【正文】 ......................................................................... 20 程序流程圖 ................................................................................................................... 21 第 4 章 測試實例 .................................................................................................................... 23 測試內(nèi)容 ............................................................................................................................ 23 測試結(jié)果 ............................................................................................................................ 23 基于 ISD4004 的家庭語音報警系統(tǒng)設(shè)計 ........................................................................ 23 語音錄放模塊設(shè)計 ..................................................................................................... 24 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ............................................................................................................. 25 基于 ISD4004 的紅外遙控醫(yī)院語音播報系統(tǒng)的設(shè)計 .................................................... 26 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。隨著電子通信業(yè)的出現(xiàn)和計算機技術(shù)的發(fā)展，人們開始可以從數(shù)字信號處理的角度了解語音。其中時域的分析處理有兩種方法：一是進行語音信 號分析，這屬于小型處理的范疇，主要是通過信號的加減、時移、倍乘、卷積、求相關(guān)函數(shù)等來實現(xiàn)；另一種是生成和變換成各種調(diào)制信號，這屬于非線性的范疇，主要是對信號平均累加器的動態(tài)范圍進行壓縮擴張，用門限方法對噪聲的抑制。 隨著計算機技術(shù)處理和信息技術(shù)的發(fā)展，語音交互已經(jīng)成為人機交互的必要手段，而語音信號的采集處理是人機交互的前提和基礎(chǔ)。 語音信號處理作為一個重要的研究領(lǐng)域，已經(jīng)有很長的研究歷史。進入 90 年代以來，語音信號處理在實用化方面取得了許多實 質(zhì)性的進展。另一方面，為了語音識別使用化的需要，講著自適應(yīng)、聽覺模型、快速搜索識別算法以及進一步的語言模型的研究等課題備受關(guān)注。 1874 年電話的發(fā)展可以認為是現(xiàn)代處理的開端。這種“波形原則 ”幾乎統(tǒng)治了其后整整一百年。聲碼器的理論基礎(chǔ)是認為語音是由人的聲帶振動產(chǎn)生的生源（載波）受到運動的聲道的控制（調(diào)制）而產(chǎn)生的，因而將載波和調(diào)制兩部分分開來進行傳送便可極大地壓縮頻帶。 40 年代后期，研制成功了能夠把語音信號的時變譜用語音表示出來的儀器 —— 語音儀，為語音信號分析提供了一個有力的工具。這是因為：第一，數(shù)字技術(shù)能夠完成許多很復(fù)雜 的信號處理工作；第二，通過語音進行交換的信息本質(zhì)上具有離散的性質(zhì)，因為語音可以看成是因素的組合，這就特別適合于數(shù)字處理；第三，數(shù)字系統(tǒng)具有高可靠性、價廉、緊湊、快速等特點，很容易完成實時處理任務(wù)；第四，數(shù)字語音適合于在強干擾通信中傳輸，易于和數(shù)據(jù)一起在通信網(wǎng)中傳輸，也易于進行加密傳輸。 無論是人與人之間還是人與計算機之間的語音通信，語音處理，特別是語音數(shù)字處理的理論和技術(shù)，具有特別重要的作用。用單片機控制語音芯片 ，再把單片機和語音芯片嵌入到通信設(shè)備，智能儀器，治安報警及兒童玩具中，就可做成語音播放的機器，應(yīng)用范圍廣泛。 系統(tǒng)設(shè)計的目的 設(shè)計一個語音錄放系統(tǒng)，可以應(yīng)用于通訊設(shè)備、智能儀表、治安報亭、語音報站、報數(shù)報價、語音講解、語音記錄、語音復(fù)讀、教學(xué)儀器、智能玩具、電子禮品等領(lǐng)域。系統(tǒng)具有較強的抗干擾能力，便于安裝和擴展。 4 第 2 章 單片機控制技術(shù)和開發(fā)環(huán)境介紹 89C52 單片機性能和引腳介紹 概述 AT89C52 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機，片內(nèi)含 8k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（ PEROM） 和 256 bytes 的隨即存儲數(shù)據(jù)存儲（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度，非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標準 MCS51 指令系統(tǒng) 及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 FLASH 存儲單元。 