基于单片机的录音播放系统设计

基于单片机的录音播放系统设计内容摘要：

Data、Attribution 和 Direction 的值被设为 ―010‖。 与其它的单片机相比， SPCE061A 除 了每个 I/O 口可以单独定义其状态外，每个对应状态下的 I/O 端口性质电路都是内置的，在实际的电路中不需要再 外接。 大庆石油学院本科生毕业设计（论文） 12 音频录 音器件的组成 在 SPCE061A单片机 中 的 A/D转换器有 8个通道，其中有 1个通道是 MICIN输入，它专门用于对语音信号进行采样。 语音信号经 Mic 转换成电信号，由隔直电容隔掉直流成分，然后输入至 SPCE061A 内部前置放大器。 SPCE061A 内部自动增益控制电路 AGC 能随时跟踪、监视前置放大器输出的音频信号电平，当输入信号增大时， AGC 电路自动减小放大器的增益；当输入信号减小时， AGC电路自动增大放大器的增益，以便使进入 A/D 的信号保持在最佳电平，又可使削波减至最小。 A/D 转换器对输 入的音频信号进行 8kHz 采样，并按照凌阳音频编码格式进行编码，每秒将占用 16kBits 的存储器空间。 音频录入部分详细电路图如下 图 33 所示。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 6 J u n 2 0 09 S he e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n gs \ A d m i n i s t r a t o r \ 桌面 \ 新建文件夹 \ M y D e s i g n 1 .d dbD r a w n B y:X 1M I C R O P H O N E+C 12 00 u+ C 24 .7 u+ C62 2uA V S S 1R 11 KR 43 KR83 KR51 0 KV M I CC 1 12 24C 1 32 24AVSS11 +2R61 0 KR 34 70 KR 75 .1 KC 91 04V C MA V S S 1M I C PM I C NA G CA V S S 1C 41 04C 4 65 02M I C O U TO P IAVSS1 图 33 音频录入部分电路原理图 音频输出 器件的组成 语音集成放大器 SPY0030 是凌阳公司的一款语音放的芯片，相当于 LM386是一种音频集成功放， 对 语音 数据起到放大作用。 但要比 LM386 音质好， 具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。 他可以工作在 ～ 范围内，最大输出功率 可达 700mW。 系统的音频输出 部分 是 将 SPCE061A 中储存的音频数据通过 SPCE061A 中 大庆石油学院本科生毕业设计（论文） 13 两路音频输出端 DAC DAC2 并经过 语音集成放大器 SPY0030 放大，在经喇叭播放。 图 34 为 DAC1 放输出电路原理图， DAC1 音频输出通道与语音集成放大器SPY0030 连接电路如图所示， DAC2 音频输出通道与语音集成放大器 SPY0030连接电路与 DAC1 音频输出通道相同。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 6 J u n 2 0 09 S he e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n gs \ A d m i n i s t r a t o r \ 桌面 \ 新建文件夹 \ M y D e s i g n 1 .d dbD r a w n B y:C 2 01 04C 2 51 04C 2 61 04C 2 32 24+C 2 11 00 u12J?S P LR 91 K00D A C 123U 2VDD876354+_21S P Y 0 0 3 0S P HS pe a ke r 图 34 DAC1 放输出 电路原理图 系统中 SPCE061A的功能应用 SPCE061A 单片机是本系统的核心器件。 他的 CPU 内核采用凌阳最新推出的 181。 ’nSP™内核， 181。 ’nSP™内核是一个通用的核结构。 除此之外的其它功能模块均为可选结构，亦即这种结构可大可小或可有可无。 借助这种通用结构附加可选结构的积木式的构成，便可形成各种不同系列派生产品，以适合不同的应用场合。 这样做无疑会使每一种派生产品具有更强的功能和更低的成本。 从而适应各种应用环境的需要。 181。 ’nSP™家族把各功能部件模块化地集成在一个芯片里，内部采用总线结构，因而减少了各功能部件之间的连线，提高了其可靠性和抗干扰能力。 另外，模块化的结构易于系统扩展，以适应不同用户的需求。 181。 ’nSP™家族把各功能部件模块化地集成在一个芯片里，内部采用总线结构，因而减少了各功能部件之间的连线，提高了其可靠性和抗干扰能力。 另外，模块化的结构易于系统扩展，以适应不同用户的需求。 181。 ’nSP™家族片内带有高寻址能力的 ROM、静态 RAM 和多功能的 I/O 口。 大庆石油学院本科生毕业设计（论文） 14 另外， 181。 ’nSP™的指令系统提供具有较高运算速度的 16 位 16 位的乘法运算指令和内积运算指令，为其应用增添了 DSP 功能，使得 181。 ’nSP™家族运用在复杂的数字信号处理方面既很便利，又比专用的 DSP 芯片廉价。 SPCE061A 最小系统 SPCE061A 最小系统接线如图 35 所示，在 OSC0、 OSC1 端接上晶振及谐振电容，在锁相环压控振荡器的阻容输入 VCP 端接上相应的电容电阻后即可工作 [9]。 其它不用的电源端和地端接上 的去藕电容提高抗干扰能力。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 7 J u n 2 0 09 S he e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n gs \ A d m i n i s t r a t o r \ 桌面 \ 新建文件夹 \ M y D e s i g n 1 .d dbD r a w n B y:12131415161718192021222324252627282930313234 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 5354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384134567891011332O S C IO S C OX T E S TV D DI C E E NI C E S C KI C E S D AV S S AP V I ND A C 1D A C 2V R E F 2V S S AAGCO P IM I C O U TM I C NP F U S EC?C A PC 33 30 0 p FC 41 00 0 0 p FR 13 .3 KV s sV s s pV c p2 0 p FC 2 52 0 p FC 61 00 0 0 p FC 2 31 0 u F / 16 V1J 8C O N 1Y 13 27 6 8 H zV S S A+V s sO S C O O S C IMICPV CMV RTV DDAV SSIOA0IOA1IOA2IOA3IOA4IOA5IOA6IOA7V SSV SSV DDHV DDHIOA8V MICC 71 00 0 0 p FC 2 71 00 uP / 1 6 VC 1 11 00 0 0 p F 1 21 00 0 0 p fV S S A V S SMICPVCMVRTPADV DDVMICVSSNC NCIOA0IOA1IOA2IOA3IOA4IOA5IOA6IOA7VSSVSSVDDH VDDH IOA8NC NC VSSVCPVDDXRESBIBO0IBO1IBO2IBO3IBO4IBO5IBO6IBO7NC NC NCIBO9IBO8IBO10VDDHNCNCNCNCNCP V P PI O B 1 1I O B 1 2I O B 1 3I O B 1 4I O B 1 5X S L E E PV S SX R O M TI O A 1 5I O A 1 4I O A 1 3I O A 1 2I O A 1 1I O A 1 0I O A 9O S C 32 OO S C 32 IX T E S TVDDX I C EX I C E C L KX I C E S D AV S SD A C 1D A C 2V R E F 2V S SAGCO P IM I C O U TM I N CP V I NP F U S ENCNCNCI O B 1 1I O B 1 2I O B 1 3I O B 1 4I O B 1 5S L E E PV S SI O A 1 5I O A 1 4I O A 1 3I O A 1 2I O A 1 1I O A 1 0I O A 9VSSPVCPV DOPPESBIBO0IBO1IBO2IBO3IBO4IBO5IBO6IBO7IBO8IBO9IBO10VDDHC 91 00 0 0 p FC 1 01 00 0 0 p FV S S 图 35 SPCE061A最小系统原理图 大庆石油学院本科生毕业设计（论文） 15 闪存 Flash 在本次毕业设计中使用 SPCE061A 中的 Flash闪存来存贮 通过录音得到的 最长 20 秒 数据。 SPCE061A 是一个用闪存替代 mask ROM 的 MTP(multitimeprogrammable)芯片，闪存可以进行 多次的擦除与写入，可用来存储程序与数据。 SPCE061A 具有 32K 字 (32K16 位 )闪存容量，这 32K 字的内嵌闪存被划分为 128 个页，每个页存储容量为 256 个字。 它们在 CPU 正常运行状态下均可通过程序擦除或写入。 全部 32K 字闪存均可在 ICE 工作方式下被写入或被擦除。 为了安全起见，不对用户开放整体擦除功能。 它有读取、写入、擦除操作，我们必须通过向 P_Flash_Ctrl (写 ) ($7555H)单元写入 0xAAAA，来启用闪存的存取功能。 然后，向 P_Flash_Ctrl (写 ) ($7555H)单元写入 0x5511，来擦除页的内容。 写入 0x5533，对闪存写入。 这些指令不能被任何其它的操作打断，包括中断、 ICE 的单步跟踪动作。 这是因为闪存控制器必须保证闪存处于写入状态。 如果其它的操作打乱了这个顺序，闪存的状态将发生改变，擦除页和写入的操作不。