ISD2560語音芯片在排隊機系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、ISD2560語音芯片在排隊機系統(tǒng)中的應(yīng)用摘要：詳細介紹了Winbond公司生產(chǎn)的ISD2560語音芯片的引腳功能、操作模式以及具體使用方法，給出了用AT89C51與ISD2560構(gòu)成的語音系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計方法。 關(guān)鍵詞：單片機；ISD2560；語音芯片；ISD1425目前，電腦語音服務(wù)的應(yīng)用范圍越來越廣，如電腦語音鐘、語音型數(shù)字萬用表、手機話費查詢系統(tǒng)以及公共汽車報站器等。而公司生產(chǎn)的系列語音芯片是具有較強功能的一種電腦語音錄放器件，它能夠應(yīng)用在專門多需要語音服務(wù)的場合。是公司生產(chǎn)的性能良好、價格廉價的單片機。文中介紹了用和構(gòu)成的智能型排隊機的語音部分，可實現(xiàn)語音的分段錄用和組合回放

2、，同時可通過修改軟件實現(xiàn)整段或循環(huán)播放。本文重點介紹了用該電路來完成語音的組合播放等功能的實現(xiàn)方法。是系列單片語音錄放集成電路的一種。這是一種永久經(jīng)歷型語音錄放電路，錄音時刻為，可重復(fù)錄放萬次。該芯片采納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內(nèi)單個單元中，因此能夠特不真實、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)和效果聲，從而幸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，同一系列的產(chǎn)品采樣頻率越低錄放時刻越長 但通頻帶和音質(zhì)會有所降低。此外，還省去了和轉(zhuǎn)換器。其集成度較高，內(nèi)部包括前置放大器、內(nèi)部時鐘、定時器、采樣時鐘、濾波器、自動增益操縱、邏輯操縱、模擬

3、收發(fā)器、解碼器和 字節(jié)的。內(nèi)部存儲單元均勻分為行，有個地址單元，每個地址單元指向其中一行，每一個地址單元的地址分辨率為 。此外，還具備微操縱器所需的操縱接口。通過操縱地址和操縱線可完成不同的任務(wù)，以實現(xiàn)復(fù)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治理等?？刹环侄?，也可按最小段長為單位來任意組合分段。 的引腳功能具有腳和腳兩種封裝形式。圖所示是其引腳排列。各引腳的要緊功能如下：電源（，）：為了最大限度的減小噪聲，芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線，同時分不引到外封裝上。模擬和數(shù)字電源端最好分不走線，并應(yīng)盡可能在靠近供電端處相連，而去耦電容則應(yīng)盡量靠近芯片。地線（，）：由

4、于芯片內(nèi)部使用不同的模擬和數(shù)字地線，因此，這兩腳最好通過低阻抗通路連接到地。節(jié)電操縱（）：該端拉高可使芯片停止工作而進入節(jié)電狀態(tài)。當芯片發(fā)生溢出即端輸出低電平后，應(yīng)將本端短暫變高以復(fù)位芯片；另外，端在模式下還有專門的用途。片選（） ：該端變低且也為低電平常，同意進行錄、放操作。芯片在該端的下降沿將鎖存地址線和 端的狀態(tài)；另外，它在模式中也有專門的意義。錄放模式（ ）：該端狀態(tài)一般在的下降沿鎖存。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，直到錄音持續(xù)到或變高，或內(nèi)存溢出；假如是前一種情況，芯片將自動在錄音結(jié)束處寫入標志。放音時，由地址端提供起始地址，放音持續(xù)到標志。假如一直為

5、低，或芯片工作在某些操作模式，放音則會忽略而接著進行下去，直到發(fā)生溢出為止。信息結(jié)尾標志（）：標志在錄音時由芯片自動插入到該信息段的結(jié)尾。當放音遇到時，該端輸出低電平脈沖。另外，芯片內(nèi)部會自動檢測電源電壓以維護信息的完整性，當電壓低于時，該端變低，現(xiàn)在芯片只能放音。在模式狀態(tài)下，可用來驅(qū)動，以指示芯片當前的工作狀態(tài)。 HYPERLINK http:/21/info/images/iie/200408/11b.gif 圖2 溢出標志（）：芯片處于存儲空間末尾時，該端輸出低電平脈沖以表示溢出，之后該端狀態(tài)跟隨端的狀態(tài)，直到端變高。此外，該端還可用于級聯(lián)多個語音芯片來延長放音時刻。話筒輸入（）：該端

