基于單片機的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計說明

1、工學院（成人教育） 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）題 目基于單片機的語音錄放系統(tǒng)設(shè)計 副標題 性 質(zhì)： 畢業(yè)設(shè)計 畢業(yè)論文學生年 級教 學 點專 業(yè)指導教師評定成績 優(yōu) 良 中 與格 不與格27 / 30摘要介紹ISD2560語音芯片的結(jié)構(gòu)與引腳功能，所設(shè)計的系統(tǒng)實現(xiàn)了單片機對ISD2560的控制，并能夠?qū)崿F(xiàn)錄放音與循環(huán)放音等功能。由單片機AT89C51與數(shù)碼語音芯片ISD2560組成的語音設(shè)計系統(tǒng)出了系統(tǒng)的硬件電路，并給出了錄、放音實用的源程序。目前，語音合成、語音識別、語音存儲和回放技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，盡管利用一般的單片機測控系統(tǒng)中都有的硬件電路（如A/D、 D/A、存儲器等）能完成語音信號的數(shù)

2、字化處理，但是功能比較單一、且效果不是很好，所以基于單片微機和語音芯片系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，如電腦語音鐘、語音型數(shù)字萬用表、手機話費查詢系統(tǒng)、排隊機、監(jiān)控系統(tǒng)語音報警以與公共汽車報站器等等。本設(shè)計用單片機和錄放時間達60秒的數(shù)碼芯片ISD2560設(shè)計了一個智能語音錄放系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：單片微機 數(shù)碼語音芯片 智能目 錄第一章 緒論1第二章ISD2560芯片介紹22.1 語音芯片的選取22.2語音芯片ISD2560簡介32.3 語音芯片引腳功能介紹4第三章 電路原理圖與說明93.1 復位電路93.1.1 復位電路的作用93.1.2 基本的復位方式103.2 時鐘電路113.3單片機與語音芯片部分外圍

3、接線12第四章 語音錄放工作流程154.1 硬件流程154.2軟件流程17第五章 程序說明19第六章 結(jié)語25第七章 致26第八章 參考文獻27第一章 緒論在聲學領(lǐng)域，單片機技術(shù)與各種語音芯片相結(jié)合，即可完成語音的合成技術(shù)，使得單片機語音系統(tǒng)的實現(xiàn)成為可能。所謂語音芯片，就是在人工或者控制器的控制下可以錄音和放音的語音芯片,但語音信號是模擬量（語音芯片存儲和播放聲音的基本工作方式為：聲音 模擬量 A/D 存儲 D/A 模擬量 播放）。采用此方法的語音芯片外圍電路比較復雜，聲音質(zhì)量也有一定失真。而另一類語音芯片采用ROM存儲方法，將模擬量語音數(shù)據(jù)直接寫入半導體存儲單元中，不需另加變換電路，使用方

4、便，且語音音質(zhì)自然，利用數(shù)字語音電路來實現(xiàn)語音信號的記錄、存儲、還原等任務(wù)。數(shù)字語音電路是一種集語音合成技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)以與微控制器為一體的并在近十幾年迅速發(fā)展起來的一種新型技術(shù)。語音集成電路與微處理器相結(jié)合，具有體積小、擴展方便等特點，具有廣泛的發(fā)展前景，如電腦語音鐘、語音型數(shù)字萬用表、手機話費查詢系統(tǒng)、排隊機、監(jiān)控系統(tǒng)語音報警以與公共汽車報站器等。本文所設(shè)計的錄放與循環(huán)放音系統(tǒng)，其微控制器采用的是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能8位CMOS單片機AT89C51，片含8k字節(jié)的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256字節(jié)的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、

5、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，片置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，適合于許多較為復雜控制應(yīng)用場合。數(shù)碼語音芯片選用的是ISD2500系列單片語音錄放集成電路ISD2560，它具有抗斷電、音質(zhì)好，使用方便，無須專用的開發(fā)系統(tǒng)等優(yōu)點。錄音時間為60s，能重復錄放達10萬次。芯片采用多電平直接模擬量存儲專利技術(shù)，省去了A/D、D/A轉(zhuǎn)換器。每個采樣值直接存儲在片單個EEPROM單元中，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”本例即采用這種模擬語音數(shù)據(jù)直接存儲語音芯片設(shè)計基于單片機的語音錄放系統(tǒng)。第二章 ISD2560芯片介紹2

