【正文】 而可靈活地實現(xiàn)零功耗系統(tǒng)設(shè)計。C8051F雖然擺脫了5V供電，但仍可與5V電路方便地連接。在C8051F系列單片機中，常用的有C8051F310,F020,F022,F005,和F330，其基本參數(shù)如下芯片型號MIPS(峰值)FLASH存儲器(字節(jié))RAM(字節(jié))外部存儲器接口數(shù)據(jù)I/0口ADC精度及轉(zhuǎn)換速率DAC輸出F3102516K12802910bit,21ch,200kspF0202564K4325√6412bit,8ch,100ksps12bit,2chF0222564K4325√648bit,8ch,500ksps12bit,2chF0052532K2304312bit,8ch,100ksps12bit,2chF330258K7681710bit,16ch,200ksp10bit,lch，在時鐘頻率為25MHz時，各個芯片的速度可達(dá)到25MIPS，能滿足本系統(tǒng)的要求。其主要特性如下:（1）高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的CIP51內(nèi)核(可達(dá)25MIPS) （2）全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口(片內(nèi))（3）真正12位、100ksps的8通道ADC，帶PGA和模擬多路開關(guān)（4）兩個12位DAC，可編程更新時序（5）64K字節(jié)可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲（6）4352(4096+256)字節(jié)的片內(nèi)RAM（7）可尋址64K字節(jié)地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲器接口（8）39。所有模擬和數(shù)字外設(shè)均可由用戶固件配置為使能或禁止。片內(nèi)JTAG調(diào)試電路允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品MCU進(jìn)行非侵入式(不占用片內(nèi)資源)、全速、在系統(tǒng)測試。在使用JTAG調(diào)試時，所有的模擬和數(shù)字外設(shè)都可全功能運行。端口I/。其參數(shù)如下:MIPS(峰值):25 FLASH存儲器:64k RAM: 4352外部存儲器 SMBus/I39。該ADC工作在100ksps的最大采樣速率是可提供真正的12位精度。C805IF020器件的ADCO有其專用的VREFO輸入引腳，片內(nèi)15ppm/℃的電壓基準(zhǔn)可通過VREF輸出引腳為其它系統(tǒng)部件或片內(nèi)ADC產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓。有一個輸入通道被連到內(nèi)部溫度傳感器，其它8個通道接外部輸入。系統(tǒng)控制器可以將ADC置于關(guān)斷狀態(tài)以節(jié)省功耗。當(dāng)不同ADC輸入通道之間輸入的電壓信號范圍差距較大或需要放大一個具有較大直流偏移的信號時(在差分方式，DAC可用于提供直流偏移)，這個放大環(huán)節(jié)非常有用。這種靈活性允許用軟件事件、外部硬件信號或周期性的定時器溢出信號觸發(fā)轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換完成后，10或12位轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)字被鎖存在兩個特殊功能寄存器中。：存儲系統(tǒng)表放音列表區(qū)放音數(shù)據(jù)區(qū)錄音列表區(qū)錄音數(shù)據(jù)區(qū) 系統(tǒng)存儲器的組織對于Flash Memory的組織是以塊為單位的，第一塊存儲系統(tǒng)的參數(shù)，如：版本編號、日期、錄放音列表去、數(shù)據(jù)區(qū)的開始地址、總長度、首指針、尾指針等。放音數(shù)據(jù)區(qū)存儲的是提前錄制好的、由PC機傳送過來的語音文件，播放這些文件或者他們的組合時，也是從這里讀取數(shù)據(jù)。這時文件的參數(shù)發(fā)生變化，也需要增加或刪除錄音列表區(qū)文件的參數(shù)。當(dāng)指針指到該塊的末尾時，若要指向下一個文件參數(shù)，就需要指回該塊的開始處。根據(jù)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖和對硬件的設(shè)計，可設(shè)計出電路如附錄I。 系統(tǒng)電路板圖第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 軟件的總體設(shè)計[11][12][14]系統(tǒng)功能的實現(xiàn)依賴于軟硬件的協(xié)同工作。單片機控制軟件實現(xiàn)錄放音、中斷放音、停止錄音、讀取參數(shù)等功能，PC機控制軟件實現(xiàn)向單片機傳送系統(tǒng)參數(shù)和語音文件功能。 開始各寄存器初始化否收到完整命令出錯處理循環(huán)處理子程序 主程序流程圖循環(huán)處理子程序:從TTL232接口傳送到單片機的如果是完整的操作命令，則命令字符轉(zhuǎn)入命令處理子程序處理，命令參數(shù)則轉(zhuǎn)入?yún)?shù)處理子程序進(jìn)行處理。在錄放音過程中，不論是錄音還是放音，都是分三部分進(jìn)行的，這樣做的目的是能夠同時錄放音，即在微觀上是順序執(zhí)行，但在宏觀上是并行執(zhí)行的。若要了解系統(tǒng)的一些工作狀況，可通過從Flash Memory中讀取系統(tǒng)參數(shù)和錄音區(qū)參數(shù)、放音區(qū)參數(shù)來實現(xiàn)。