【正文】 ..................................................................................... 12 功放電路設(shè)計 ................................................................................................................. 13 3 語音錄放系統(tǒng)軟件設(shè)計 ....................................................................................................... 15 . 主要變量說明 ............................................................................................................... 15 . 主程序工作原理及流程圖 ......................................................................................... 15 . 子程序流程圖及代碼 ................................................................................................. 17 錄音子程序 ............................................................................................................... 17 放音子程序 ............................................................................................................... 18 . 程序代碼： ................................................................................................................... 18 結(jié)束語 .......................................................................................................................................... 21 附錄 1 ........................................................................................................................................... 22 2 摘要 在社會高速發(fā)展的今天，由于人們生活學(xué)習(xí)工作的需要，錄音設(shè)備在現(xiàn)在起著至關(guān)重要的作用。 在智能儀器儀表或自動控制設(shè)備中，增加語音功能能極大地提高人機界面的友好性，方便用戶操作。在許多場合，設(shè)計者需要將語音系統(tǒng)和單片機結(jié)合在一起 學(xué)習(xí)和了解錄音設(shè)備的 原理和結(jié)構(gòu)，并且學(xué)習(xí)如何將 語音合成、語音識別、語音存儲和回放技術(shù) 和單片機結(jié)合在一起 。 通過探索決定 采用 Flash 單片機 STC89C52 及數(shù)碼語音芯片 ISD1420 組成的數(shù)字化的語音存儲與回放系統(tǒng)。首先給出了系統(tǒng)的硬件電路，接著結(jié)合硬件電路編寫了錄、放音控制程序，最后，對本設(shè)計進行總結(jié)與展望。系統(tǒng)主要由單片機 STC89C5 AD57 DAC0832及 閃速存儲器 AT29C040 組成。 聲音通過 MIC 轉(zhuǎn)換成微弱的電信號，經(jīng)專用的音頻前置放大器放大后，由帶通濾波器濾波，輸出的信號經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換送入單片機。這種方法過程簡單，但是語音信號容易受到外界干擾而失真，并且信號的壓縮存儲比較復(fù)雜，硬件電路不宜調(diào)試。 該系統(tǒng)采用語音芯片處理語音信號，抗干擾能力強，存儲方便，調(diào)試簡單，還可以作為語音服務(wù)的子系統(tǒng)，所以選擇此方案。 器件選擇 單片機的選擇 單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集 成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU、隨機存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時器 /計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機系統(tǒng) 。 語音芯片選擇 語音芯片又稱語音 IC，又被叫做聲音芯片。它能夠?qū)⒄Z音信號通過采樣轉(zhuǎn)化為數(shù)字，存儲在 IC 的 ROM 中，再通過電路將 ROM 中的數(shù)字還原成語音信號；而語音芯片放音功能實質(zhì)上是一個 DAC 過程。