6、.1 語音芯片的選取目前市場上流行的語音芯片有很多，從性價比的角度考慮，美國ISD公司的ISD芯片系列語音芯片可謂一枝獨秀。ISD芯片的地址以信息段為基本組成單元，只要在分段錄、放音操作前（不少于300ns），給地址A0A9賦值，錄音與放音功能均會從設(shè)定的起始地址開始，錄音結(jié)束由錄音鍵操作決定，芯片部自動在該段的結(jié)束位置插入結(jié)束標志（EOM）；而放音時芯片遇到EOM標志即自動停止放音。圖2.1為ISD系列產(chǎn)品的基本框圖。在一塊芯片上集成有麥克風前置放大器、自動增益控制電路、抗混淆和平滑濾波器、模擬存儲陣列、揚聲器驅(qū)動器、控制接口和部精確的參考時鐘。其外部元件包括：麥克風、揚聲器、開關(guān)和少數(shù)幾個

7、電阻、電容，再加上電源或電池，就可構(gòu)成一個完整的語音錄放系統(tǒng)。在只需要播放語音信息的應(yīng)用系統(tǒng)中，可直接外接揚聲器，而無需外接其它器件。圖2.1 ISD串行接口基本框圖ISD語音芯片目前有ISD1000、ISD1100、ISD12001400、ISD2500、ISD3340和ISD4000系列，本設(shè)計采用的是2500系列中的ISD2560芯片。ISD2560具有10個地址輸入端，尋址能力可達1024位，前600個地址用于直接存取語音，地址600767未使用，地址7681024為工作模式選擇用，因此最多能分600段；設(shè)有OVF（溢出）端，便于多個器件級聯(lián)；單片存儲時間為60秒，直接存儲模擬語音信號

8、。 ISD2560語音芯片具有以下優(yōu)點： （1）采用模擬數(shù)據(jù)在半導體存儲器中直接存儲的專利技術(shù)，模擬語音數(shù) 據(jù)直接寫入單個存儲單元，不需要經(jīng)過A/D、D/A轉(zhuǎn)換。 （2）部集成了大容量的EEPROM，不再需要擴展存儲器。 （3）控制簡單，控制引腳與TTL電平兼容 （4）集成度高、使用方便。 （5）能較好地真實再現(xiàn)語音的自然效果，避免了一般固體語音電路因為量化和壓縮所造成的量化噪聲和失真現(xiàn)象。因此，本實驗選用ISD2560語音芯片。2.2 語音芯片ISD2560簡介該芯片采用多電平直接模擬量存儲專利技術(shù)，每個采樣值可直接存儲在片單個ROM單元中，因此能夠非常真實、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)和效果

9、聲，從而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”，該器件的采樣頻率為8kHz，同一系列的產(chǎn)品采樣頻率越低，錄放時間越長，但通用頻帶和音質(zhì)會有所降低。ISD2560可重復錄放10萬次，它是一種永久記憶型語音錄放電路，它有音質(zhì)自然，使用方便、單片存放、反復錄音、低功耗、抗斷電等許多特點，因此在許多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。ISD2560省去了A/D和D/A轉(zhuǎn)換器，集成度較高，部包括前置放大器、部時鐘、定時器、采樣時鐘、濾波器、自動增益控制、邏輯控制、模擬收發(fā)器、解碼器和480KB的ROM。ISD2560部ROM存儲單元均勻分為600行，有600個地址單元，每個地址單元指向其中一行，

10、每個地址單元的地址分辨率為100ms。此外，ISD2560還具備微控制器所需的控制接口。通過操作地址和控制線可完成不同的任務(wù)，以實現(xiàn)復雜的信息處理功能，如信息的組合、連接、設(shè)定固定的信息段和信息管理等。ISD2560可不分段，也可按最小段長為單位來任意組合分段。 ISD2560的主要功能特性如下： （1）易實現(xiàn)單片語音錄放 （2）高質(zhì)量、自然地語音還原技術(shù) （3）人工控制或者微控制器控制聲音播放，置微控制器串行通信接口 （4）錄音存放在芯片上的非易失存單元中，提升零功耗信息存儲，去 除了電池備份電路。（5）信息可無電保存100年。（6）+5V供電2.3 語音芯片引腳功能介紹語音芯片選用ISD公

