畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-基于at89c51單片機(jī)的語(yǔ)音播報(bào)器的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　現(xiàn)代社會(huì)人們工作日程繁多緊湊，隨著生活節(jié)奏的加快，合理的安排時(shí)間和遵守時(shí)間是每個(gè)人的愿望，本文介紹的智能記事器，采用語(yǔ)音播報(bào)，隨著語(yǔ)音芯片的普及，語(yǔ)音報(bào)播被廣泛應(yīng)用于車(chē)站報(bào)站器，語(yǔ)音型數(shù)字萬(wàn)用表，出租車(chē)語(yǔ)音報(bào)站器，排隊(duì)機(jī)等?？煽焖僦庇^的給人們提醒工作日程，將成為人們生活中的有力助手。</p><p>

2、　　本文提出了基于AT89C51 單片機(jī)的語(yǔ)音播報(bào)器的設(shè)計(jì)方案。方案以單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制核心，詳細(xì)介紹了ISD 公司生產(chǎn)的ISD2560 語(yǔ)音芯片的優(yōu)點(diǎn)及其使用方法。并且給出了用AT89C51 與ISD2560 構(gòu)成的語(yǔ)音系統(tǒng)的硬件原圖和軟件設(shè)計(jì)方法。采用ISD 單片語(yǔ)音錄音/放音集成電路系列中的ISD2560 實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音的存儲(chǔ)和播放，使語(yǔ)音音質(zhì)自然真實(shí)。ISD2560 不需要A/D 和D/A 轉(zhuǎn)換，并且集成度高，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的信息處理

3、功能，真實(shí)的再現(xiàn)語(yǔ)音。實(shí)現(xiàn)了當(dāng)按下開(kāi)始鍵，啟動(dòng)錄音，松開(kāi)開(kāi)始鍵，結(jié)束錄音。結(jié)束錄音后，循環(huán)播放所錄音的基本功能。并且錄放系統(tǒng)具有電路簡(jiǎn)明、應(yīng)用方便、單片錄放、不怕掉電、音色純正、性價(jià)比高等特性。</p><p>　　關(guān)鍵詞 電氣信息；單片機(jī)；語(yǔ)音芯片；ISD2560</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　M

4、odern social compact many people work schedule, with the pace of life speeds up, reasonable arrangements to comply with the time and the time is everyone's aspirations.This paper introduces the intelligent accounts r

5、egulator, with speech broadcast, with the popularization of pronunciation chip, voice newspaper has been widely used in the station broadcast stops device, voice type digital multimeter, taxi voice stops PaiDuiJi ware, e

6、tc. The paper introduced a smart notepad, a voice broadcast, fa</p><p>　　In this paper a design program of voice broadcast device based on AT89C51 microcontroller is introduced in this paper. Single-chip mic

7、rocomputer is the core of control system.This paper introduces the PIN function,operating model and using method of ISD2560 voice chip.Putting forword the hard structure and soft design method of the voice system consist

8、ed of AT89C51 and ISD2560. The use of single-chip voice recording ISD / playback IC ISD2560 series achieve voice storage and playback, and the voi</p><p>　　Keywords Electrical Information；single-chip；voice

9、chip； ISD2560</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1 本課題的目的與意義1</p><p>　　1.2 本課題在國(guó)內(nèi)外研究概況及存在問(wèn)題1</p><p>　　1.3

10、本課題研究?jī)?nèi)容2</p><p>　　1.4 本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)要求3</p><p>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案4</p><p>　　2.1 總體設(shè)計(jì)方案4</p><p>　　2.2 語(yǔ)音芯片的選擇4</p><p>　　3 硬件電路設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1 pr

11、otel 99 se介紹6</p><p>　　3.2 電源電路設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.3 主機(jī)電路設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.3.1 AT89S51的特點(diǎn)7</p><p>　　3.3.2 AT89S51的引腳介紹8</p><p>　　3.3.3時(shí)鐘電路10</p>

12、<p>　　3.4 語(yǔ)音芯片ISD2560及應(yīng)用10</p><p>　　3.4.1 語(yǔ)音芯片ISD2560簡(jiǎn)介10</p><p>　　3.4.2 ISD2560引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)11</p><p>　　3.4.3 ISD2560的語(yǔ)音播放電路13</p><p>　　4 軟件設(shè)計(jì)17</p>

13、<p>　　4.1 AT89C51單片機(jī)定時(shí)器/控制器控制17</p><p>　　4.1.1 工作模式寄存器TOMD17</p><p>　　4.1.2 控制寄存器TCON18</p><p>　　4.2 ISD2560錄放音軟件設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.2.1 ISD2560操作模式19</p&

14、gt;<p>　　4.2.2 分段錄放音19</p><p>　　4.3 keil C51介紹及其程序說(shuō)明24</p><p>　　4.3.1 keilC51介紹24</p><p><b>　　5 結(jié) 論26</b></p><p><b>　　致 謝27</b&g

15、t;</p><p><b>　　附 錄28</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p>　　基于單片機(jī)的語(yǔ)音播報(bào)器的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1 本課題的目的與意義

16、</p><p>　　隨著語(yǔ)音芯片的普及，語(yǔ)音播報(bào)被廣泛應(yīng)用于車(chē)站、醫(yī)院等公共場(chǎng)所，并且面向家庭個(gè)人使用的方向發(fā)展。語(yǔ)音播報(bào)記事器準(zhǔn)確、快速的性能將為人們提過(guò)更加便利的生活。本文采用AT89S51單片機(jī)為微處理器研制了語(yǔ)音播報(bào)記事器。該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，方便，可隨時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)間，制定時(shí)間播報(bào)?？傊?，語(yǔ)音播報(bào)記事器各性能指標(biāo)良好，在平時(shí)使用中，能夠顯示時(shí)間日期，并對(duì)約會(huì)進(jìn)行提醒。這將在今后語(yǔ)音播報(bào)中起重要影響作用。隨著時(shí)代