: 命令處理收到一頁數(shù)據(jù)參數(shù)處理命令處理子程序參數(shù)處理子程序文件傳送子程序開始放音開始放音放音結(jié)束放音初始化子程序放音結(jié)束子程序放音子程序錄音開始錄音錄音結(jié)束結(jié)束錄音子程序錄音初始化子程序錄音結(jié)束子程序是是是是是是是是是否否否否否否否否否 單片機控制程序單片機控制程序在收到PC機傳送的命令和數(shù)據(jù)將進(jìn)行相應(yīng)的處理，另外還實現(xiàn)將語音文件寫入Flash Memory、錄放音初始化、錄放音、錄放音結(jié)束、讀取系統(tǒng)參數(shù)和列表區(qū)參數(shù)的功能，各操作相應(yīng)的標(biāo)志位來控制。 文件傳送子程序該程序接受PC機傳送來的語音文件和列表文件，進(jìn)行數(shù)據(jù)的校驗，如果無誤則寫入Flash Memory寫操作以一頁(512byte)為單位，相應(yīng)的地址中。數(shù)據(jù)丟失或有誤，則重新傳送剛才的數(shù)據(jù)頁。同時讀出最大錄音時間和長度，這兩個參數(shù)是用來自行停止錄音的。讀出這兩個參數(shù)后，打開控制AD變換速率的定時器，然后打開AD變換操作。 錄音子程序流程圖錄音結(jié)束后，首先停止AD轉(zhuǎn)換，然后將控制變換速率的定時器關(guān)掉。這時，還要檢查剩余的空間是否小于最大錄音空間，若小的話，要將錄音區(qū)的最后一個文件刪去，這樣就為下次的錄音留有了空間。若刪除了最后一個文件，則應(yīng)該修改系統(tǒng)的參數(shù)。最后是打開控制DA變換速率的定時器。 放音子程序初始化流程圖 放音結(jié)束子程序流程圖第五章 總結(jié)本文在深入分析研究數(shù)字錄音理論的基礎(chǔ)上，論述了一種嵌入式數(shù)字錄音系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。另外，本系統(tǒng)還可以實現(xiàn)錄音的功能，即通過麥克風(fēng)將語音信號輸入，經(jīng)過變換后的數(shù)據(jù)存儲在錄音數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，需要的時候再播放出來。還有，本系統(tǒng)可作為一個數(shù)字錄音模塊進(jìn)行封裝，在其上可以進(jìn)行二次開發(fā)，實現(xiàn)更多更強的功能。嵌入式數(shù)字錄音系統(tǒng)體積小，控制靈活，造價低，應(yīng)用范圍廣。本系統(tǒng)的Flash Memory容量較大，且錄音數(shù)據(jù)區(qū)可循環(huán)使用，為了減少工作的復(fù)雜度和減少對單片機資源的占用，因此數(shù)據(jù)沒有壓縮也能滿足通常情況下對錄音時間的要求。參考文獻(xiàn)[l] 張紹高.《數(shù)字音頻技術(shù)原理及應(yīng)用》.:國防工業(yè)出版社，[2] 張偉雄.《OSP芯片的原理與開發(fā)應(yīng)用》.:電子工業(yè)出版社，[3] [美]Ken .《數(shù)字音頻原理及應(yīng)用》.:電子工業(yè)出版社，2002,2[4] 李蘭友,韓其睿,江忠.《數(shù)字信號處理單片機及其應(yīng)用》.:電子工業(yè)出版社，[5] 潘琢金.《C8051FO20混合信號ISP FLASH微控制器數(shù)據(jù)手冊》[6] 《K9F56XXXOB Flash Memory使用手冊》.[7] 鐘玉琢等.《多媒體計算機技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用》.:高等教育出版社，[8] 余祖俊等.《微機檢測與控制應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計》.:北方交通大學(xué)出版社，[9] 鐘玉琢，洗偉銼，沈洪編著.《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用》.北京:清華大學(xué)出版社2000年[10] 薛鈞義張彥斌等編著.《凌陽16位單片機原理及應(yīng)用》.北京:北京航空航天大學(xué)出社2003年[11] 譚浩強編著.《c程序設(shè)計》.北京:清華大學(xué)出版社1999年[12] 夏寬理編著.《c語言與c程序設(shè)計》.上海:復(fù)旦大學(xué)出版社1994年[13] 竇振中編著.《單片機外圍器件實用手冊一存儲器分冊》.北京:北京航空航天大學(xué)出版社1998年[14] 周航慈編著.《單片機應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù)》.北京:北京航空航天大學(xué)出版社2003年[15] Arnold Berge.《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》.北京:電子工業(yè)出版社2002年[16] Omar ., HasegawaJohnson M., Levinson S., Gaussian mixture models of phonetic boundaries for speech recognition, Automatic Speech Recognition and Understanding, 2001. ASRU 39。袁老師在論文選題、參考書目、方法研究等方面給了我耐心細(xì)致的指導(dǎo)和幫助，使我免去不少麻煩，少走很多彎路，并在學(xué)術(shù)文章和論文的修改、審閱上字斟句酌，導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，求實的工作作風(fēng)使我受益匪淺，在此，向我的指導(dǎo)老師表示最衷心的感謝和最誠摯的敬意!同時，也感謝系里其他指導(dǎo)老師對我的指點和幫助