11、司的ISD2560，它共有3種封裝形式：32腳的TSOP封裝、28腳的DIP封裝和28腳的SOIC封裝。本例選用SOIC封裝，其引腳分布如圖2.3。 圖2.3 ISD2560的引腳排列表2.3-1 ISD2560引腳功能描述引腳序號引 腳 名 稱功 能17A0/M0A6/M6地址線810A7A9地址線11AUX IN當/CE和P/-R為高,放音不進行,或處入放音溢出狀態(tài)時,本端的輸入信號通過部功放驅(qū)動喇叭輸出端。12,13VSSD、 VSSA數(shù)字地和模擬地，這兩腳最好在引腳焊盤上相連。14,15SP+、SP-揚聲器輸出。16,28VCCA、VCCD模擬電源、數(shù)字電源，盡可能在靠近供電端處相連。

12、17MIC本端連至片前置放大器，外接話筒應(yīng)通過串聯(lián)電容耦合到本端，耦合電容值和本端的10K輸入電阻（如圖2）決定了芯片頻帶的低頻截止點。18MIC REF本端是前置放大器的反向輸入。當以差分形式連接話筒時，可減小噪聲，提高共模抑制比。19AGCAGC動態(tài)調(diào)整前置增益以補償話筒輸入電平的寬幅變化，使得錄制變化很大的音量時失真都能保持最小。響應(yīng)時間取決于本端的5K輸入阻抗外接的對地電容（即圖2中C2）的時間常數(shù)。釋放時間取決于本端外接的并聯(lián)對地電容和電阻（即圖2中R5和C2）的時間常數(shù)。470K和4.7uF的標稱值在絕大多數(shù)場合下可獲得滿意的效果.20ANA IN 本端為芯片錄音信號輸出。對話筒輸

13、入來說ANA OUT端應(yīng)通過外接電容連至本端。21ANA OUT前置放大器的輸出.前置電壓增益取決于AGC端電平22/OVF芯片處于存儲空間末尾時本端輸出低電平脈沖表示溢出，之后本端狀態(tài)跟隨/CE端的狀態(tài)，直到PD端變高。本端可用于級聯(lián)。23/CE本端變低后（而且PD為低），允許進行錄放操作。芯片在本端的下降沿鎖存地址線和P/R端的狀態(tài)。24PD本端拉高使芯片停止工作， 進入不耗電的節(jié)電狀態(tài)，芯片發(fā)生溢出，即/OVF端輸出低電平后，要將本端短暫變高復位芯片，才能使之再次工作。25/EOMEOM標志在錄音時由芯片自動插入到該信息的結(jié)尾。放音遇到EOM時，本端輸出低電平脈沖。芯片部會檢測電源電壓以

14、維護信息的完整性，當電壓低于3.5V時，本端變低，芯片只能放音。26XCLK外部時鐘。本端部有下拉元件，不用時應(yīng)接地。27P/R本端狀態(tài)在/CE的下降沿鎖存。高電平選擇放音，低電平選擇錄音。錄音時，由地址端提供起始地址，錄音持續(xù)到/CE或PD變高，或存溢出；如果是前一種情況，芯片自動在錄音結(jié)束處寫入EOM標志。放音時由地址端提供起始地址，放音持續(xù)到EOM標志。如果/CE一直為低，或芯片工作在某些操作模式，放音會忽略EOM，繼續(xù)進行下去。ISD2560置若干種操作模式，因而可用最少的外圍器件實現(xiàn)最多的功能。操作模式也由地址端控制；當最高兩位都為1時，其它地址端置高可選擇某個(或某幾個)特定模式。

15、因此操作模式和直接尋址相互排斥。具體操作模式見表2.3-2。操作模式可由微控制器也可由硬件實現(xiàn)。使用操作模式要注意兩點：(1)所有操作最初都是從0地址(即存儲空間的起始端)開始。后續(xù)的操作根據(jù)選用的模式可從其它地址開始。但電路由錄轉(zhuǎn)放或由放轉(zhuǎn)錄(M6模式除外)或都執(zhí)行了掉電周期后，地址計數(shù)器將復位為0。(2)當CE變低且最高兩地址位同為高時，執(zhí)行操作模式。這種操作模式將一直有效。直到CE再次由高變低，芯片重新鎖存當前的地址模式端電平并執(zhí)行相應(yīng)的操作為止表2.3-2操作模式簡表 模式功能典型應(yīng)用可組合使用的模式M1信息檢索快進入信息M4、M5、M6M2刪除WOM在最后一條信息結(jié)束處放EOMM3、