17、的發(fā)展與進(jìn)步，人們的生活節(jié)奏越來(lái)越快，競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。因此，合理的安排時(shí)間，遵守時(shí)間，準(zhǔn)時(shí)上課、上班、赴約、到會(huì)、洽談等是每個(gè)人的愿望。但是，往往稍一疏忽又無(wú)人提醒，造成遲到或其他事件，甚至產(chǎn)生了嚴(yán)重的后果和經(jīng)濟(jì)損失。此時(shí)，若有一臺(tái)智能語(yǔ)音記事器，將各種約定時(shí)間記錄下來(lái)，按時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音提醒，就可以避免遲到、缺席事件的產(chǎn)生。也會(huì)給我們的工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)極大的方便。</p><p>　　1.2 本課題在國(guó)內(nèi)外研究概況及

18、存在問(wèn)題</p><p>　　從目前語(yǔ)音技術(shù)的研究現(xiàn)狀來(lái)講，技術(shù)已經(jīng)有了很大發(fā)展。語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音合成技術(shù)是實(shí)現(xiàn)人機(jī)語(yǔ)音通信及建立一個(gè)有聽(tīng)和講能力的口語(yǔ)系統(tǒng)所必需的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。使電腦具有類似于人一樣的說(shuō)話和聽(tīng)懂人說(shuō)話的能力。</p><p>　　在國(guó)外語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)主要包含幾個(gè)方面：語(yǔ)音控制、電子發(fā)聲、連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別、非連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音學(xué)習(xí)。目前主要是在支持中英文，實(shí)現(xiàn)中英文混合識(shí)別問(wèn)題上，

19、存在一些障礙。同時(shí)在識(shí)別大量詞匯和個(gè)別發(fā)音方面還很難做到準(zhǔn)確。作為語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)新方向的語(yǔ)音學(xué)習(xí)，它則要求人模仿標(biāo)準(zhǔn)發(fā)音，其面臨的困難是如何衡量人模仿的好壞。</p><p>　　語(yǔ)音合成技術(shù)是計(jì)算機(jī)“開(kāi)口說(shuō)話”的關(guān)鍵，現(xiàn)階段語(yǔ)音合成的最大進(jìn)展是已經(jīng)能夠?qū)崟r(shí)地將任意文本轉(zhuǎn)換成連續(xù)可懂的自然語(yǔ)句輸出，相應(yīng)技術(shù)通常稱為文語(yǔ)合成或者文語(yǔ)轉(zhuǎn)換(TTS)。TTS使得數(shù)據(jù)通信和語(yǔ)音通信在終端一級(jí)實(shí)現(xiàn)交融，人們將有望在獲取Int

20、erne信息時(shí)，使短消息服務(wù)、電子郵件等多數(shù)以文本方式提供的信息也用語(yǔ)音的方式輸出。語(yǔ)音合成的主要功能是：根據(jù)韻律建模的結(jié)果，從原始語(yǔ)音庫(kù)中取出相應(yīng)的語(yǔ)音基元，利用特定的語(yǔ)音合成技術(shù)對(duì)語(yǔ)音基元進(jìn)行韻律特性的調(diào)整和修改，最終合成出符合要求的語(yǔ)音。 　　一旦人機(jī)對(duì)話的問(wèn)題得到解決，語(yǔ)音技術(shù)將更多的應(yīng)用到基礎(chǔ)教學(xué)中，尤其是英語(yǔ)的教學(xué)，在教學(xué)中語(yǔ)言環(huán)境的問(wèn)題也就迎刃而解。更重要的是，與之相伴的必然是巨大的市場(chǎng)毫無(wú)疑問(wèn)，語(yǔ)音技術(shù)一定會(huì)是未來(lái)人類

21、關(guān)注的焦點(diǎn)。</p><p>　　隨著人們?nèi)粘Ｉ畹奶岣?，智能語(yǔ)音已逐漸進(jìn)人家庭。通過(guò)語(yǔ)音在遠(yuǎn)端實(shí)時(shí)的控制家用電器的操作，具有簡(jiǎn)潔、方便、高效的特點(diǎn)。用荷蘭PHILIPHS公司生產(chǎn)的工業(yè)級(jí)嵌人式微處理器做為電話遠(yuǎn)程控制器的核心部件具有事半功倍的，現(xiàn)有的GIS技術(shù)已經(jīng)表現(xiàn)出很多弊端，其中之一就是不利于信息共享。了一些空間數(shù)據(jù)規(guī)范(GML等)，但都只限于語(yǔ)法角度和信息層次，而當(dāng)今應(yīng)用軟件中真正需要的是語(yǔ)義共享口為此，

22、論文提出了基于本體論的地理信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，據(jù)此給出了解決空間信息語(yǔ)義共享的可行解決方案。同時(shí)，OWL語(yǔ)言規(guī)范的提出，也為地理本體論的發(fā)展提供了標(biāo)準(zhǔn)化的語(yǔ)義支持。但是，由于語(yǔ)義搜索和拓?fù)涞膹?fù)雜性，本實(shí)現(xiàn)的運(yùn)行效率實(shí)在很低。在測(cè)試中，僅僅用到了中國(guó)的大城市地理信息集，就使得搜索速度非常慢但我相信OGIS將是地理信息系統(tǒng)的發(fā)展方向，以后隨著各項(xiàng)相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用前景將非常廣闊。</p><p>　　1.3

