【正文】 在AT89C單片機結(jié)構(gòu)中，最顯著的特點是內(nèi)部含有FLASH存儲器，而在其他方面的結(jié)構(gòu)，則和INTEL公司的8051的結(jié)構(gòu)沒有太大的區(qū)別。通過在單塊芯片上組合通用的CPL1和FLASH存儲器，使AT89C2051成為一強勁的微型計算機。此外，AT89C2051是用可降到0頻率的靜態(tài)邏輯操作設(shè)計的，并自持兩種可選的軟件節(jié)電工作方式。1． 主要性能l 和MCS51產(chǎn)品兼容l 2KB可重編程FLASH存儲器l 耐久性：1000次寫/檫除。 圖1—12．引腳功能說明l Vcc: 電源電壓l GND：地l P1口：P1口是一組8位雙向I/O口，主要是考慮它們分別是內(nèi)部精密比較器的同相輸入端（AIN0）和反相輸入端（AIN1），如果需要應(yīng)在外部接上拉電阻。當(dāng)p1口引腳寫入“1”時可作輸入端，它們將因內(nèi)部的上拉電阻而輸出電流。l P3口：、。當(dāng)P3口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。P3口還用于實現(xiàn)AT89C2051特殊功能，如下表所示：P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。RST引腳一旦變成兩個機器周期以上高電平，所有的I/O口都將復(fù)位到“1”狀態(tài)，當(dāng)振蕩器政治工作時，持續(xù)兩個機器周期以上的高電平便可完成復(fù)位，每個機器周期為12個振蕩時鐘周期。l XTAL2：振蕩器反相發(fā)黨旗的輸出端?？刹捎檬⒕杌蛱沾烧袷幤鹘M成時鐘振蕩器，如需從外部輸入時鐘驅(qū)動AT89C2051，時鐘信號從XTAL1輸入，XTAL2應(yīng)懸空。圖1—2l 特殊功能寄存器：片內(nèi)特殊功能寄存器（SFR）空間存儲區(qū)的影象圖如下表所示。這些單元是為了以后利用這些未使用的地址單元擴展新功能而設(shè)置。l 某些指令的約束條件：AT89C2051是經(jīng)濟型低價位的微控制器，它含有2K字節(jié)的Flash閃速程序存儲器，指令系統(tǒng)與MCS51完全兼容，可使用MCS51指令系統(tǒng)對其進行編程。和跳轉(zhuǎn)或分支有關(guān)的指令有一定的空間約束，使目的地址能安全在AT89C2051的2K字節(jié)的物理程序存儲器空間內(nèi)，必須注意這一點。1. 分支指令對于LCALL、LJMP、ACALL、AJMP、SJMP、JMPA+DPTR等指令，只要記住這些分支指令的目的地址在程序存儲器大小的物理范圍內(nèi)（AT89C2051程序空間為：000H7FFH單元），這些無條件分支指令就會正確執(zhí)行，超出物理空間的限制會出現(xiàn)不可預(yù)知的程序錯誤。至于中斷的使用，80C51系列硬件結(jié)構(gòu)中已保留標準中斷服務(wù)子程序的地址。l 程序存儲器的加密：AT89C2051使用對芯片上的兩個加密進行編程或不編程來得到如下表所示的功能：表1—2l 空閑模式：在空閑模式下，CPU保持睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生?？臻e模式可由任何允許的中斷請求或硬件復(fù)位終止。應(yīng)注意的是：在 用硬件復(fù)位終止空閑模式時，AT89C2051通常從程序停止一直到內(nèi)部復(fù)位獲得控制之前的兩個機器周期處恢復(fù)程序執(zhí)行。l 掉電模式在掉電模式下，振蕩器停止工作，進入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi)RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)。“0”，或者在使用外部上拉電阻時應(yīng)設(shè)為“1”。代碼存儲陣列依次編程一個字節(jié)，一旦陣列被編程，如需要新變成一非空（空為：FFH）字節(jié)，必須對整個存儲器陣列進行點擦除。