【正文】 月 日 系 主 任（簽名） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告設(shè)計（論文題目）ISD4004語音芯片翻錄器設(shè)計一、選題的背景和意義：ISD系列語音芯片是美國ISD公司推出的產(chǎn)品。避免了一般固體錄音電路量化和壓縮造成的量化噪聲和金屬聲。芯片設(shè)計是基于所有操作由微控制器控制，操作命令通過串行通信接口（SPI或Microwire）送入。片內(nèi)信息存于內(nèi)爍存儲器中，可在斷電情況下保存100年（典型值）反復(fù)錄音10萬次。二、課題研究的主要內(nèi)容：1）ISD語音芯片的讀寫系統(tǒng)2）音頻輸出功放模塊，穩(wěn)壓模塊。4）ISD4004工作于SPI串行接口，SPI協(xié)議和接口指令三、主要研究（設(shè)計）方法論述：系統(tǒng)基于通信技術(shù)，選用C 語言程序開發(fā)平臺； 成功地將ISD4004語音芯片與單片機、錄放電路、功放電路和穩(wěn)壓電路結(jié)合，實現(xiàn)語音循環(huán)錄放。本文設(shè)計一種能夠循環(huán)錄放的語音電路，即可解決上述問題。四、設(shè)計（論文）進度安排：時 間工 作 內(nèi) 容200631~2006314準(zhǔn)備立項，做好項目的準(zhǔn)備及計劃。200642~200647團隊開會，聽取指導(dǎo)教師意見，結(jié)構(gòu)框架定型。200658~2006516制作穩(wěn)壓電源的相關(guān)功能模塊。200663~2006612整合系統(tǒng)。2006613~2006620整體系統(tǒng)定型，并對錯誤做出處理。五、指導(dǎo)教師意見：　　　　　　　　　　　　 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日六、系部意見： 　　　　　　　　　　　 系主任簽名： 年 月 日　　　　　　　　　　　　 目 錄摘要關(guān)鍵詞前言一、 ISD4004 系列語音錄放集成電路應(yīng)用說明 ........6簡述 .....................................6引腳描述 ................................. 8SPI(串行外部接口) .........................10時序 ....................................13典型應(yīng)用電路...............................15電氣參數(shù) ................................ 18二、低電壓音頻功放電路 ...................... 22三、電路設(shè)計原理圖 ............................ 28四、電路設(shè)計PCB板 ............................ 30五、源程序代碼設(shè)計 ........................... 31六、總結(jié) .................................. 42七、謝辭 ................................... 42八、參考文獻 ............................... 42ISD4004語音芯片翻錄器的研制吳玲玲摘要針對ISD語音芯片的特點，設(shè)計一種由單片機控制，能夠循環(huán)錄放的語音電路，可作為錄音機，復(fù)讀機、音頻記錄儀使用，既節(jié)省存儲空間，又降低成本，具有較高的實用價值。SummaryAim at the characteristics of the ISD speech chip, design a kind of from single slice machine control, can circulate to record to put of speech electric circuit be a tape recorder, replying to read machine,the audio frequency record instrument usage, since economical saving space, and then decline low cost, have higher practical value.Keyword:The ISD4004 speeches record to put circularly.前言ISD系列語音芯片是美國ISD公司推出的產(chǎn)品。避免了一般固體錄音電路量化和壓縮造成的量化噪聲和金屬聲。芯片設(shè)計是基于所有操作由微控制器控制，操作命令通過串行通信接口（SPI或Microwire）送入。片內(nèi)信息存于內(nèi)爍存儲器中，可在斷電情況下保存100年（典型值）反復(fù)錄音10萬次。目前，市場上的固體錄音機及各種錄音筆，大多采用的是順序錄音，不具備循環(huán)錄音功能，一旦存儲器錄滿，必須重新操作才行。一、ISD4004 系列語音錄放集成電路應(yīng)用說明簡述u 單片8至16分鐘語音錄放、12及16分鐘u 3V單電源工作u 工作電流2530mA，維持電流1uAu 高質(zhì)量、自然的語音還原技術(shù)u 自動靜噪功能u 無需開發(fā)系統(tǒng)u 內(nèi)置微控制器串行通信接口u 多段信息處理u 不耗電保存信息100年（典型值）u 100000次錄音周期（典型值）u 片內(nèi)免調(diào)整時鐘，可選用外部時鐘ISD4004系列型號與性能對照表型號錄放時間輸入采樣典型帶寬最大段數(shù)最小段長外部時鐘ISD400408M8分鐘2400200ms1024KHzISD400410M10分鐘2400250msISD400412M12分鐘2400300msISD400416M16分鐘2400400ms512KHzTE63480 系列內(nèi)部框圖(與ISD4003雷同)Figure: ISD4003 Series Black DiagramISD4004系列TSOP及PDIP、SOIC引腳如下：（和ISD4003系列相同）Figure 1： ISD4004 Series TSOP and PDIP/SOIC Pin outsISD4004系列工作電壓3V，單片錄放語音時間8至16分鐘，音質(zhì)好，適用于移動電話機及其它便攜式電子產(chǎn)品中。芯片設(shè)計是基于所有操作由微控制器控制，操作命令通過串行通信接口（SPI或Micro wire）送入。,頻率越低，錄放時間越長，而音質(zhì)則有所下降，片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中，可在斷電情況下保存100年（典型值）反復(fù)錄音10萬次。