23、本課題研究?jī)?nèi)容</p><p>　　這次的研究主要是設(shè)計(jì)一個(gè)語(yǔ)音播報(bào)器，包含有對(duì)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間的報(bào)時(shí)，和當(dāng)前時(shí)間的設(shè)定調(diào)整，在報(bào)時(shí)的同時(shí)有對(duì)當(dāng)前時(shí)間的顯示，也就是有LCD顯示屏，此外還應(yīng)該有麥克風(fēng)的輸入就是對(duì)模擬信號(hào)的處理和儲(chǔ)存，然后在一定的條件下能夠完整地播放出來(lái)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音地錄制和回放功能，在不同地場(chǎng)合能夠很輕松便捷地改動(dòng)和增加新地功能，所以這次設(shè)計(jì)目的是一個(gè)很開(kāi)放型地課題。他可以實(shí)現(xiàn)很多地功能，比如說(shuō)我們?nèi)粘?/p>

24、地起始和提示功能還有普通地鬧鐘和錄音模式，在不同領(lǐng)域有著不同地用途，在學(xué)校里我們可以設(shè)置一定地時(shí)間來(lái)打鈴或是播放音樂(lè)。也可以在我們正常的生活中安排一定的較長(zhǎng)時(shí)間的活動(dòng)和節(jié)目，在我們?cè)O(shè)定的時(shí)間到時(shí)就會(huì)提醒我們?nèi)プ?。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展和創(chuàng)新我們的語(yǔ)音功能時(shí)不再能夠很好的完成我們的需要和日常的交際了，生活節(jié)奏的體快使得我們很容易忘記我們的生活規(guī)律和安排，可能在一定的時(shí)候會(huì)影響到我們的前途，所以有個(gè)很好的語(yǔ)音播報(bào)已經(jīng)不再時(shí)什么新鮮的事情了，

25、尤其時(shí)在一些大的公司或是企業(yè)的管理層次那更是不可缺少的以部分。由此可見(jiàn)語(yǔ)音播報(bào)技術(shù)在今后會(huì)有更為廣闊的應(yīng)用空間，正是因?yàn)檎Z(yǔ)音存儲(chǔ)與語(yǔ)音播報(bào)技術(shù)有著很大的市場(chǎng)需求，所以現(xiàn)在對(duì)它的研究</p><p>　　1.4 本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)要求</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，提出基于單片機(jī)的語(yǔ)音撥播器的硬件電路設(shè)計(jì)方案，并應(yīng)用Protel軟件完成硬件電路原理圖設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)單片機(jī)的編程開(kāi)發(fā)可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音

26、的錄放等基本功能。具體包括如下幾個(gè)部分：</p><p>　?。?）學(xué)習(xí)單片機(jī)的工作原理，并應(yīng)用Protel軟件設(shè)計(jì)出單片機(jī)的最小系統(tǒng)和語(yǔ)音系統(tǒng)的控制電路，使其能可靠工作。</p><p>　?。?）學(xué)習(xí)有關(guān)語(yǔ)音方面的相關(guān)知識(shí)，擬采用集成語(yǔ)音芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄放的功能。要求掌握該芯片的工作原理，完成其外圍電路和與單片機(jī)的接口電路，包括話筒和揚(yáng)聲器的電路設(shè)計(jì)。</p><

27、p>　?。?）學(xué)習(xí)C程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程開(kāi)發(fā)。并完成仿真和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音撥播器的基本功能。</p><p><b>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　2.1 總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)所需的功能，即按下開(kāi)始鍵，啟動(dòng)錄音，松開(kāi)開(kāi)始鍵，結(jié)束錄音。結(jié)束錄音后，循環(huán)播放所錄音。而且為了使語(yǔ)音播

28、報(bào)器的音質(zhì)好，功能強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)運(yùn)行效果較好，使用起來(lái)也很簡(jiǎn)單。所以本設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)框圖如圖2.1所示：</p><p>　　圖2.1 總體設(shè)計(jì)方案圖</p><p>　　由上面的框圖可知：本設(shè)計(jì)框圖包括，按鍵，單片機(jī)，語(yǔ)音芯片，話筒和揚(yáng)聲器。其中單片機(jī)為本設(shè)計(jì)的控制核心，它控制語(yǔ)音芯片，實(shí)現(xiàn)對(duì)聲音的存儲(chǔ)和播放。語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音的錄入和播放。</p><p>　　2.2

29、 語(yǔ)音芯片的選擇</p><p>　　目前市場(chǎng)流行的語(yǔ)音芯片有很多，從性價(jià)比的角度來(lái)考慮，美國(guó)ISD 公司的ISD 系列語(yǔ)音芯片可謂是一只獨(dú)秀。ISD 系列語(yǔ)音芯片具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　(1)采用模擬量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器直接存儲(chǔ)的專利技術(shù)，即將模擬量數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入單個(gè)存儲(chǔ)單元，不需要經(jīng)過(guò)A/D，D/A 轉(zhuǎn)換。</p><p>　　(2)內(nèi)部集成了大

