要對(duì)單片機(jī)進(jìn)行選擇，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)。短時(shí)間錄音電路可以方便地內(nèi)置在語(yǔ)音處理芯片中。如數(shù)控機(jī)床，機(jī)器人，智能儀器儀表，家用電器等都是典型的機(jī)電一體化設(shè)備和產(chǎn)品 [4]。歸納起來(lái)，單片機(jī)系統(tǒng)有以下的特點(diǎn)： （ 1）單片機(jī)獨(dú)立的指令系統(tǒng)，可以將我們的設(shè)計(jì)思想充分體現(xiàn)出來(lái)； （ 2）系統(tǒng)配置以滿足控制對(duì)象的需求為出發(fā)點(diǎn)，使得系統(tǒng)具有較高的性能價(jià)格比； （ 3）應(yīng)用系統(tǒng)通常將程序駐留在片內(nèi)（外） ROM 中，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，使用方便 .系統(tǒng)規(guī)模小，本身不具有開(kāi)發(fā)能力， 一般需要借助專用的開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和調(diào)試，而實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用，成本低，效益好 [3]； （ 4）應(yīng)用系統(tǒng)所用存儲(chǔ)器芯片可選用 EPROM， EEPROM， OTP 芯片或利用掩膜形生產(chǎn)，便于批量開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。如果是簡(jiǎn)單的控制對(duì)象，只需要利用單片機(jī)作為控制核心，不需要另加外部設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)。 硬件電路的設(shè)計(jì)框圖如圖 11 所示。 2. 系統(tǒng)語(yǔ)音錄入與播放模塊源程序代碼 。 本次設(shè)計(jì)加入了一些特色設(shè)計(jì)，如語(yǔ)音辨識(shí) 設(shè)計(jì)等 。 W29C040 有 4M位的 FLASH 存儲(chǔ)芯片，利用它存儲(chǔ)凌陽(yáng)格式的語(yǔ)音資源，可以長(zhǎng)達(dá) 4 分鐘語(yǔ)音錄放。 本系統(tǒng)提供 W29C040相關(guān)的讀寫(xiě)模塊，此模塊也可應(yīng)用于 W29C040 同系列的相關(guān)FLASH 芯片中 。 此 次畢業(yè)論文就是選用凌陽(yáng) 16 位單片機(jī) SPCE061A 和外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器 W29C040來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)碼語(yǔ)音的錄取和播放系統(tǒng) 。是控制技術(shù)的一次革命，是一座重要的里程碑 [2]。 然而 單片機(jī)控制系統(tǒng)能夠取代以前利用復(fù)雜電子線路或數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，可以軟件控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，現(xiàn)在單片機(jī)控制范疇無(wú)所不在，例如通信產(chǎn)品、家用電器、智能儀器儀表、過(guò)程控制和專用控制裝置等等，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。 基于單片機(jī)數(shù)碼錄音與播放系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2 第 1 章 緒論 概述 單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力 (如算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理 )的微處理器 (CPU)，隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)，只讀程序存儲(chǔ)器 (ROM)，輸入輸出電路 (I/O 口 )，可能還包括定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行通信口(SCI)，顯示驅(qū)動(dòng)電路 (LCD 或 LED 驅(qū)動(dòng)電路 )，脈寬調(diào)制電路 (PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換器及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成 一個(gè)最小然而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 本 次畢業(yè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng) 主要有語(yǔ)音 采集 ， LCD顯示 時(shí)間 ，以及 語(yǔ)音播放 ，和外機(jī)按鍵等功能，其中本設(shè)計(jì)的中心系統(tǒng)是由 凌陽(yáng) 單片機(jī) SPCE061A完成的，主要硬件電路有單片機(jī)、時(shí)鐘與復(fù)位電 路、選擇按鍵輸入電路、存儲(chǔ)電路 （ W29C040） 、 音頻采樣和量化、語(yǔ)音壓縮以及揚(yáng)聲器播放 電路。 此 外，凌陽(yáng)單片機(jī)還增加了適合與 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(yáng)科技推出的μ ‘nSP?單片機(jī)就是基于 SOC 的新 型數(shù) /?；旌系南到y(tǒng)芯片 [15]。 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(cè)控的微控制器 MCU 即單片機(jī)。該單片機(jī)的問(wèn)世，使得 16 位單片機(jī)的科技含量及應(yīng)用躍上一個(gè)新的 臺(tái)階。 進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái)，開(kāi)發(fā)推出單片機(jī)的公司很多，各種高性能單片機(jī)芯片市場(chǎng)也異常活躍，新技術(shù)的不斷采用，更加使單片機(jī)的種類、性能以及應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大和提高。record / playback。s Winbond is 4M bits FLASH memory chip, using its storage format Sunplus voice resources can be up to 4 minutes voice recorders. The system can be widely used in demand for recording longer occasion. Such as voice recorder, since the recorded voice prompts and other applications. This system provides W29C040related reading and writing module, this module can also be used in the same series of related W29C040 FLASH chip. Key words: SPCE061A。FLASH 上海大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II The Design of Digital Recording and Playback System Based on Single Chip Microprocessor Abstract The design of the thesis is main using the latest 16bit Sunplus microcontroller to create a digital recording and playback system. Required to achieve at least 4 minutes of audio playback and clear sound. The sunplus SPCE061A is costeffective production of high R amp。W29C040。本系統(tǒng)提供 W29C040 相關(guān)的讀寫(xiě)模塊，此模塊也可應(yīng)用于 W29C040 同系列的相關(guān) FLASH 芯片中。該系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于需求的錄音較長(zhǎng)的場(chǎng)合。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn) C語(yǔ)言，可以實(shí)現(xiàn) C語(yǔ)言與凌陽(yáng)匯編語(yǔ)言的互相調(diào)用，并且，提供了語(yǔ)音錄放的庫(kù)函數(shù)，只要了解庫(kù)函數(shù)的使用，就會(huì)很容易完成語(yǔ)音錄放，這些都為軟件開(kāi)發(fā)提供了方便的條件。 2路 10位 精度的 DAC，只需要外接功放（ SPY0030A）即可完成語(yǔ)音的播放。 SPCE061A是凌陽(yáng)科技研發(fā)生產(chǎn)的性價(jià)比很高的一款十六位單片機(jī)，使用它可以非常方便靈活的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄放系統(tǒng)，該芯