16、M4、M5、M6M3循環(huán)從0地址連續(xù)放音M1、M5、M6M4連續(xù)尋址錄放連續(xù)的多段信息M0、M1、M5M5/CE電平有效允許暫停M0、M1、M3、M4M6按鍵模式簡化外圍電路M0、M1、M3M0（信息檢索）：快速跳過信息而不必知道其確切地址。/CE每輸入一個低脈沖，部地址計器就跳到下一條信息,此模式僅用于放音，M4同時使用。M1（刪除EOM標志）：使分段信息變?yōu)橐粭l信息，僅在信息后保留一個EOM標志.這個模式完成后，錄入的所有信息就變成一條連續(xù)的信息。M3（信息循環(huán)）：循環(huán)重入位于存儲空間起始處的那條信息。一條信息可以完全占滿存儲空間，那么循環(huán)就從頭至尾進行，這進/OVF不變低。M4（連續(xù)尋址

17、）：正常操作中，重放遇到EOM標志時，地址計數(shù)器會復位。M4禁止地址計數(shù)器復位，使得信息可連續(xù)錄放或重放。M5（/CE電平有效）：通常，錄音時/CE為電平觸發(fā)，放音時/CE為邊沿觸發(fā)。本模式將放音時/CE設(shè)置為電平觸發(fā)，特別適用于需用/CE終止放音的場合。操作為：/CE變低扣，芯片從存起始放音，/CE變高放音即刻停止。/CE再變低后。仍從存起處開始放音，除非M4也是高。M6（按鍵模式）:本模式的外圍電路最簡，成本大為降低；在錄放結(jié)束，/CE變高后，芯片自動進入節(jié)電模式。而且，/CE、PD、/EOM的作用重新定義如下,/CE（開始/暫停，低脈沖有效）:/CE端的下降沿控制操作的開始和暫停。當芯片

18、不錄不放時，/CE端的下降沿就啟動錄/放操作。之后，如果在芯片沒遇到EOM標志（放音時）或沒發(fā)生溢出疥，再來一個/CE下降沿將暫停當操作。暫停后，地址并不復位，再來一個/CE下降沿后從暫停處繼續(xù)操作。PD（停止/復位，高脈沖有效）:PD端的上升沿停止妝前錄/放操作，并復位地址。/EOM（運行指示）:/EOM變高表示錄/放操作正在進行，可驅(qū)動LED等。ISD2560部地址單元尋址ISD2560雖然提供了地址輸入線，但它的部信息段的地址卻無法讀出。本系統(tǒng)采用單片機來控制，不需讀出信息地址，而直接設(shè)置信息段起始地址。 其實現(xiàn)方式有兩種：一是由于ISD2560的地址分辨率為100 ms，所以可用單片機

19、部定時器定時100 ms，然后再利用一計數(shù)器對單片機定時次數(shù)進行計數(shù)，則計數(shù)器的計數(shù)值為語音段所占用的地址單元。該方式能充分利用ISD2560部的E2PROM，在字段較多時可利用該方法。二是語音字段如果較少，則可根據(jù)每一字段的容多少，直接分配地址單元。一般按每1 s說3個字計算，60 s可說180個字，再根據(jù)ISD2560的地址分辨率為100 ms，即可計算出語音段所需的地址單元數(shù)。本文采用第二種方式。錄放音時AT89C51單片機對ISD2560的控制錄音時，按下錄音鍵，單片機通過口線設(shè)置語音段的起始地址，再使PD端、P/R端和/CE端為低電平啟動錄音；結(jié)束時，再次按下錄音鍵，單片機又讓/CE

20、端回到高電平，即完成一段語音的錄制。同樣的方法可錄取第二段、第三段、 。特別值得注意的是，錄音時間不能超過預(yù)先設(shè)定的每段語音的時間。放音時，根據(jù)需播放的語音容，找到相應(yīng)的語音段起始地址，并通過口線送出。再將P/R端設(shè)為高電平，PD端設(shè)為低電平，并讓/CE端產(chǎn)生一負脈沖啟動放音，這時單片機只需等待ISD2560的信息結(jié)束信號，即/EOM的產(chǎn)生。信號為一負脈沖，在負脈沖的上升沿，該段語音才播放結(jié)束，所以單片機必須要檢測到/EOM的上升沿才能播放第二段，否則播放的語音就不連續(xù)，而且會產(chǎn)生啪啪聲。第三章 電路原理圖與說明硬件電路由單片機芯片AT89C51和語音芯片ISD2560與它們的接口電路構(gòu)成。電