30、容量的的EEPROM，不再需要擴(kuò)展存儲(chǔ)器。</p><p>　　(3)控制簡(jiǎn)單，控制引腳與TTL 電平兼容。</p><p>　　(4)集成度高，使用方便。</p><p>　　(5)能較好的真時(shí)再現(xiàn)語(yǔ)音的自然效果，避免了一搬固體語(yǔ)音電路的因?yàn)榱炕蛪嚎s所造成的量化噪聲和失真現(xiàn)象。</p><p>　　因此，選ISD公司的語(yǔ)音芯片ISD256

31、0。ISD2560是ISD公司的生產(chǎn)的語(yǔ)音錄入和重放的芯ISD2560系列之一，ISD2560系列芯片包括ISD2560、ISD2575、ISD2590和ISD52150共四種，他們的主要區(qū)別在于存儲(chǔ)語(yǔ)音的時(shí)間的長(zhǎng)度，ISD2560的錄音時(shí)間的長(zhǎng)度為60s，ISD2570的錄音時(shí)間的長(zhǎng)度是75s，ISD2590的錄音時(shí)間的長(zhǎng)度是90s，而ISD25120的錄音時(shí)間長(zhǎng)度是120s。ISD2560采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)的專利技術(shù)，每個(gè)采樣

32、值可以直接存儲(chǔ)在片內(nèi)每個(gè)EEPROM單元中，因此能夠非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語(yǔ)音、音樂(lè)、語(yǔ)調(diào)和效果聲，從而避免了一般的固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和金屬聲，該器件的采用頻率為8kHz，錄音時(shí)間就越長(zhǎng)，但是通頻帶和音質(zhì)會(huì)有所降低。</p><p>　　ISD2560省去了A/D和D/A的轉(zhuǎn)換器，集成度較高，內(nèi)部包括前置放大電路、內(nèi)部時(shí)鐘、定時(shí)器、采樣時(shí)鐘、濾波器、自動(dòng)增益控制、邏輯控制、模擬收發(fā)器、解碼器和4

33、8Kbde EEPROM。ISD2560內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和EEPRO存儲(chǔ)單元均勻的分配為600行，有600個(gè)地址單元，每個(gè)地址單元指向其中一行，每一個(gè)地址單元的地址分辨率為100ms。此外ISD2560還具備微控制器所需要的控制接口。通過(guò)操作地址和控制線可以完成不同的任務(wù)，以實(shí)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的管理等。ISD2560可以不分段，也可以按最小段長(zhǎng)為單位來(lái)任意組合和分段。</p>&l

34、t;p><b>　　3 硬件電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 Protel 99 se介紹</p><p>　　Protel99SE是Protel公司近10年來(lái)致力于Windows平臺(tái)開(kāi)發(fā)的最新結(jié)晶，能實(shí)現(xiàn)從電學(xué)概念設(shè)計(jì)到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及這之間的所有分析、驗(yàn)證和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理。因而今天的Protel最新產(chǎn)品已不是單純的PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)

35、工具，而是一個(gè)系統(tǒng)工具，覆蓋了以PCB為核心的整個(gè)物理設(shè)計(jì)。 最新版本的Protel軟件可以毫無(wú)障礙地讀Orcad、Pads、Accel(PCAD)等知名EDA公司設(shè)計(jì)文件，以便用戶順利過(guò)渡到新的EDA平臺(tái)。</p><p>　　Protel 99 se就是由早期Protel版本發(fā)展而來(lái)的基于windows95/98/2000環(huán)境的新一代電路原理圖輔助設(shè)計(jì)與繪制軟件，其功能模塊包括電原理圖設(shè)計(jì)，印制電路板設(shè)計(jì)，無(wú)

36、網(wǎng)絡(luò)布線器，可編輯邏輯器件設(shè)計(jì)，電路圖模擬、仿真等，它集成電路設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)環(huán)境于一體化。</p><p>　　利用Protel進(jìn)行電路設(shè)計(jì)需要三個(gè)步驟如圖3.1：</p><p>　　圖3.1 protel設(shè)計(jì)電路步驟圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)利用Protel軟件畫(huà)的硬件電路圖主要有單片機(jī)AT89C51的最小系統(tǒng)和語(yǔ)音芯片ISD2560電路及它們的接口電路。<

37、;/p><p>　　3.2 電源電路設(shè)計(jì)</p><p>　　電源電路設(shè)計(jì)圖如圖3.2：</p><p>　　圖3.2 電源電路設(shè)計(jì)圖</p><p>　　在電源引腳并聯(lián)一個(gè)0.1uf的小電容目的是濾波，引入濾波電容的原因是要獲得平滑穩(wěn)定的電壓，因?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰荒芡蛔?，所以它能抑制電壓的波?dòng)，使電壓變得平穩(wěn)光滑主要作用有兩個(gè)：1.去除器件之

38、間的交流射頻耦合。它能將器件的電源端上瞬間的尖峰、毛刺對(duì)地短路掉。2.去耦：也叫退耦。</p><p>　　3.3 主機(jī)電路設(shè)計(jì)</p><p>　　主機(jī)采用AT89S51單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)是將中央處理器(CPU)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器及輸入輸出接口電路等計(jì)算機(jī)主要部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。</p><p>

39、;　　3.3.1 AT89S51的特點(diǎn)</p><p>　　AT89S51是ATMEL公司采用CMOS工藝生產(chǎn)的低功耗、高性能8位單片機(jī)，與MCS-51單片機(jī)兼容，其功能特點(diǎn)為：</p><p>　　(1)4K字節(jié)閃爍存儲(chǔ)器(FLASH)，可進(jìn)行1000次寫(xiě)、擦除操作。</p><p>　　(2)靜態(tài)操作，外接OHZ-24MHZ晶振。</p><

