基于语音识别的机车防带电过分相系统的研制毕业设计报告

基于语音识别的机车防带电过分相系统的研制毕业设计报告内容摘要：

10 MIC[P, N] I A 麦克风输入（正负端） 11 MONO I A 单声道 LineIn输入 12 MBS A 麦克 风偏置 13, 14 LIN[L, R] I A 立体声 LineIn（左右端） 15, 16 HPO[L, R] O A 耳机输出（左右端） 17 GNDA A 模拟电路用接地 18 VREF A 声音信号参考电压 19, 23 VDDA A 模拟信号用电源 20 EQ1 O A 喇叭音量外部控制 1 21 EQ2 I A 喇叭音量外部控制 2 22 EQ3 O A 喇叭音量外部控制 3 24 GNDA A 模拟电路用接地 陕西理工学院毕业设计 第 7 页 共 63 页 25, 26 SPO[N, P] O A 喇叭输出 27, 28 LOUT[L, R] O A LineOut输出 29 (Reaserved) (参考附录 的说明 ) 30 (Reaserved) (参考附录 的说明 ) 31 CLK I D 时钟输入 4— 48(MHz) 34 P7 I/O D 并行口（第 7位）连接上拉电阻 35 P6 I/O D 并行口（第 6位）连 接上拉电阻 36 P5 I/O D 并行口（第 5位）连接上拉电阻 37 P4 I/O D 并行口（第 4位）连接上拉电阻 38 P3 I/O D 并行口（第 3位）连接上拉电阻 39 P2/SDCK I/O D 并行口（第 2位）， 共用 SPI时钟 连接上拉电阻 40 P1/SDO I/O D 并行口（第 1位）， 共用 SPI输出 41 P0/SDI I/O D 并行口（第 0位）， 共用 SPI输入 连接上拉电阻 42 WRB*/SPIS* I D 写允许（低电平有效）， 共用 SPI允许（低电平有效） 连接上拉电阻 43 CSB*/SCS* I D 并行方式片选信号， 共用 SPI片选信号 连接上拉电阻 44 A0 I D 地址或数据选择。 在 WRB*有效时，高电平表示 P0~P7是地址，而低电平表示P0~P7是数据。 连接上拉电阻 45 RDB* I D 读允许（低电平有效） 连接上拉电阻 46 MD I D 0：并行工作方式 1：串行工作方式（ SPI协议） 连接上拉电阻 47 RSTB* I D 复位信号（低电平有效） 连接上拉电阻 48 INTB* O D 中断输出信号（低电平有效） 连接上拉电阻 （ 4）语音识别芯片 ICRoute ld3320 内部寄存器： 编号 (16进制 ) 说明 01 FIFO_DATA数据口 02 FIFO中断允许 第 0位：允许 FIFO_DATA中断； 第 2位：允许 FIFO_EXT中断； 05 FIFO_EXT数据口 06 (只读 )FIFO状态 第 3位： 1表示 FIFO_DATA已满，不能写。 第 5位： 1表示 FIFO_EXT已满，不能写。 其余位 Bit: Reserved。 08 清除 FIFO内容（清除指定 FIFO后再写入一次 00H） 第 0位：写入 1→清陕西理工学院毕业设计 第 7 页 共 63 页 除 FIFO_DATA 第 2位：写入 1→清除 FIFO_EXT 11 时钟频率设置 1 17 写 35H对 LD3320进行软复位（ Soft Reset） 写 48H可以激活 DSP； 写 4CH可以使 DSP休眠，比较省电。 19 时钟频率设置 2 1B 时钟频率设置 3 1C ADC开关控制 写 00H ADC不可用 写 09H Reserve保留命令字，具体使用按照给出的参考程序代码使用。 