地線（VSSA，VSSD）芯片內(nèi)的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。這些接地通路要足以使VSSA與VSSD之間的阻值小于3Ω。同相模擬輸入（ANAIN+）這是錄音信號的同相輸入端。單端輸入時，信號由耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值32mV，耦合電容和本端的3KΩ電阻輸入阻撓決定了芯片頻率的低端截止頻率。這兩種戲動方式見下圖反相模擬輸入（ANAIN）差分驅(qū)動時，這是錄音信號的反相輸入端。兩種方式下，ANAIN+和ANAIN端的耦合電容值應(yīng)相同。片選（SS）此端為低，即選中ISD4003B系列串行輸入（MOSI）此為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時鐘上升沿之前半個周期將數(shù)據(jù)放到本端，供TER輸入串行輸出（MISO）TER串行輸出端，TER末選中時，本端呈高阻態(tài)。數(shù)據(jù)在SCLK上升沿鎖存到TER，在下降沿移出TER。中斷狀態(tài)在下一個SPI周期開始清除，中斷狀態(tài)也可用RITN指令讀取。EOM標(biāo)志只在放音過程中檢測到內(nèi)部的EOM標(biāo)志時，此狀態(tài)位置1。每個RAC周期表示TER存貯器的操作進行了一行（TE63480系列中的存貯器其2400行）。低電平為25ms。輸入時釧的占空比無關(guān)緊要，因內(nèi)部首先進行了分頻，在不外接時鐘時，此端必須接地。檢測出的峰值電平為內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較，決定自動靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點，大信號時自動靜噪電路不衰減，靜音時衰減6dB，1uF電容也影響自動靜噪電路時信號幅度的響應(yīng)速度，本端接VCCA則禁止自動靜噪。協(xié)議具體內(nèi)容如下： 所有串行數(shù)據(jù)傳輸開始于SS下降沿。 數(shù)據(jù)在時鐘上升沿移入，在下降沿移出。 指令格式是8位控制碼加16位控制碼。 使用“讀”指令會使中斷狀態(tài)位移出TER的MISO引腳時，控制及地址數(shù)據(jù)也同步從MOSI端移入。 所有指令都在SS端上升沿開始執(zhí)行。信息快進只用于放音模式。上電順序器件延時TPUD（8KHz）采樣時，約為25毫秒）后才能開始操作。例如：從00處放音，應(yīng)遵循如下時序：發(fā)power up命令；等待TPUD（上電延時）；發(fā)地址值為00的SETPLAY命令；發(fā)PLAY命令。如果從00處錄音，則按以下時序；發(fā)power up命令；等待TPUD（上電延時）；發(fā)power up命令；等待2倍TPUD；發(fā)地址值為00的SETREC命令；發(fā)REC命令。指令表指令8位控制碼，16位地址碼操作摘要POWERUP00100xxx（xxxxxxxxxxxxxxxx）上電：等待TPUD后器件可以工作SET PLAY11100xxx（A15~A0）從指令地址開始放音，須后跟PLAY指令，使放音繼續(xù)PLAY 11110xxx（xxxxxxxxxxxxxxx）從當(dāng)前地址開始放音（直至EOM或OVF）SET REC10110xxx（A15~A0）從指定地址開始錄音，須后跟REC指令，使錄音繼續(xù)REC110110（xxxxxxxxxxxxxxx）從當(dāng)前地址開始錄音（直至OVF或停止）SET MC11101xxx（A15~A0）從指定地址開始快進，須后跟MC指令，使快進繼續(xù)MC11111xxx（xxxxxxxxxxxxxxx）執(zhí)行快進，直到EOM，若再無信息，則進入OVF狀態(tài)STOP0x110xxx（xxxxxxxxxxxxxxx）停止當(dāng)前操作STOP PWRDN0X01Xxxx（xxxxxxxxxxxxxxx）停止當(dāng)前的操作并掉電RINT0X110xxx（xxxxxxxxxxxxxxxx）讀狀態(tài)；OVF和EOM注：快進只能在放音操作開始選擇（3）SPI端口的控制位（4）SPI控制寄存器SPI控制寄存器控制器件的每處功能，如錄放、錄音、信息檢索（快進）、上電/掉電、開始、停止操作、忽略地址指針等。為了能連貫地錄、放到后續(xù)的存儲空間，在操作到達(dá)該行之前，應(yīng)發(fā)出第二個SPI指令將IAB置1；原則器件在同一地址上反復(fù)循環(huán)。時序SPI時序參數(shù)如ISD4003系列，時序圖也相同SymbolCharacteristicsMinMaxUnitsConditionsTSSSSS Setup Time500nsecTSSHSS Hold Time500nsecTDISData in Setup Time200nsecTDIHData in hold Time200nsecTPDOutput Delay500nsecTDF(2)Output Delay to his500nsecTSSMINSS HIGH1usecTSCKHISilk high Time400nsecTSCKLOWSCLK Low Time400nsecFOCLK Frequency1000KHz8位及24位命令格式如下：Figure 6：8Bit Command FormatFigure 7：24Bit Command Format錄音、放音、停止時序如下：Figure 8：Playback/Record and Stop Cycle典型應(yīng)用電路（與ISD4003系列相同）這里共給出四種應(yīng)用電路圖Figure 10：Application Example Using SP（1）1. This application example is for illustration purposes only. TER makes no representation or warranty that such application will be suitable for production. 2. Please make sure the bypass capacitor, c2 is as close as possible to the package.Figure 11: Application Example using microware(1)1. This application example is for illustration purposes only. TER makes no representation or warranty that such application will be suitable for production.2. Please make sure the bypass capacitor. C2 i