l 內(nèi)部地址計數(shù)器：AT89C2051內(nèi)部包含一個PEROM編程地址計數(shù)器，它總在RST上升沿來時復(fù)位到00H，并在XTAL1引腳上出現(xiàn)正跳變脈沖時進行加1計數(shù)。1. 上電次序：在VCC和GND引腳之間加上電源。其它引腳置空，等待至少10Ms以上。3. 、“H” 或低“L”電平可對PEROM進行編程操作。5．置RST端為+12V，激活編程。 7．當(dāng)校驗已編程的數(shù)據(jù)，使RST從+12V降到邏輯電平“H”。 9．重復(fù)5至8，可對整個2K字節(jié)陣列全部編程，直到目標文件結(jié)束。當(dāng)寫周期完成，全部輸出端的真實數(shù)據(jù)有效，同時下一個周期開始，數(shù)據(jù)查詢可在寫周期被初始化的任一時刻開始。l 程序校驗：如果加密位LBLB2沒有進行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過校驗數(shù)據(jù)線讀?。?. 使RST從“L”變?yōu)椤癏”，復(fù)位內(nèi)部的地址計數(shù)器為000H。3. XTAL1引腳跳變一次使內(nèi)部地址計數(shù)器加1。5. 重復(fù)3到4步驟，即可將全部單元的數(shù)據(jù)讀取。l 芯片擦除：（2K字節(jié)）和兩個加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫入“1”可被再次編程之前進行。（001H）=21H聲明為89C2051單片機。表1—5AT89C2051的極限參數(shù)：圖1—3外部時鐘驅(qū)動波形： 圖1—4注：(邏輯1)（邏輯0），實時測量VIH的最小值VH的最大值三．語音芯片在單片機中系統(tǒng)的使用所謂語音芯片就是在人工或者是控制器的控制下可以錄音和放音的芯片，在單片機中使用語音芯片時，需要考慮三個方面的內(nèi)容，一個方面是如何使用isd系列的語音芯片，二是如何根據(jù)選擇的isd芯片設(shè)計外圍和單片機的接口電路，三是如何編寫定時控制語音芯的單片機程序。2． 外圍電路：實現(xiàn)外圍電路的isd系列語音芯片，本電路所使用的是isd2560的芯片和單片機之間的接口電路。器件和原理(1).什么是語音芯片？語言芯片就是人工或者是控制器的控制下可以錄音和放音的芯片。Isd系列語音芯片采用模擬數(shù)據(jù)在半導(dǎo)體存儲器直接存儲的技術(shù)，即將模擬語音數(shù)據(jù)直接寫入單個存儲單元，不需要經(jīng)過A/D或D/A轉(zhuǎn)換，因此能夠較好地真實再現(xiàn)語音的自然效果，避免了一般固體語音電路因為量化和壓縮所造成的量化噪音和失真現(xiàn)象。(2).如何選擇合適的語音芯片？下面介紹比較流行的語音芯片，以及選擇語音芯片的標準。b. 內(nèi)部集成了大容量的EEPRPOM，不再需要擴展存儲器。d. 具有集成度高，音質(zhì)好，使用方便等優(yōu)點。該芯片的引腳圖如圖所示，其基本特點和引腳的功能說明如下。（b）.片內(nèi)EERPOM容量480KB，所以錄放時間長，錄放時間為90秒。（d）.語音最多能分600段，設(shè)有OVF溢出端，便于多個器件級聯(lián)。共有1024種組合狀態(tài)。l 電源：VCCA、VCCD。模擬和數(shù)字電源端最好分別走線。芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字也可使用不同的地線。本端拉高是芯片停止工作，進入不耗電的節(jié)能狀態(tài)，芯片發(fā)生溢出，即OVF端輸出低電平后，要將本端短暫變?yōu)楦邚?fù)位芯片，才能使之再次工作。本端變低后，而且PD為低，允許進行錄放操作。l 錄放模式：P/R。高電平選擇放音，低電平選擇錄音。EOM標志在錄音時由芯片自動插入到該信息的結(jié)尾。芯片內(nèi)部會檢查電源電壓以維護信息的完整性，本端變低，芯片只能放音。芯片處于存儲空間末尾時本端輸出低電平脈沖表示溢出，之后本端狀態(tài)跟隨CE端的狀態(tài)，知道PD端變高。本端連至片內(nèi)前置放大器的反向輸入。、l 自動增益控制：AGC。l 模擬輸出：ANA OUT。l 模擬輸入：ANA IN。對話筒輸入來說ANA OUT端應(yīng)通過外接電容連至本端。