写 0BH 麦克风输入 ADC通道可用 （芯片管脚 MIC_P,MIC_N,MBS，管脚 9,10,12 ） 写 07H 立体声 Linein输入ADC通道可用 （芯片管脚 LIN_L,LIN_R，管脚 13,14） 写 23H Mono Linein输入 ADC通道可用 （芯片管脚 MONO，管脚 11） 1D 时钟频率设置 4 1E ADC专用控制，应初始化为 00H 20 FIFO_DATA上限低 8位（ UpperBoundary L） 21 FIFO_DATA上限高 8位（ UpperBoundary H） 22 FIFO_DATA下限低 8位（ LowerBoundary L） 23 FIFO_DATA下限高 8位（ LowerBoundary H） 24 FIFO_DATA MCU水线低 8位（ MCU water mark L） 25 FIFO_DATA MCU水线高 8位（ MCU water mark H） 26 FIFO_DATA DSP水线低 8位（ DSP water mark L） 27 FIFO_DATA DSP水线高 8位 （ DSP water mark H） 29 中断允许（可读写） 第 2位： FIFO 中断允许， 1表示允许； 0表示不允许。 第 4位：同步中断允许， 1表示允许； 0表示不允许。 2B 中断请求编号（可读写） 第 4位： 读取值为 1表示语音识别有结果产生； MCU可清零。 第 2位：读取值为 1表示芯片内部 FIFO中断发生。 MP3播放时会产生中断标志请求外部 MCU向 FIFO_DATA中 Reload数据。 第 3位：读取值为 1表示芯片内部已经出现错误。 值得注意的是：如果在中断响应时读到这位为 1，需要对芯片进行重启 Reset，才可以继续工作。 33 MP3播放用设置 开始播放时写入 01H, 播放完写入 00H。 35 ADC增益，或可以理解为麦克风（ MIC）音量。 测试板工作时使用的设置是 43H。 可以设置为 00H7FH。 值越大代表 MIC音量越大，识别启动越敏感，但可能带来更多误识别；值越小代表 MIC音量越小，需要近距离说话才能启动识别功能，好处是对远处的干扰语音没有反应。 在正常生活条件下的室内环境和比较安静的室外环境，建议设置值为40H55H；使用距离在 ，避免声音录入产生过激。 在十分 嘈杂的环境中，比如展览会现场，建议设置值为 10H2FH；此时需要使用者嘴巴距离 MIC距离为 0~50厘米以内。 具体的说明见 ―语音识别芯片 LD3320高阶秘籍 .pdf‖ 强烈建议开发者在建议的范围内进行设置，不要超出建议的设置范围。 陕西理工学院毕业设计 第 7 页 共 63 页 37 语音识别控制命令下发寄存器 写 04H：通知 DSP要添加一项识别句。 写06H：通知 DSP开始识别语音。 在下发命令前，需要检查 B2寄存器的状态。 38 FIFO_EXT上限低 8位（ UpperBoundary L） 3A FIFO_EXT上限高 8位（ UpperBoundary H） 3C FIFO_EXT下限低 8位（ LowerBoundary L） 3E FIFO_EXT下限高 8位（ LowerBoundary H） 40 FIFO_EXT MCU水线低 8位（ MCU water mark L） 42 FIFO_EXT MCU水线高 8位（ MCU water mark H） 44 FIFO_EXT DSP水线低 8位（ DSP water mark L） 46 FIFO_EXT DSP水线高 8位（ DSP water mark H） 6F 对芯片进行初始化时设置为 0xFF 79 时钟频率设置 5 81 耳机左音量 Bit7,6,0: Reserved； Bit[51]: 音量大小：数值越小，代表声音越大；数值越大，代表声音越小；本寄存器设置为 00H为最大音量。 调节本寄存器后，设置 寄存器 = 1，可以使调节音量有效。 83 耳机右音量 Bit7,6,0: Reserved； Bit[51]: 音量大小：数值越小，代表声音越大；数值越大，代表声音越小；本寄存器设置为 00H为最大音量。 调节本寄 存器后，设置 寄存器 = 1，可以使调节音量有效。 