40、;p>　　(3)三層程序存儲(chǔ)器。</p><p>　　(4)256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)。</p><p>　　(5)32根可編程輸入/輸出線。</p><p>　　(6)兩個(gè)6位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。</p><p><b>　　(7)六個(gè)中斷源。</b></p><p>　　(8)一個(gè)可編

41、程串口。</p><p>　　(9)支持低功耗模式和掉電模式。</p><p>　　3.3.2 AT89S51的引腳介紹</p><p>　　AT89S51引腳排列如圖3.3所示，各引腳的功能如下：</p><p>　　圖3.3 AT89S51引腳排列圖</p><p><b>　　VCC：供電電壓。&l

42、t;/b></p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　P0：P0為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫(xiě)l時(shí)，被定義為高阻輸入。P0夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FLASH編程時(shí)，P0作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0出原碼，此時(shí)P0部必須被拉高。&l

43、t;/p><p>　　P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。</p><p>　　P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，

44、當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。</p><p>

45、　　P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL)這是由于上拉的緣故。</p><p>　　P3口也可作為AT89C52的一些特殊功能口，如下為管腳的備選功能：</p><p>　　P3.0 RXD(串行輸入口)；</p>&

46、lt;p>　　P3.1 TXD(串行輸出口)；</p><p>　　P3.2 /INTO(外部中斷0)；</p><p>　　P3.3 /INT1(外部中斷1)；</p><p>　　P3.4 T0(記時(shí)器0外部輸入)；</p><p>　　P3.5 T1(記時(shí)器1外部輸入)；</p><p>　　P3.6 /W

47、R(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通)；</p><p>　　P3.7 /RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)；</p><p>　　P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。</p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。<

48、;/p><p>　　XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。</p><p><b>　　時(shí)鐘電路 </b></p><p>　　時(shí)鐘電路圖設(shè)計(jì)如圖3.4：</p><p>　　圖3.4 內(nèi)部時(shí)鐘電路圖</p><p>　　AT89S51內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2

49、分別是此放大器的輸入端和輸出端，時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路如圖3.4所示，在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶體振蕩頻率可以在1.2～12MHz之間選擇，電容值在5～30pF之間選擇，電容值的大小可對(duì)頻率起微調(diào)的作用。</p><p>　　外部方式的時(shí)鐘電路，XTAL1接地，XTAL2接外部振蕩器。

50、對(duì)外部振蕩信號(hào)無(wú)特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于12MHz的方波信號(hào)。</p><p>　　片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘P1和P2，供單片機(jī)使用，本系統(tǒng)采用的是6M的晶振。</p><p>　　3.4 語(yǔ)音芯片ISD2560及應(yīng)用</p><p>　　3.4.1 語(yǔ)音芯片ISD2560簡(jiǎn)介</p><p>

51、;　　ISD語(yǔ)音芯片是美國(guó)信息存儲(chǔ)器件公司推出的高品質(zhì)語(yǔ)音錄放芯片，采用ISD公司獨(dú)有的直接模擬存儲(chǔ)技術(shù)(DAST)，該技術(shù)的采用使得音頻信息無(wú)需經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)形式的A/D，D/A轉(zhuǎn)換即可實(shí)現(xiàn)存取，有比同等數(shù)字存取更高的集成度和更高的音質(zhì)水平。ISD語(yǔ)音芯片具有抗斷電功能，信息存放不易揮發(fā)，支持多次錄/放操作，壽命高達(dá)10次，可單獨(dú)應(yīng)用、多片級(jí)聯(lián)，也可與微處理器配合使用，具有很好的使用靈活性。ISD可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能儀表、警報(bào)、信息提

52、示等場(chǎng)合，使信息交互人性化。本文對(duì)ISD2560系列芯片做介紹，并給出了ISD2560的應(yīng)用實(shí)例，此裝置取得了很好的使用效果。</p><p>　　在眾多的語(yǔ)音集成電路中，ISD 系列單片語(yǔ)音錄放電路以其優(yōu)異的性能在市場(chǎng)上獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，ISD系列產(chǎn)品采用基EEPROM浮柵技術(shù)的模擬量存儲(chǔ)技術(shù)，具有重放音質(zhì)好、使用方便、單片存儲(chǔ)、反復(fù)錄放、低功耗、抗斷電等特性，尤其是隨意時(shí)間長(zhǎng)短的分段錄/ 放音的性能，為實(shí)際使用提供了

53、靈活性，ISD 系列中的ISD2560 芯片，內(nèi)480KB的EEPROM，錄放音時(shí)間長(zhǎng)達(dá)60秒，分段錄音可達(dá)600 段。目前，電腦語(yǔ)音服務(wù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，如電腦語(yǔ)音鐘、語(yǔ)音型數(shù)字萬(wàn)用表、手機(jī)話費(fèi)查詢系統(tǒng)以及公共汽車(chē)報(bào)站器等。而Winbond公司生產(chǎn)的ISD2500系列語(yǔ)音芯片是具有較強(qiáng)功能的一種電腦語(yǔ)音錄放器件，它能夠應(yīng)用在很多需要語(yǔ)音服務(wù)的場(chǎng)合。AT89S51是ATMEL公司生產(chǎn)的性能良好、價(jià)格便宜的單片機(jī)。</p>

54、<p>　　3.4.2 ISD2560引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　ISD2560引腳功能如圖3.5所示。</p><p>　　圖3.5 ISD2560芯片引腳</p><p>　　各引腳的主要功能如下</p><p>　　電源（VCCA，VCCD）：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

