本科毕业论文：单片机控制语音芯片的录放音系统的设计

本科毕业论文：单片机控制语音芯片的录放音系统的设计内容摘要：

取。 加密位不可直接校验，加密位的校验可通过对存储器的校验和写入状态来验证。 ? 芯片擦除：利用控制信号的正确组合并保持 10ms的低电平即可将 PEROM阵列（ 2K字节）和两个加密位整片擦除，代码阵列在片擦除操作中将任何非空单元写入“ 1”可被再次编程之前进行。 ? 读片内签名字节：除 、 被拉成逻辑低电平外，读签名字节的过程和单元 000H、001H及 002H的正常校验相同，返回值意义如下： （ 000H） =1EH声明产品有 ATMEL公司制造。 （ 001H） =21H声明为 89C2051单片机。 ? 编程接口： Flash 闪速阵列中的每一代码字节进行写入且整个存储器可在控制信号的正确组合下进行擦除，写操作周期是自身定时的，初始化后它将自动定时到操作完成。 10 表 1— 5 AT89C2051的极限参数 ： 图 1— 3 11 外部时钟驱动波形 ： 图 1— 4 注： AC输入测试期间是当电平 (逻辑 1) 12 和 （逻辑 0），实时测量 VIH的最小值 VH 的最大值 三．语音芯片在单片机中系统的使用 所谓语音芯片就是在人工或者是控制器的控制下可以录音和放音的芯片，在单片机中使用语音芯片时，需要考虑三个方面的内容，一个方面是如何使用 isd系列的语音芯片，二是如何根据选择的 isd芯片设计 外围和单片机的接口电路，三是如何编写定时控制语音芯的单片机程序。 功能模块分为三个方面： 1． 单片机系统：输出控制信号，控制语音芯片定时播放特定的语音。 2． 外围电路：实现外围电路的 isd系列语音芯片，本电路所使用的是 isd2560 的芯片和单片机之间的接口电路。 3． C51程序：编写定时一秒的程序，并在定时中断来时间来时播放语音芯片中的内容。 器件和原理 (1).什么是语音芯片。 语言芯片就是人工或者是控制器的控制下可以录音和放音的芯片。 比较典型的有美国的 isd公司生产的 isd系列语音芯片。 Isd系列语音芯片采用模拟 数据在半导体存储器直接存储的技术，即将模拟语音数据直接写入单个存储单元，不需要经过 A/D或 D/A转换，因此能够较好地真实再现语音的自然效果，避免了一般固体语音电路因为量化和压缩所造成的量化噪音和失真现象。 另外芯片功能强大：既录即放，语音可掉电保护， 10万次的檫写寿命，手动操作和 cpu控制兼容，可多片级联，无须开发系统等，确实给欲实现语音功能的单片机应用设计人员提供了单片的解决方案。 (2).如何选择合适的语音芯片。 下面介绍比较流行的语音芯片，以及选择语音芯片的标准。 目前，市场上的语音芯片和语音板很多，从价 格性能比上看，美国 isd公司的 ISD系列录放芯片是比较好的，有以下特点： a. 使用直接电平存储技术，省去了 A/D和 D/A转换。 b. 内部集成了大容量的 EEPRPOM，不再需要扩展存储器。 c. 控制简单，控制管脚与 TTL电平兼容。 d. 具有集成度高，音质好，使用方便等优点。 (3).ISD2560的基本功能是什么。 本电路将选择美国 ISD公司的 2560语音芯片。 该芯片的引脚图如图所示，其基本特点和引脚的功能说明如下。 （ a） .ISD2560系列具有抗断电，音质好，使用方便，无需专用的语音开发系统的特点。 （ b） .片内 EERPOM 容量 480KB，所以录放时间长，录放时间为 90秒。 （ c） .有 10个地址输入端，寻址能力可达 1024位。 （ d） .语音最多能分 600段，设有 OVF溢出端，便于多个器件级联。 ? 地址线： A0— A9。 共有 1024种组合状态。 最前面的 600个状态作内部存储器的寻址用，最后 256个状态作为操模式。 ? 电源： VCCA、 VCCD。 芯片内部的模拟和数字电路使用不同的电源总线。 模拟和数字电源端最好分别走线。 13 ? 地线： VSSD、 VSSA。 芯片内部的模拟和数字也可使用不同的地线。 ? 节能控制： PD。 本端拉高是芯片停止工作，进入不 耗电的节能状态，芯片发生溢出，即 OVF端输出低电平后，要将本端短暂变为高复位芯片，才能使之再次工作。 、 ? 片选： CE。 本端变低后，而且 PD 为低，允许进行录放操作。 芯片在本端的下降沿锁存地址线和 P/R端的状态。 ? 录放模式： P/R。 本端状态在 /CE的下降沿锁存。 高电平选择放音，低电平选择录音。 ? 信息结尾标志： EOM。 EOM标志在录音时由芯片自动插入到该信息的结尾。 放音遇到 EOM时，本端输出低电平脉冲。 芯片内部会检查电源电压以维护信息的完整性，当电压低于 ，本端变低，芯片只能放音。 ? 溢出标志： OVF。 芯片处于存储空间末尾时本端输出低电平脉冲表示溢出，之后本端状态跟随 CE端的状态，知道 PD 端变高。 ? 麦克输入： MIC。 本端连至片内前置放大器的反向输入。 片内自动增益控制（ AGC）将置增益控制在 15DB至 24DB。 、 ? 自动增益控制： AGC。 AGC动态调整前置增益以补偿话筒输入电平的宽度变化，使得录制变化很大的音量（从耳语到喧嚣声）时失真都能保持很小。 ? 模拟输出： ANA OUT。 前置放大器的输出，前置电压增益取决于 AGC端电平。 ? 模拟输入： ANA IN。 本端为芯片录音信号的输出。 对话筒输入来说 ANA OUT端 应通过外接电容连至本端。 ? 喇叭输出： SP+、 SP。 过对输出端级驱动 16 欧以上的喇叭。 单端使用时必须在输出端和喇叭间接耦合电容，而双端输出既不用电容又不能将功率提高至 4倍。 录音和节电模式下，它们保持为低电平。 ? 辅助输入： AUX IN。 当 /CE和 P/R为高，放音不进行，或处于放音溢出状态时，本端的输入信号过内部功放驱动喇叭输出端。 当多个 2560 级联时，后级的喇叭输出通过本端连接到本级的输出放大器。 ? 外部时钟： XCLK。 本端捏部有下拉元件，不用时应接地。 芯片内部的采样始终在出厂前已调节器校，误差为 +1%内。 ? 地址 /模式输入： AX/MX。 地址端有个作用，取决于最高两位（ MSB，即 2532/2548的 A7和 A8，或 2560/2590/25120的 A8 和 A9）的状态。 当最高两位中有个为零时，所有输入均解释为地址位，做为当前录入操作的起始地址。 地址端只做输入，不输出操作过程中的内部地址信息。 14 内部时钟 定时器采样时钟放大器放大器前置防混淆滤波器自动增益控制 解码器模拟收发器存储器阵列平滑滤波器（ AGC ）电 源 地 址 缓 冲 器 器件控制线混合扬声器驱动器X C L KA N A I NA N A O U TM I CM I C R E FA G CV c c A V s s A V s s D V c c D A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 PD O V F P / R CE E O M A U X I NS P +S P 模拟输入A91 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111213141516171819202122 2324 25262728480K ISD2560封装。