85 内部反馈设置 初始化时写入 52H 播放 MP3时写入 5AH (改变内部增益 ) 其中 Bit[1,0]为混音器反馈电阻设置 00 : 60kohm 01 : 45kohm 10 : 30kohm 11 : 15kohm 目前程序中设为 30Kohm 87 模拟电路控制 MP3播放初始化时写 FFH Bit3：喇叭音量调节激发 (见8E寄存器 ) Bit1：耳机左音量调节激发 (见 81寄存器 ) Bit0：耳机右音量调节激发 (见 83寄存器 ) 89 模拟电路控制 初始化时写 03H MP3播放时写 FFH 8D 内部增益控制 初始化时写入 FFH 8E 喇叭输出音量 Bit7,6,1,0: Reserved； Bit[52]: 音量大小，共 16等级：数值越小，代表声音越大；数值越大，代表声音越小； 本寄存器设置为 00H为最大音量。 调节本寄存器后，设置 寄存器 = 1，可以使调节音量有效。 8F LineOut选择 初始化时写入 0 B2 ASR： DSP忙闲状态 0x21 表示闲，查询到为闲状态可以进行 下一步 ASR动作 B3 ASR: Vad Para 本函数为打开或关闭 ―语音端点检测 ‖功能。 如果将该功能关闭，也就是参数设置为 ’0’，则所有的语音数据都会被用来执行语音识别的搜索运算。 而如果将该功能打开，也就是参数设置为大于 ’0’的数值，则所有的语音数据都会先经过是 ―语音段 ‖还是 ―静噪音段 ‖的检测，只有语音段被用来执行语音识别的搜索运算。 Default: 0x12H 0 – 关闭语音段检测功能， 数值范围 : 1~80 – 打开语音段检测功能。 数值越小越灵敏，但容易误判；数值越陕西理工学院毕业设计 第 7 页 共 63 页 大越不灵敏，但误 判的可能减少。 建议数值的范围在 10~40之间。 原则是语音环境信噪比越大，可以采用越大一点的数值。 调整本参数也会对识别距离产生影响，数值越小，越灵敏，距离越远。 B4 ASR: Vad Start 需要连续多长时间的语音才可以确认为是真正的语音开始。 每 1单位， 10毫秒。 Default： 0x0FH，相当于 150毫秒 数值范围 : 8~80 (相当于 10~800毫秒 ) B5 ASR: Vad Silence End 在语音检测到语音数据段以后，又检测到了背景噪音段，连续检测到多长时间的背景噪音段才可 以确认为是真正的语音结束。 每1单位， 10毫秒。 Default： 0x3CH，十进制的 60，相当于 600毫秒 数值范围 : 20~200 (相当于 200~2020毫秒 ) B6 ASR: Vad Voice max length 在语音检测到语音数据段以后，最长允许多长时间的语音识别。 每 1单位， 100毫秒。 Default： 0x3CH，十进制的 60，相当于 6000毫秒 = 6 秒钟 数值范围 : 5~200(相当于 500毫秒 ~20秒钟 ) B7 ASR： Pass Frame 在语音识别过程中可能会在刚 开始录音时引入一些噪声，或者由于麦克风的充电初始化引起刚开始录音时数据不正确，并影响到最终的识别效果。 本寄存器代表语音识别时忽略掉前面 num帧的数据。 每 1单位，代表 1帧数据， 20毫秒。 Default： 0x02H， (相当于忽略录音最开始的 40毫秒数据 ) B8 ASR：识别时间长度 最长识别时间长度设置为多少秒；缺省值是 60秒。 在本时间长度内，如果检测到说话声音，语音识别模块将会给出识别结果；如果始终没有说话声音，将会返回 0识别，见 BA寄存器，并发出中断。 B9 ASR：当前添加识别句的字符 串长度（拼音字符串） 初始化时写入 00H 每添加一条识别句后要设定一次。 BA 中断辅助信息，（读或设为 00） MP3：播放中断时， 第 5位 =1 表示播放器已发现 MP3的结尾。 ASR：中断时，是语音识别有几个识别候选 Value: 1 – 4: N个识别候选 0或者大于 4：没有识别候选 BC ASR：识别过程强制结束，在 ASR进行过程中，可以设置本寄存器提前结束本次 ASR过程； 写 07H，停止录音，但对已有声音进行识别运算，可能会有最优识别候选，返回 BA=0 4 写 08H，强制停止 ASR运 算，返回 BA=51H。 这两种设置都会使 DSP送出中断，如同正常的识别结束 MP3:。