55、，并且分別引到外封裝上。模擬和數(shù)字電源端最好分別走線，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。</p><p>　　地線（VSSA，VSSD）：由于芯片內(nèi)部使用不同的模擬和數(shù)字地線，因此，這兩腳最好通過(guò)低阻抗通路連接到地。</p><p>　　節(jié)電控制（PD）：該端拉高可使芯片停止工作而進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。當(dāng)芯片發(fā)生溢出即OVF端輸出低電平后，應(yīng)將本端短暫變高以復(fù)位芯片；另外，

56、PD端在模式6下還有特殊的用途。</p><p>　　片選（CE） ：該端變低且PD也為低電平時(shí)，允許進(jìn)行錄、放操作。芯片在該端的下降沿將鎖存地址線和P/R端的狀態(tài)；另外，它在模式6中也有特殊的意義。</p><p>　　錄放模式（P/R）：該端狀態(tài)一般在CE的下降沿鎖存。高電平選擇放音，低電平選擇錄音。錄音時(shí)，由地址端提供起始地址，直到錄音持續(xù)到CE或PD變高，或內(nèi)存溢出；如果是前一種情

57、況，芯片將自動(dòng)在錄音結(jié)束處寫(xiě)入EOM標(biāo)志。放音時(shí)，由地址端提供起始地址，放音持續(xù)到EOM標(biāo)志。如果CE一直為低，或芯片工作在某些操作模式，放音則會(huì)忽略EOM而繼續(xù)進(jìn)行下去，直到發(fā)生溢出為止。</p><p>　　信息結(jié)尾標(biāo)志（EOM）：EOM標(biāo)志在錄音時(shí)由芯片自動(dòng)插入到該信息段的結(jié)尾。當(dāng)放音遇到EOM時(shí)，該端輸出低電平脈沖。另外，ISD5260芯片內(nèi)部會(huì)自動(dòng)檢測(cè)電源電壓以維護(hù)信息的完整性，當(dāng)電壓低于3.5v時(shí)，該

58、端變低，此時(shí)芯片只能放音。在模式狀態(tài)下，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)LED，以指示芯片當(dāng)前的工作狀態(tài)。</p><p>　　溢出標(biāo)志（OVF）：芯片處于存儲(chǔ)空間末尾時(shí)，該端輸出低電平脈沖以表示溢出，之后該端狀態(tài)跟隨CE端的狀態(tài)，直到PD端變高。此外，該端還可用于級(jí)聯(lián)多個(gè)語(yǔ)音芯片來(lái)延長(zhǎng)放音時(shí)間。</p><p>　　話筒輸入（MIC）：該端連至片內(nèi)前置放大器。片內(nèi)自動(dòng)增益控制電路（AGC）可將增益控制在-15

59、～24db。外接話筒應(yīng)通過(guò)串聯(lián)電容耦合到該端。耦合電容值和該端的10kΩ輸入阻抗決定了芯片頻帶的低頻截止點(diǎn)。</p><p>　　話筒參考（MIC REF）：該端是前置放大器的反向輸入。當(dāng)以差分形式連接話筒時(shí)，可減小噪聲，并提高共模抑制比。</p><p>　　自動(dòng)增益控制（AGC）：AGC可動(dòng)態(tài)調(diào)整前置增益以補(bǔ)償話筒輸入電平的寬幅變化，這樣在錄制變化很大的音量（從耳語(yǔ)到喧囂聲）時(shí)就能保持

60、最小失真。響應(yīng)時(shí)間取決于該端內(nèi)置的5kΩ電阻和從該端到VSSA端所接電容的時(shí)間常數(shù)。釋放時(shí)間則取決于該端外接的并聯(lián)對(duì)地電容和電阻設(shè)定的時(shí)間常數(shù)。選用標(biāo)稱值分別為470KΩ和4.7μf的電阻、電容可以得到滿意的效果。</p><p>　　模擬輸出(ANA OUT)：前置放大器輸出。其前置電壓增益取決于AGC端電平。</p><p>　　模擬輸入(ANA IN)：該端為芯片錄音信號(hào)輸入。對(duì)話筒

61、輸入來(lái)說(shuō)，ANA OUT端應(yīng)通過(guò)外接電容連至該端，該電容和本端的3kΩ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(guò)交流耦合直接連至該端。</p><p>　　揚(yáng)聲器輸出（SP+、SP-）：可驅(qū)動(dòng)16Ω以上的喇叭，內(nèi)存放音時(shí)功率為12.2mw。</p><p>　　輔助輸入(AUX IN)：放音時(shí)功率為50mW。單端輸出時(shí)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

62、功率提高至4倍。當(dāng)CE和P/R為高，不進(jìn)行放音或處入放音溢出狀態(tài)時(shí)該端的輸入信號(hào)將通過(guò)內(nèi)部功放驅(qū)動(dòng)喇叭輸出端。當(dāng)多個(gè)DS2560芯片級(jí)聯(lián)時(shí)后級(jí)的喇叭輸出將通過(guò)該端連接到本級(jí)的輸出放大器。為防止噪聲建議在存放內(nèi)存信息時(shí)，該端不要有驅(qū)動(dòng)信號(hào)。</p><p>　　外部時(shí)鐘(XCLK)：該端內(nèi)部有下拉元件，不用時(shí)應(yīng)接地。</p><p>　　地址／模式輸入（AX/MX）：地址端的作用取決于最高兩

