【正文】 大信號時，自動靜噪電路不衰減，靜音時衰減 6 dB。一般情況下，該引腳對地接1?μF電容，構(gòu)成內(nèi)部信號電平峰值檢測電路的一部分。 AM CAP：自動靜噪輸入端。 一般使用芯片內(nèi)部采樣頻率 (在出廠前已調(diào)校 ， 誤差在+1%以內(nèi) )， 除非對采樣精度要求很高 。采用差分驅(qū)動時，最大為 16 mV(峰 峰值 )。采用單端驅(qū)動時，信號由耦合電容輸入，最大為 32 mV(峰 峰值 )。 ANA IN+、 ANA IN：分別是錄音輸入放大器的同相輸入端和反相輸入端。 VSSA：芯片內(nèi)部模擬電路地線引腳。 VSSD：芯片內(nèi)部數(shù)字電路地線引腳。 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 1．主要參數(shù) 表 131 主 要 參 數(shù) 型 號 存儲時間 / 秒 最大 段數(shù) 信息分 辨 率 / 毫秒 采樣頻率 / Hz 濾波器帶寬 / H z 控制碼 + 地址位 長度 IS D 400 2 120 120 600 200 k k 5+ 11 IS D 400 2 180 180 600 300 k k 5+ 11 IS D 400 2 240 240 600 400 k k 5+ 11 IS D 400 3 04 240 1200 200 k k 5+ 11 IS D 400 3 06 360 1200 300 k k 5+ 11 IS D 400 3 08 480 1200 400 k k 5+ 11 IS D 400 4 08 480 2400 200 k k 8+ 16 IS D 400 4 16 960 2400 400 k k 8+ 16 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 2．封裝及引腳排列 ISD4000系列語音芯片采用 28引腳 TSOP、 PDIP或 SOIC封裝方式，其中 PDIP或 SOIC封裝方式引腳排列如圖 131所示。可選 ， ， ， kHz等多個采樣頻率。通過串行通信接口 (SPI或 Microwire總線協(xié)議 )與微控制器 (如 MCS51芯片 )相連，所有操作均由微控制器控制。音質(zhì)中上，它們被廣泛應用于公共汽車語音報站系統(tǒng)、移動及自動應答電話設備、語音復讀機等電子產(chǎn)品中。 由于多數(shù) MCS51芯片沒有內(nèi)置的 SPI串行總線接口部件，因此只能用軟件模擬 SPI總線時序方式讀 /寫 SPI總線接口器件。 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 三 、 實驗電路 本實驗僅僅涉及實驗板上的 U 1 0 U 10 U 10U401(ISD4002語音芯片 )、 U404(集成功率放大器 )， 而與其他元器件無關(guān) 。 (3) 理解 MCS51與 SPI總線外設 (如 ISD4000系列語音芯片 )的硬件連接 、 讀 /寫方式 。實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 一、實驗目的 二、實驗設備與器材 三、實驗電路 四、實驗原理 (ISD4000系列語音芯片簡介 ) 五、實驗內(nèi)容、過程及要求 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 一 、 實驗目的 (1) 理解 SPI串行總線傳輸協(xié)議 。 (2) 理解 ISD4000系列語音芯片的工作原理以及其放音 、 錄音的控制過程 。 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 二、實驗設備與器材 仿真器及其附件、圖 1所示的實驗電路板各一套。 接通電源前 ， 將 JP103的 12引腳短路 ， 使 ISD4002語音芯片的中斷輸出端引腳與 MCS51外中斷 ()引腳相連 。 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 四 、 實驗原理 (ISD4000系列語音芯片簡介 ) ISD4000系列語音芯片包括 ISD400 ISD400 ISD4004三個子系列芯片，電源電壓為 3 V，單片錄音時間在 2～ 16分鐘之間。 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 該系列語音芯片采用 CMOS工藝，內(nèi)含振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動靜噪及高密度多電平Flash ROM存儲器陣列。