21、路實現(xiàn)的功能如下。按下開始按鈕鍵，啟動錄音，再次按下開始鍵，結(jié)束錄音。注意，錄音時間不能超過預(yù)先設(shè)置的每段語音時間。3.1 復位電路3.1.1復位電路的作用如圖3.1.1為復位電路，復位時單片機的初始化操作，單片機啟動運行時，都需要先復位，其作用是使CPU和系統(tǒng)中其他部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。因而復位是一個很重要的操作，但單片機本身一般不能自動進行復位，必須配合相應(yīng)的外部電路才能實現(xiàn)。圖3.1.1 復位電路仿真圖在上電或復位過程中，控制CPU的復位狀態(tài)：這段時間讓CPU保持復位狀態(tài)，而不是一上電或剛復位完畢就工作，防止CPU發(fā)出錯誤的指令、執(zhí)行錯誤操作，也可以提高電磁兼

22、容性能。無論用戶使用哪種類型的單片機,總要涉與到單片機復位電路的設(shè)計。而單片機復位電路設(shè)計的好壞,直接影響到整個系統(tǒng)工作的可靠性。許多用戶在設(shè)計完單片機系統(tǒng),并在實驗室調(diào)試成功后,在現(xiàn)場卻出現(xiàn)了“死機”、“程序走飛”等現(xiàn)象,這主要是單片機的復位電路設(shè)計不可靠引起的。電容在上接高電平，電阻在下接地，中間為RST。這種復位電路的工作原理是：通電時，電容兩端相當于是短路，于是RST引腳上為高電平，然后電源通過電阻對電容充電，RST端電壓慢慢下降，降到一定程度，即為低電平，單片機開始正常工作。3.1.2基本的復位方式首先RST保持兩個機器周期以上的高電平時自動復位1、上電復位：上電瞬間，電容充電電流最

23、大，電容相當于短路，RST端為高電平，自動復位；電容兩端的電壓達到電源電壓時，電容充電電流為零，電容相當于開路，RST端為低電平，程序正常運行。2、手動復位：首先經(jīng)過上電復位，當按下按鍵時，RST直接與VCC相連，為高電平形成復位，同時電解電容被短路放電；按鍵松開時，VCC對電容充電，充電電流在電阻上，RST依然為高電平，仍然是復位，充電完成后，電容相當于開路，RST為低電平，正常工作。3.2 時鐘電路單片機工作時，從取指令到譯碼再進行微操作，必須在時鐘信號控制下才能有序地進行，時鐘電路就是為單片機工作提供基本時鐘的。單片機的時鐘信號通常有兩種產(chǎn)生方式：部時鐘方式和外部時鐘方式。部時鐘方式的原

24、理如圖3.2所示是在單片機XTAL1和XTAL2引腳上跨接上一個晶振和兩個穩(wěn)頻電容，可以與單片機片的電路構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。晶振的取值圍一般為024MHz，常用的晶振頻率有6MHz、12 MHz、11.0592 MHz、24 MHz等。一些新型的單片機還可以選擇更高的頻率。外接電容的作用是對振蕩器進行頻率微調(diào)，使振蕩信號頻率與晶振頻率一致，同時起到穩(wěn)定頻率的作用，一般選用2030pF的瓷片電容。圖3.2 晶振電路仿真圖外部時鐘方式則是在單片機XTAL1引腳上外接一個穩(wěn)定的時鐘信號源，它一般適用于多片單片機同時工作的情況，使用同一時鐘信號可以保證單片機的工作同步。這種方式適宜用來使單片機的

25、時鐘與外部信號保持同步。 而時序是單片機在執(zhí)行指令時CPU發(fā)出的控制信號在時間上的先后順序。AT89C51單片機的時序概念有4個，可用定時單位來說明，包括振蕩周期、時鐘周期、機器周期和指令周期。振蕩周期：是片振蕩電路或片外為單片機提供的脈沖信號的周期。時 序中1個振蕩周期定義為1個節(jié)拍，用P表示。時鐘周期：振蕩脈沖送入部時鐘電路，由時鐘電路對其二分頻后輸出的時鐘脈沖周期稱為時鐘周期。時鐘周期為振蕩周期的2倍。時序中1個時鐘周期定義為1個狀態(tài)，用S表示。每個狀態(tài)包括2個節(jié)拍，用P1、P2表示。機器周期：機器周期是單片機完成一個基本操作所需要的時間。一條指令的執(zhí)行需要一個或幾個機器周期。一個機器周

