【正文】 ............................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(yǔ) ...........................................................................................................................................21附錄 1 ............................................................................................................................................222摘要在社會(huì)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(dòng)控制設(shè)備中，增加語(yǔ)音功能能極大地提高人機(jī)界面的友好性，方便用戶(hù)操作。在許多場(chǎng)合，設(shè)計(jì)者需要將語(yǔ)音系統(tǒng)和單片機(jī)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(yǔ)音合成、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音存儲(chǔ)和回放技術(shù)和單片機(jī)結(jié)合在一起。通過(guò)探索決定采用Flash 單片機(jī) STC89C52 及數(shù)碼語(yǔ)音芯片 ISD1420 組成的數(shù)字化的語(yǔ)音存儲(chǔ)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(xiě)了錄、放音控制程序，最后，對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)與展望。系統(tǒng)主要由單片機(jī) STC89C5AD574 、DAC0832 及閃速存儲(chǔ)器 AT29C040 組成。聲音通過(guò) MIC 轉(zhuǎn)換成微弱的電信號(hào)，經(jīng)專(zhuān)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(hào)經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)。這種方法過(guò)程簡(jiǎn)單，但是語(yǔ)音信號(hào)容易受到外界干擾而失真，并且信號(hào)的壓縮存儲(chǔ)比較復(fù)雜，硬件電路不宜調(diào)試。該系統(tǒng)采用語(yǔ)音芯片處理語(yǔ)音信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)，存儲(chǔ)方便，調(diào)試簡(jiǎn)單，還可以作為語(yǔ)音服務(wù)的子系統(tǒng)，所以選擇此方案。 器件選擇 單片機(jī)的選擇單片機(jī)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(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)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(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 語(yǔ)音芯片選擇語(yǔ)音芯片又稱(chēng)語(yǔ)音 IC，又被叫做聲音芯片。它能夠?qū)⒄Z(yǔ)音信號(hào)通過(guò)采樣轉(zhuǎn)化為數(shù)字，存儲(chǔ)在 IC 的 ROM 中，再通過(guò)電路將 ROM 中的數(shù)字還原成語(yǔ)音信號(hào)；而語(yǔ)音芯片放音功能實(shí)質(zhì)上是一個(gè) DAC 過(guò)程。目前，在市場(chǎng)上使用較為普遍的語(yǔ)音芯片如表 11 所示。因此，本次設(shè)計(jì)將采用 ISD1420 作為系統(tǒng)的語(yǔ)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(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng) 51 單片機(jī)不具備的功能。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash，512 字節(jié)RAM， 32 位 I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，內(nèi)置 4KB EEPROM，MAX810 復(fù)位電路，3 個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4 個(gè)外部中斷，一個(gè) 7 向量 4 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng) 51 的 5 向量 2 級(jí)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(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。最高運(yùn)作頻率 35MHz，6T/12T 可選。STC89C52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)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(hù)方式下，RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 ISD1420 語(yǔ)音芯片采用 ISD 系列語(yǔ)音芯片進(jìn)行錄音是一種可行的方法，它有音質(zhì)自然、單片存儲(chǔ)、反復(fù)錄放、低功5耗等優(yōu)點(diǎn)。ISD1420 為美國(guó) ISD 公司出品的優(yōu)質(zhì)單片語(yǔ)音錄放電路，由振蕩器、語(yǔ)音存儲(chǔ)單元、前置放大器、自動(dòng)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(chǔ)單元，提供零功率信息存儲(chǔ)，這個(gè)獨(dú)一無(wú)二的方法是借助于美國(guó) ISD 公司的專(zhuān)利直接模擬存儲(chǔ)技術(shù)(DAST TM)實(shí)現(xiàn)的。僅語(yǔ)音質(zhì)量?jī)?yōu)勝，而且斷電語(yǔ)音保護(hù)。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(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。 邊沿觸發(fā)放音（/PLAYE）此端出現(xiàn)下降沿時(shí)，芯片開(kāi)始放音。開(kāi)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(biāo)志，或內(nèi)存結(jié)束。 注：放音過(guò)程中當(dāng)遇到 EOM 或內(nèi)存結(jié)束時(shí)，如果/PLAYE 或/PLAYL 仍處在高電平，芯片雖然也進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)（內(nèi)部震蕩器和時(shí)鐘停止工作） ，但是由于芯片沒(méi)有對(duì)/PLAYE 和/PLAYL 的上升沿進(jìn)行消顫，隨后在這兩個(gè)引腳上出現(xiàn)的下隆沿（例如釋放按鍵時(shí)的抖動(dòng)）都會(huì)觸發(fā)放音。此外，放音遇到 EOM 標(biāo)志時(shí)，此端輸出低電平脈沖。片內(nèi)自動(dòng)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(diǎn)。當(dāng)以差分形式連接話筒時(shí)，可減小噪聲，提高共模抑制比。響應(yīng)時(shí)間取決于此端的 5KΩ 輸入阻抗和外接的對(duì)地電容（即線路圖中的 C6）的時(shí)間常數(shù)。470KΩ 和 的標(biāo)稱(chēng)值在絕對(duì)大多數(shù)場(chǎng)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(duì)話筒輸入來(lái)說(shuō)，ANA OUT 端應(yīng)通過(guò)外接電容連至本端。其它音源可通過(guò)交流耦合直接連至本端。單端使用時(shí)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(shí)鐘（XCLK）此端內(nèi)部有下拉元件，不用時(shí)應(yīng)接地。商業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度各電壓范圍內(nèi)，頻率變化在+%內(nèi),并保證最小錄放時(shí)間，所以有些芯片的錄放時(shí)間比標(biāo)稱(chēng)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(shí)鐘，頻率如表 21“外部鐘頻”所示。輸入時(shí)鐘的占空比無(wú)關(guān)緊要，因?yàn)閮?nèi)部首先進(jìn)行了分頻。當(dāng) A7 或 A6 有一個(gè)為 0 時(shí)，所有輸入均釋放為地址位，作為當(dāng)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(dāng)最高兩位（A8 、A9 ）都為 1 時(shí)，其它地址端置高可選擇某個(gè)（或某幾個(gè)）特定模式。具體操作模式如表 12 所示。 表12 模式控制說(shuō)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(biāo)志 在全部語(yǔ)音錄放結(jié)束時(shí)，給出EOM 標(biāo)志A2/M2 未用 當(dāng)工作模式 操作時(shí)，此端應(yīng)接低電平A3/M3 循環(huán)放音 從0地址開(kāi)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(hào)中止A6/M6 按鈕控制 簡(jiǎn)化器件接口使用操作模式時(shí)需要注意兩點(diǎn)：(1) 所有操作模式下的操作都是從 0 地址開(kāi)始，以后的操作根據(jù)模式的不同，而從相應(yīng)的地址開(kāi)始工作。當(dāng) CE 變低且最高兩地址位同為高時(shí)，執(zhí)行操作模式。(2) 操作模式位不加鎖定，可以在 MSB（A8 、A9 ）地址位為高電平時(shí)， CE 電平變低的任何時(shí)間執(zhí)行操作模式操作。 ISD1420 的應(yīng)用電路ISD1420 集成度較高，內(nèi)部包括前置放大器、內(nèi)部時(shí)鐘、定時(shí)器、采樣時(shí)鐘、濾波器、自動(dòng)增益控制、邏輯控制、模擬收發(fā)器、解碼器和 480KB 的 EEPROM 等。 ISD1420 控制電平與 T