AT89C52 提供以下標準功能： 8k 字節(jié) FLASH 閃速存儲器， 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM,32 個 I/O口線， 3 個 16 位定時 /計數(shù)器，一個 6 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)震蕩器及時鐘電路?？臻e方式停止 CPU 工作，但允許 RAM，定時 /計數(shù)器，串行口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 AT89C52 主要性能參數(shù) AT89C52 單片機與 MCS51 產(chǎn)品指令和引腳兼容，內(nèi)部含有 8K 字節(jié)可擦寫 FALSH 閃存，1000 次擦寫周期。 引腳功能說明 引腳圖如圖 所示： 5 圖 AT89C52 單片機引腳圖 功能說明如下 ： 1 VCC：電源電壓 2 GND：地 3 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 4 P1 口： P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動6 （吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。 Flash 編程和程序校驗期間， P1 接收低 8 位地址。對端口 P2 寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個 電流 (IIL)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX RI 指令）時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 6 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。對 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 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表 所示，此外， 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。當振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。 9 PSEN：程序儲存允許（ PSEN） 輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89C52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。 欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H— FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。 8 keil 開 發(fā)環(huán)境和建立工程 keil 簡介 Keil C51 是 美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明 顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 輸入完畢之后，選擇 “File Save”，給這個文件取名保存，取 名字的時候必須要加上擴展名，一般 C 語言程序均以 “.C”為擴展名，這里將其命名為 ，保存完畢后可以將該文件關(guān)閉。 點擊 “ProjectNew Project…” 菜單，出現(xiàn)對話框，要求給將要建 立的工程起一個名字，這里起名為 fgf，不需要輸入擴展名。點擊 ATMEL 前面的 “+”號，展開該層，點擊其中的 89S52，然后再點擊 “確定 ”按鈕，回到主窗口，此時，在工程窗口的文件頁中，出現(xiàn)了 “Target 1”，前面有 “+”號，點擊 “+”號展開，可以看到下一層的 “Source Group1”，這時的工程還是一個空的工程，里面什么文件也沒有，需 要手動把剛才編寫好的源程序加入，點擊 “Source Group1”使其反白顯示，然后，點擊鼠標右鍵，出現(xiàn)一個下拉菜單，如圖 所示，選中其中的“Add file to Group Source Group1”，出現(xiàn)一個對話框，要求尋找源文件。雙擊文件名，即打開該源程序。芯片采用 CMOS 技術(shù) ,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 閃 爍存貯陳 列 。 芯片采用多電平直接模擬量存儲技術(shù) , 每個采 樣 值直接存貯在片內(nèi)閃爍存貯器 中 ,因此能 夠 非常真實 、 自然地再 現(xiàn) 語音、音 樂 、音調(diào)和 效 果聲 ,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 。 圖 ISD4004 引腳圖 引腳描述 1 電源 :(VCCA,VCCD) 為使噪聲最小 ,芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線 ,并且分別引到外封裝的 不同管腳上 ,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)盡量靠近器件。 3 同 相模擬輸入 (ANA IN+) 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電阻輸入阻抗決定了芯片頻帶的 低端截止頻率。 4 反相模擬輸入 (ANA IN) 差分驅(qū)動時 ,這是錄音信號的反相輸入端。 5 片選 (SS) 此端為低 ,即向該 ISD4004 芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。 7 串行輸出 (MISO) ISD 的串行輸出端。 8 串行時鐘 (SCLK) ISD 的時鐘輸入端 ,由主控制器產(chǎn)生 ,用于同步 MOSI 和 MISO 的數(shù)據(jù)傳輸。 9 中斷 (/INT) 本端為漏極開路輸出。中斷狀態(tài)在下一個 SPI 周期開始時清除。 OVF 標志 指示 ISD 的錄、放操作已到達存儲器的未尾。 10 行地址時鐘 (RAC) 漏極開路輸出。該信號 175ms 保持高電平 ,低電平為 25ms。 圖 時序 11 外部時鐘 (XC