26、期固定的由6個狀態(tài)S1S6組成。指令周期：執(zhí)行一條指令所需要的時間稱為指令周期。一般用指令執(zhí)行所需機器周期數(shù)表示。AT89C51單片機多數(shù)指令的執(zhí)行需要1個或2個機器周期，只有乘除兩條指令的執(zhí)行需要4個機器周期。了解了以上幾個時序的概念后，我們就可以很快的計算出執(zhí)行一條指令所需要的時間。例如：若單片機使用12MHz的晶振頻率，則振蕩周期=1/（12MHz）=1/12us，時鐘周期=1/6us，機器周期=1us，執(zhí)行一條單周期指令只需要1us，執(zhí)行一條雙周期指令則需要2us。3.3 單片機與語音芯片部分外圍接線如圖3.3-1中，U1為單片機芯片AT89C51，工作于12MHz的時鐘。單片機的P0

27、口和P2.0、P2.1引腳提供語音芯片ISD2560的地址/模式輸入，通過P2.0、P2.1，單片機可以配置ISD2560的操作模式。單片機的P3.6和P3.7腳控制語音芯片ISD2560的錄/放模式選擇，低電平置ISD2560為錄音狀態(tài)，高電平置芯片為放音狀態(tài)。單片機的P1.6腳和ISD2560的節(jié)電控制輸入相連，單片機通過此引腳可以控制芯片的開關(guān)。單片機的P1.7腳用于控制語音芯片的片選，低電平時選中芯片。單片機的INT0腳、P1.4與ISD2560的EOM標志輸出相連，EOM標志在錄音時由芯片自動插入到錄音信息的結(jié)尾處，放音遇到EOM時，會產(chǎn)生低電平脈沖，觸發(fā)單片機中斷，單片機必須在檢測

28、到此輸出的上升沿后才會播放新的錄音，否則播音就不連續(xù)。圖3.3-1 單片機部分外圍接線仿真圖圖3.3-2 ISD2560外部接線仿真圖在圖3.3-2中，為語音ISD2560，SP和MK分別為揚聲器和話筒。芯片的外圍電路已經(jīng)詳細給出，這些可參考ISD2560的芯片資料。ISD2560語音芯片和單片機的端口I/O表如下:系統(tǒng)I/O分配表 輸入信號 輸出 單片機端口元器件 語音芯片端口元器件 P3.5SB1 SP+ SPEAKER P3.6SB2 P3.7SB3 SP- MICMK第四章 語音錄放工作流程4.1 硬件流程該系統(tǒng)的硬件電路主要由單片機、語音錄放器件、麥克風與揚聲器構(gòu)成。圖4.1-1為其

29、硬件結(jié)構(gòu)框圖。復位電路晶振電路51單片機語音芯片話筒麥克風圖4.1-1 系統(tǒng)硬件框圖該系統(tǒng)的核心為AT89C51單片機，AT89C51具有快速8051核、8 KB Flash E2pROM、256B IDATA RAM，完全符合該系統(tǒng)硬件要求。為實現(xiàn)語音錄放功能，采用ISD2560器件，其錄音時間為60 s，并且能夠接收單片機發(fā)出的命令，接收錄音指令時，將從麥克風傳出的語音段直接保存在部存儲器中；接收到放音指令時，按照單片機給定的地址，從存儲器中取出語音段并驅(qū)動揚聲器，以聲音的形式播出語音段。開始判斷錄音鍵是否按下判斷是否錄音開始錄音錄音結(jié)束不動作執(zhí)行其他NNYY判斷錄音鍵是否再次按下錄音中N

30、Y（a）錄音工作流程 開始判斷是否放音鍵按下判斷是否放音開始放音放音結(jié)束不動作執(zhí)行其他NNYY判斷放音鍵是否再次按下放音中NY（b）放音工作流程圖4.1-2 系統(tǒng)錄放音工作流程其具體的操作方法如下：(a)錄音錄音時，第一次按錄音鍵開始錄音，第二次按錄音鍵表示暫停（即保存，設(shè)置EOM）。暫停錄音后后，按放音鍵，可以從地址指針為0處開始錄音。錄音時，可通過PD段的高脈沖來停止錄音。按“STOP”鍵為復位，再錄音時，又將從第一段開始。(b)放音播放時，第一次按播音鍵即開始播放。播放過程中，再次按放音鍵則可暫停，第三次按播放鍵可以在暫停處繼續(xù)播放。如果在第二次播放鍵按下后，再按錄音鍵，則可以從暫停處開