63、位（MSB，即A8和A9）的狀態(tài)。當(dāng)最高兩位中有一個(gè)為0時(shí)，所有輸入均作為當(dāng)前錄音或放音的起始地址。地址端只作輸入，不輸出操作過(guò)程中的內(nèi)部地址信息。地址在CE的下降沿鎖存。當(dāng)最高兩位全為1時(shí)，A0~A6可用于模式選擇。</p><p>　　ISD2560集成度很高，內(nèi)部集成了高精度的時(shí)鐘電路，故而無(wú)需外部配置晶振，其應(yīng)用電路也得到大大簡(jiǎn)化。ISD2560可進(jìn)行錄、放兩種操作。錄入音信號(hào)經(jīng)過(guò)換能器MIC轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)

64、，該信號(hào)經(jīng)過(guò)隔直電容去除直流分量后送入前置放大器，由于器件具有高輸入阻抗，故藕合電容容量很小，可為0.17pf，微弱的電信號(hào)經(jīng)過(guò)前置放大后由ANAOUT（21）腳輸出，經(jīng)過(guò)隔直電容后送入ANAIN (20)腳，這種配置方式可以方便用戶自行設(shè)計(jì)性能更加優(yōu)良的前置放大器代替芯片內(nèi)部已有的功能部件，另外ANAIN可作為線輸入口，直接輸入電聲信號(hào)，既而信號(hào)進(jìn)入自動(dòng)增益(AGC)放大器，信號(hào)電平得到調(diào)理，使其符合存儲(chǔ)電路的動(dòng)態(tài)范圍，AGC響應(yīng)時(shí)間

65、由連接在AGC腳的外接電阻、電容值確定。為使得采樣信號(hào)不產(chǎn)生失真，采樣系統(tǒng)必須滿足奈奎斯特采樣定律。</p><p>　　3.4.3 ISD2560的語(yǔ)音播放電路</p><p>　　ISD2560控制電平與TTI，電平兼容，接口簡(jiǎn)單，使用方便。存儲(chǔ)單元在寫(xiě)入語(yǔ)音信號(hào)的同時(shí)，自動(dòng)清除了該存儲(chǔ)單元原有的語(yǔ)音信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了ISD系列器件的自動(dòng)抹音。A0–A9為地址線，共有1024種組合狀態(tài)

66、。最前面的600個(gè)狀態(tài)作內(nèi)部存儲(chǔ)器的尋址用，最后256個(gè)狀態(tài)作為操作模式。本系統(tǒng)采用對(duì)地址直接進(jìn)行操作的方式。微處理器接口端：P/R錄放音控制端，此端為高電平時(shí)為放音狀態(tài)，低電平時(shí)為錄音狀態(tài)；-CE 端用于錄放音時(shí)的啟停控制，通常與P/R端配合使用；-EOM端為每段信息結(jié)束信號(hào)輸出端，為負(fù)向信號(hào)，時(shí)間為12.5ms，上升沿標(biāo)志信息結(jié)束。MICIN是話筒前置放大器輸入端，MICR EF為話筒補(bǔ)償端，AGC自動(dòng)增益控制端，ANA IN與AN

67、A OUT是模擬信號(hào)的輸入端和輸出端，它們之間連接藕合電容，最小錄、放系統(tǒng)如圖3.6：</p><p>　　圖3.6 語(yǔ)音錄放電路的單片機(jī)部分電路原理圖</p><p>　　此模塊硬件電路的設(shè)計(jì)是由單片機(jī)芯片AT89C51和語(yǔ)音芯片ISD2560及其他們的接口電路構(gòu)成。電路實(shí)現(xiàn)的功能如下：</p><p>　　(1) 按下開(kāi)始鍵，啟動(dòng)錄音；松開(kāi)開(kāi)始鍵，結(jié)束錄音。注意

68、錄音的時(shí)間不能超過(guò)預(yù)先設(shè)定的每段語(yǔ)音的時(shí)間。</p><p>　　(2) 結(jié)束錄音后，順序播放所錄音3次。</p><p>　　圖中U1為單片機(jī)的芯片AT89S51，工作于11.0592MHz的地址、模式輸入，通過(guò)P2.0和P2.1，單片機(jī)可以配置ISD2560的操作模式。單片機(jī)的P1.5腳控制語(yǔ)音芯片ISD2560的錄放模式的選擇，低電平置ISD2560為錄音狀態(tài)，高電平為放音狀態(tài)。單片

69、機(jī)的P1.6腳和ISD2560的節(jié)電控制相連，單片機(jī)通過(guò)此腳可以控制芯片的開(kāi)關(guān)。P1.7腳可以控制語(yǔ)音芯片的片選低電平時(shí)就是選中芯片。單片機(jī)的INT0腳、P1.4和ISD2560的EOM標(biāo)志輸出相連，EOM標(biāo)志在錄音時(shí)由芯片自動(dòng)的插入到錄音信息的結(jié)尾處，放音遇到EOM時(shí)，會(huì)產(chǎn)生低電平脈沖。觸發(fā)單片機(jī)中斷，單片機(jī)必須在檢測(cè)到輸出的上升沿才能播放新的錄音，否則播放的語(yǔ)音就不連續(xù)的，出現(xiàn)“啪啪”的聲音。</p><p>

70、;　　ISD2560的最高地址位A8（腳9），A9（腳1）置為高電平時(shí)，芯片即進(jìn)入操作模式狀態(tài)。操作模式根據(jù)引腳Al-A8的高低電平不同組合總共分為6種不同的模式，實(shí)現(xiàn)不同的功能。操作模式中的信息檢索模式MO和按鍵模式M6的說(shuō)明如表3.1所示：</p><p>　　表3.1 ISD2560的操作模式</p><p>　　語(yǔ)音錄放電路芯片ISD2560原理圖如圖3.7：</p>