6、連至片內(nèi)前置放大器。片內(nèi)自動增益操縱電路（）可將增益操縱在。外接話筒應(yīng)通過串聯(lián)電容耦合到該端。耦合電容值和該端的輸入阻抗決定了芯片頻帶的低頻截止點。話筒參考（ ）：該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，并提高共模抑制比。自動增益操縱（）：可動態(tài)調(diào)整前置增益以補償話筒輸入電平的寬幅變化，如此在錄制變化專門大的音量（從耳語到喧囂聲）時就能保持最小失真。響應(yīng)時刻取決于該端內(nèi)置的電阻和從該端到端所接電容的時刻常數(shù)。釋放時刻則取決于該端外接的并聯(lián)對地電容和電阻設(shè)定的時刻常數(shù)。選用標稱值分不為和的電阻、電容能夠得到中意的效果。模擬輸出( )：前置放大器輸出。其前置電壓增益取決于端

7、電平。模擬輸入( )：該端為芯片錄音信號輸入。對話筒輸入來講， 端應(yīng)通過外接電容連至該端，該電容和本端的輸入阻抗決定了芯片頻帶的附加低端截止頻率。其它音源可通過交流耦合直接連至該端。揚聲器輸出（、）：可驅(qū)動以上的喇叭（內(nèi)存放音時功率為 放音時功率為）。單端輸出時必須在輸出端和喇叭間接耦合電容而雙端輸出則不用電容就能將功率提高至倍。 HYPERLINK http:/21/info/images/iie/200408/11c.gif 圖3 輔助輸入( )：當和 為高，不進行放音或處入放音溢出狀態(tài)時該端的輸入信號將通過內(nèi)部功放驅(qū)動喇叭輸出端。當多個芯片級聯(lián)時后級的喇叭輸出將通過該端連接到本級的輸出放

8、大器。為防止噪聲建議在存放內(nèi)存信息時該端不要有驅(qū)動信號。外部時鐘()：該端內(nèi)部有下拉元件，不用時應(yīng)接地。地址模式輸入（） ：地址端的作用取決于最高兩位（，即和）的狀態(tài)。當最高兩位中有一個為時，所有輸入均作為當前錄音或放音的起始地址。地址端只作輸入，不輸出操作過程中的內(nèi)部地址信息。地址在的下降沿鎖存。當最高兩位全為時，可用于模式選擇。操作模式由于內(nèi)置了若干種操作模式，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操縱；當最高兩位都為時，其它地址端置高可選擇某個（或某幾個）特定模式。因此操作模式和直接尋址相互排斥。具體操作模式見表所列。操作模式可由微操縱器也可由硬件實現(xiàn)。使用操作模式要注

9、意兩點：（）所有操作最初差不多上從地址即存儲空間的起始端開始。后續(xù)的操作依照選用的模式可從其它地址開始。然而，電路由錄轉(zhuǎn)放或由放轉(zhuǎn)錄（模式除外），或都執(zhí)行了掉電周期后，地址計數(shù)器將復(fù)位為。（）當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1 操作模式簡表模 式功 能典 型 應(yīng) 用可組合使用的模式M0信息檢索快進入信息M4、M5、M6M1刪除WOM在最后一條信息結(jié)束處放EOMM3、M4、M5、M6M2未用保留N/AM3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、M5M5CE電平有效同意暫停M0、M1、M3、M4M6按鍵模式簡化外圍電路M0、M1、M3 基于的語音播放電路設(shè)計 系統(tǒng)硬件電路圖所示為與連接示意圖。圖中，單片機系統(tǒng)的晶振為，直接接到，接到，接到，接地。是地址鎖存器，為音頻功率放大器。本系統(tǒng)中的語音芯片工作在放音狀態(tài)下，其片內(nèi)的信息可通過專用的高級語音編程拷貝機拷貝，因此放音質(zhì)量特不行，也能夠通過它來讀取每段語音的存儲地址。圖所示是的放音時序圖。 系統(tǒng)軟件設(shè)計基于的語音系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖如圖所示。假設(shè)要播放的語音段有段，那么，把一個數(shù)送到對應(yīng)的地址中去時，必須先等待語音芯片的腳電平變低，然后再等待腳電平變高，才能夠接著讀其