31、始錄音。播放中，可通過PD端產(chǎn)生的高脈沖來停止播放，同時將地址指針復位到0.播放中沒有PD高脈沖，則一直播放下去，直到遇到芯片溢出處時，再返回地址指針為0處，開始循環(huán)播放。按“STOP”鍵為復位，再錄音時，又將從第一段開始。4.2 軟件流程上電系統(tǒng)初始化按鍵按下錄音按鍵按下放音按鍵按下暫停執(zhí)行錄音程序執(zhí)行放音程序暫停其他并復位NNYYY再次按下錄音鍵再次按下放音鍵暫停圖4.2 軟件流程圖 以三個按鍵的動作為輸入信號，單片機收到信號后可以分別獨立的調(diào)用其相應(yīng)的子程序來完成相應(yīng)的工作第五章 程序說明本程序是以AT89C51為ISD2560的控制器，晶振頻率為12 MHz來編寫的。下面給出錄取語音信

32、息的錄音程序以與對這段語音進行播放的源程序。實際上，播放時也可根據(jù)實際情況組合回放。需要時，還可對該程序進行擴充。其ISD2560語音錄放系統(tǒng)程序如下：RECORD BIT P3.6 PLAY BIT P3.7STOP BIT P3.5CE BIT P1.7PD BIT P1.6OVE BIT P1.5EOM EQU P3.2PR BIT P1.4RECFLAG BIT 20HPLAYFLAG BIT 21HORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN:LCALL SYSINT ;系統(tǒng)初始化BUTTON:MOV C,RECORD ;判斷錄音鍵按下是否為低電平JC BUTTON

33、1 ;否，繼續(xù)掃描下一個按鍵LCALL DELAY10MS ;是，調(diào)用延時去抖動MOV C,RECORD ;再次讀入JC BUTTON1 ;為高電平則為干擾，繼續(xù)掃描下一個按鍵WAIT1:MOV C,RECORD ;等待按鍵彈起JNC WAIT1LCALL TORECORDBUTTON1:MOV C,PLAYJC BUTTON2LCALL DELAY10MSMOV C,PLAYJC BUTTON2WAIT2：MOV C,PLAYJNC WAIT2LCALL PLAYBACKBUTTON2：MOV C, STOPJC BUTTON3LCALL DELAY10MSJC BUTTON3WAIT3：M

34、OV C,STOPJNC WAIT3LCALL STOPDEVICEBUTTON3：LJMP BUTTONTORECORD: RECFLAG,PAUSE1 ;判斷是否已經(jīng)處于RECORD下，是則跳轉(zhuǎn)到PAUSE1CLR RECFLAGSETB RECFLAGCLR PR ;修改PR引腳置為低電平表示即進入RECFLAGNOPNOPPAUSE1：LCALL CEPULSE ;如果從PLAYBACK轉(zhuǎn)換到RECORD模式下，是則表示開始錄音， 如果已經(jīng)在錄音模式下，則表示暫停，調(diào)用CE低脈沖發(fā)生子程序LCALL DELAY120MS ;延時TDB長的時間，目的是滿足兩個CE脈沖之間在時序上要求的間

35、隔RETPLAYBACK: PLAYFLAG,PAUSE2 ;判斷是否已經(jīng)處于PLAYBACK下，是則跳轉(zhuǎn)到PAUSE2CLR RECFLAGSETB PLAYFLAGSETB PR ;修改PR引腳置為高電平表示進入PLAYBACK模式NOPNOPPAUSE2：LCALL CEPULSE ;若從RECORD轉(zhuǎn)換到PLAYBACK模式下，則表示開始播放, 如果已經(jīng)處在播放模式下，則表示暫停，調(diào)用CE低脈沖發(fā)生子程序 已處于PLABACK時，則暫停播放LCALL DELAY120MS ;延遲TDB長的時間，目的是滿足兩個CE脈沖之間在時序上要求的間隔RETSTOPDEVICE:LCALL PDPULSENOPNOPCLR PLAYFLAGCLR RECFLAGRET;CE脈沖發(fā)生程序：CEPULSE:CL