內(nèi)部采用多電平直接模擬量存儲技術(shù)，每個采樣值直接存儲在片內(nèi) Flash ROM存儲器中，因此能逼真、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)等聲響效果，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲”。采樣頻率越低，錄放時間就越長 (但音質(zhì)會略有下降 )，片內(nèi)信息存放在 Flash ROM存儲器中，在斷電狀態(tài)下可保存 100年 (典型值 )，能反復錄音 10萬次以上。 引腳功能如下： VCCD：芯片內(nèi)部數(shù)字電路電源引腳。 VCCA：芯片內(nèi)部模擬電路電源引腳。 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 圖 131 PDIP或 SOIC封裝引腳排列 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 為了減小噪聲 ， 芯片內(nèi)部模擬 、 數(shù)字電路具有各自的電源 、地線總線 ， 以方便在印制板上實現(xiàn)數(shù)字 、 模擬電路電源和地線分開走線 ， 形成單點接地的布線規(guī)則 。輸入放大器可用單端或差分方式驅(qū)動。耦合電容與本端內(nèi)部的 3 kΩ串聯(lián)電阻構(gòu)成的輸入阻抗決定了芯片頻帶的低端截止頻率。 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 XCLK：外部采樣時鐘輸入端 ， 可選的采樣頻率如表 131所示 。 當不用外部采樣時鐘信號時 ， XCLK引腳必須接地 。當錄音信號電平下降到內(nèi)部設定的某一閾值以下時，自動靜噪功能使信號衰弱，這樣有助于養(yǎng)活無信號 (靜音 )時的噪聲。檢出的峰值電平與內(nèi)部設定的閾值作比較，決定自動靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點。 1 μF電容也影響自動靜噪電路對信號幅度的響應速度。 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 AUD OUT：音頻輸出 ， 可驅(qū)動 5 kΩ的負載 。 MIS0：狀態(tài)信息的串行輸出端 。 ：片選信號輸入端 ， 輸入 ， 低電平有效 。 SS 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 ：中斷輸出端，漏極開路 (OD)輸出，低電平有效。 RAC：行地址時鐘輸出端，漏極開路 (OD)。該信號高電平時間為 200 ms，低電平時間為 25 ms。該端可用于存儲管理技術(shù)。 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 表 132 控 制 命 令 指 令 5 位控制碼 11 位地址 操 作 摘 要 P O W E RU P 00100 X X X X X X X X X X X 上電 : 等待 T P U D 后器件可以工作 S E T P L A Y 11100 A 10 A 0 從指定地址開始放音。必須后跟 RE C 指令錄音繼續(xù) RE C 10110 X X X X X X X X X X X 從當前地址開始錄音 ( 直至 O V F 或 停止 ) S E T M C 11101 A 10 A 0 從指定地址開始快進。若再無信息，則進入 O V F 狀態(tài) S T O P 0X 110 X X X X X X X X X X X 停止當前操作 (C3 沒有定義 ) S T O P W RD N 0X 01X X X X X X X X X X X X 停止當前操作并掉電 (C3 、 C0 沒有定義 ) RIN T 0X 110 X X X X X X X X X X X 讀 O V F 和 E O M 標志 (C3 沒有定義 ) 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 2 00 ms2 5 msOV F E OM P0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 0 0 0C4 C3 C2 C1 C0 A1 0 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0MISOMOSIMC( 快進模式 ) ： 1 允許； 0 禁止IAB( 是否忽略指令地址 ) ： 1 忽略； 0 使用PU( 電源控制 ) ： 1 上電； 0 掉電P/R( 放音 / 錄音 ) ： 1 放音； 0 錄音RUN( 允許 / 禁止操作 ) ： 1 開始； 0 停止圖 132 SPI端口控制寄存器位及含義 實驗 13 MCS51與 SPI串行接口語音芯片連接 1) 放音過程 (1) 執(zhí)