目前，在市場上使用較為普遍的語音芯片如表 11 所示。因此，本次設(shè)計將采用 ISD1420 作為系統(tǒng)的語音處理芯片參與工作。 STC89C52 使用經(jīng)典的 MCS51 內(nèi)核，但做了很多的改進使得芯片具有傳統(tǒng) 51 單片機不具備的功能。 具有以下標準功能： 8k 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810復(fù) 位電路， 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器， 4 個外部中斷，一個 7 向量 4 級中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51 的 5 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。最高運作頻率 35MHz， 6T/12T 可選。 STC89C52單片機適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。另外 STC89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直 到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 5 ISD1420 語音芯片 采用 ISD 系列語音芯片進行錄音是一種可行的方法，它有音質(zhì)自然、單片存儲、反復(fù)錄放、低功耗等優(yōu)點。 ISD1420 為美國 ISD 公司出品的優(yōu)質(zhì)單片語音錄放電路，由振蕩器、語音 存 儲單元 、前置放大器、自動增益控制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。錄音內(nèi)容存入永久 存儲單元 ，提供零功率信息存儲，這個獨一無二的方法是借助于美國 ISD 公司的專利 直接模擬存儲技術(shù) (DAST TM)實現(xiàn)的。僅語音質(zhì)量優(yōu)勝，而且斷電語音保護。模擬和數(shù)字電源端最好分別走線，盡可能在靠近供電端處相連，而去耦電容應(yīng)量靠近芯片。 錄音（ /REC）低電平有效。錄音期間， /REC 必須保持為低。之后芯片自動進入節(jié)電狀態(tài)。 邊沿觸發(fā)放音（ /PLAYE）此端出現(xiàn)下降沿時，芯片開始放音。開始放音后，可以釋放 /PLAYE。放音持續(xù)至端回到高電平，遇到 EOM 標志，或內(nèi)存結(jié)束。 注：放音過程中當遇到 EOM 或內(nèi)存結(jié)束時，如果 /PLAYE 或 /PLAYL 仍處在高電平，芯片雖然也進入節(jié)電 狀態(tài)（內(nèi)部震蕩器和時鐘停止工作），但是由于芯片沒有對 /PLAYE 和 /PLAYL 的上升沿進行消顫，隨后在這兩個引腳上出現(xiàn)的下隆沿（例如釋放按鍵時的抖動）都會觸發(fā)放音。此外，放音遇到 EOM 標志時，此端輸出低電平脈沖。片內(nèi)自動增益控制電路（ AGC）將前置增益控制在 15 至 24dB。耦合電容值和此端的 10KΩ輸入阻抗決定了芯片頻帶的低頻截止點。當以差分形式連接話筒時，可減小噪聲，提 高共模抑制比。響應(yīng)時間取決于此端的 5KΩ輸入阻抗和外接的對地電容（即線路圖中的 C6）的時間常數(shù)。 470KΩ和 的標稱值在絕對大多數(shù)場合下可獲得滿意的效果。前 置電壓增益取決于 AGC 端的電平。對話筒輸入來說， ANA OUT 端應(yīng)通過外接電容 連至本端。其它音源可通過交流耦合直接連至本端。單端使用時必須在輸出端和喇叭間接 耦合電容，而雙端輸出既不用電容又能將功率提高 4 倍。 外部時鐘（ XCLK）此端內(nèi)部有下拉元件，不用時應(yīng)接地。商業(yè)級芯片在整個溫度各電壓范圍內(nèi)，頻率變化在 +%內(nèi) ,并保證最小錄放時間，所以有些芯片的錄放時間比標稱的值稍大。若要求更高精度或系統(tǒng)同步，可從本端輸入外部時鐘，頻率如表 21“外部鐘頻”所示。輸入時鐘的占空比無關(guān)緊要，因為內(nèi)部首先進行了分頻。當 A7 或 A6 有一個 為 0 時，所有輸入均釋放為地址位，作為當前錄放操作的起始地址。地址在 /PLAYE、 /PLAYL、或 /REC 的下降沿鎖存。操作模式也由地址端控制，當最高兩位（ A A9）都為 1 時，其它地址端置高可選擇某個（或某幾個）特定模式。具體操作模式如表 12 所示。 表 12 模式控制說明表 模式控制 功能 典型應(yīng)用 A0/M0 信息檢索 快速檢索信息 A1/M1 刪除 EOM標志 在全部語音錄放結(jié)束時，給出 EOM標志 A2/M2 未用 當工作模式 操作時，此端應(yīng)接低電平 A3/M3 循環(huán)放音 從 0地址開始連續(xù)重復(fù)放音 A4/M4 連續(xù)尋址 可錄放連續(xù)的多段信息 A5/M5 CE電平觸發(fā) 允許信號中止 A6/M6 按鈕控制 簡化器件接口 使用操作模式時需要注意兩點： (1) 所有操作模式下的操作都是從 0 地址開始，以后的操作根據(jù)模式的不同，而從相應(yīng)的地址 開始工作。當 CE 變低且最高兩地址位同為高時，執(zhí)行操作模式。 (2) 操作模式位不加鎖定，可以在 MSB（ A A9）地址位為高電