過對輸出端級驅(qū)動16歐以上的喇叭。錄音和節(jié)電模式下，它們保持為低電平。當(dāng)/CE和P/R為高，放音不進行，或處于放音溢出狀態(tài)時，本端的輸入信號過內(nèi)部功放驅(qū)動喇叭輸出端。l 外部時鐘：XCLK。芯片內(nèi)部的采樣始終在出廠前已調(diào)節(jié)器校，誤差為+1%內(nèi)。地址端有個作用，取決于最高兩位（MSB，即2532/2548的A7和A8，或2560/2590/25120的A8和A9）的狀態(tài)。地址端只做輸入，不輸出操作過程中的內(nèi)部地址信息。它采用直接電平存儲技術(shù)，省去了A/D、D/A轉(zhuǎn)換器。內(nèi)部EERPOM存儲單元，均勻分為600行，具有600個地址單元，每個地址單元指向其中一行，每一個地址單元的地址分辨率為100MS。 ISD2560內(nèi)置了若干操作模式，可用最少的外圍器件實現(xiàn)最多的功能。因此操作模式和直接尋址相互排斥?；倦娐吩韴D如下：錄音按下錄音鍵接地，是PD端、P/R端為低電平，此時啟動錄音；結(jié)束時松開按鍵，單片機有讓P/R端回到高電平，既完成一段語音的錄制。值得注意的是，錄音時間不能超過預(yù)先設(shè)定的每段語音的時間。 在控制上，除去手動外，ISD器件也可以通過地址來精確定位，但它的地址不是字節(jié)地址單元，而是信息段的基本組成單位。1000000000以十位二進制表示地址，每個地址代表100毫秒。*********0只要AA9有一位是0，就處于地址模式。操作模式0000100011按順序連續(xù)分段錄放音，錄音時壓住CE鍵不放，放音時每觸發(fā)一次CE鍵即放音一段，按PD鍵復(fù)位。按鈕模式0000001011 ISD2560的錄放時間是605，因此地址分辨率是100MS。一個地址單元最多只能作為一個獨立的段。這就為在單片機系統(tǒng)中使用ISD2560語音芯片提供了基本條件。l 單片機系統(tǒng)的需要。l 簡化人工操作。為實現(xiàn)以上應(yīng)用，最好使用對地址直接操作的辦法。然而，不可避免地要遇到必須將語音寫入的時候。此外，手動按下錄音及停止按鍵的時間也是很難掌握，這就容易產(chǎn)生段間空白，造成芯片空間浪費，對語音段特別多，而語句有特別短的提示，如一些單字、單詞更是浪費嚴重。正是由于上述原因，需要將單片機系統(tǒng)和語音芯片聯(lián)系起來，形成一個智能化的語音播放系統(tǒng)。系統(tǒng)采用的微控制器是ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能8位CMOS單片機AT89C2051，由于它將8位CPU和閃速存儲器組合在單個芯片中，為很多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供了一個高度靈活且價格低廉的解決方案。其與工業(yè)標準MCS51的指令集和引腳結(jié)構(gòu)完全兼容。、 （AIN0）和負輸入端（AIN1）。l ISD2560：語音芯片，在單片機的控制下實現(xiàn)語音的定時播放，并且可以通過按鍵實現(xiàn)錄音功能。l MIC：ISD2560語音芯片外接麥克風(fēng)。、l PD：節(jié)電控制，單片機可以控制芯片的開關(guān)。l P/R：錄放模式，單片機可以控制芯片處于錄音或放音的工作狀態(tài)。C．功能簡介 錄音時，按下錄音鍵，單片機通過D端口線設(shè)置語音段的起始地址，再使PD端、P/R端為低電平啟動錄音；結(jié)束時，松開按鍵，單片機有讓P/R端回到高電平，即完成一段語音的錄制。值得注意的是，錄音時間不能超過預(yù)先設(shè)定的每段語音的時間。P/R端設(shè)為低電平，并讓/CE端產(chǎn)生一負脈沖啟動放音，這時單片機只需要等待ISD2560信息結(jié)束信號。ISD2560與單片AT89C2051的接口電路以及外圍電路如圖 所示。~。由TL7705構(gòu)成可靠復(fù)位及電源監(jiān)視電路。本系統(tǒng)采用單片機來控制，不需讀出信息地址，而直接設(shè)置信息段起始地址。該方式能充分利用ISD2560內(nèi)部的E2PROM，在字段較多時可利用該方