71、<p>　　圖3.7 語(yǔ)音錄放電路語(yǔ)音芯片ISD2560原理圖</p><p>　　由于ISD2560是數(shù)模的混合芯片，因此對(duì)數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的處理是PCB設(shè)計(jì)需要著重考慮的問(wèn)題。在芯片內(nèi)部使用不同的模擬地和數(shù)字地，模擬電源和數(shù)字電源，他們分別通過(guò)VSSA，VSSD，VCCA和VCCD引出，VSSA，VSSD兩引腳最好通過(guò)低電阻抗通路連接到平面；VCCA和VCCD最好也分別走線，并應(yīng)盡可能在靠近供

72、電端處相連，電源腳附近的去耦電容應(yīng)盡量靠近芯片。</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 AT89C51單片機(jī)定時(shí)器/控制器控制</p><p>　　定時(shí)器共有兩個(gè)控制字，由軟件寫(xiě)入TMOD和TCON兩個(gè)8位寄存器來(lái)設(shè)置T0或T1的操作模式和控制功能。當(dāng)AT89C51系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，兩個(gè)寄存器所有位都被清零。

73、</p><p>　　4.1.1 工作模式寄存器TOMD</p><p>　　TOMD用于控制T0和T1工作模式，其中低四位用于T0，高4位用于T1。其各位的定義格式如表4.1所示：</p><p>　　表4.1 工作模式寄存器TMOD的位定義</p><p>　　定時(shí)器T1 定時(shí)器T0&l

74、t;/p><p>　　以下介紹各位的功能。</p><p>　　M1和M1：操作模式控制位。兩位可形成4種編碼，對(duì)應(yīng)于四種操作模式（即四種電路結(jié)構(gòu)），見(jiàn)表4.1。</p><p>　　C/T ：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式選擇位。</p><p>　　C/T=0，設(shè)置為定時(shí)方式。定時(shí)器計(jì)數(shù)89C51片內(nèi)脈沖，亦即對(duì)機(jī)器周期（振蕩周期的12倍）計(jì)數(shù)。<

75、/p><p>　　C/T=1，設(shè)置為計(jì)數(shù)方式，計(jì)數(shù)器的輸入是來(lái)自T0(P3.4)或T1(P3.5)端的外部脈沖。</p><p><b>　　GATE：門(mén)控位。</b></p><p>　　GATE=0時(shí)，只要用軟件使TR0(或TR1）置1，就可以啟動(dòng)定時(shí)器，而不管INT0(或INT1)電平是高還是低。</p><p>　　

76、GATE=1時(shí)，只有INT0（或INT1）引腳為高電平且由軟件使TR0(或TR1)置1時(shí)，才能啟動(dòng)定時(shí)器工作。</p><p>　　TOMD不能位尋址，只能用字節(jié)設(shè)置定時(shí)器的工作模式，低半字節(jié)設(shè)定T0，高半字節(jié)設(shè)定T1。</p><p>　　4.1.2 控制寄存器TCON</p><p>　　定時(shí)器控制寄存器TCON各位定義及格式如表4.2所示：</p>

77、;<p>　　表4.2 控制寄存器TCON的位定義</p><p>　　8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H</p><p>　　TCON各位的作用如下。</p><p>　　TF1(TCON.7)：T1溢出標(biāo)志位。當(dāng)T1溢出時(shí)，由硬件自動(dòng)使中斷觸發(fā)器TF1置1，并向CPU

78、申請(qǐng)中斷。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，TF1又被硬件自動(dòng)清零。TF1也可用軟件清0。</p><p>　　TF0(TCON.5)：T0溢出標(biāo)志位。其功能和操作情況同TF1。</p><p>　　TR1(TCON.6)：T1運(yùn)行控制位?？赏ㄟ^(guò)軟件置1或清0來(lái)啟動(dòng)或關(guān)閉T1。在程序中用指令“SETB TR1”使TR1位置1，定時(shí)器T1便開(kāi)始計(jì)數(shù)。</p><p>

79、;　　TR0(TCON.4)：T0運(yùn)行控制位。其功能及操作情況同TR1。</p><p>　　TE1，IT1，IT0(TCON.3~TCON.0)：外部中斷INT1和INT0請(qǐng)求及請(qǐng)求方式控制位。</p><p>　　89C51復(fù)位時(shí)，TCON的所有位被清0。 </p><p>　　4.2 ISD2560錄放音軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　

80、錄音時(shí)，按下錄音鍵，單片機(jī)通過(guò)口線設(shè)置語(yǔ)音段的起始地址，再使PD端P /R端和CE端為低電平啟動(dòng)錄音；結(jié)束時(shí)，松開(kāi)按鍵,單片機(jī)又讓CE端回到高電平，完成一段語(yǔ)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(shí)間不能超過(guò)預(yù)先設(shè)定的每段語(yǔ)音的時(shí)間。放音時(shí)，根據(jù)需播放的語(yǔ)音內(nèi)容，找到相應(yīng)的語(yǔ)音段起始地址并通過(guò)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(fù)脈沖啟動(dòng)放音，這時(shí)單片機(jī)只需等待ISD2560的

81、信息結(jié)束信號(hào)，即EOM的產(chǎn)生。信號(hào)為一負(fù)脈沖，在負(fù)脈沖的上升沿，該段語(yǔ)音才播放結(jié)束,，所以單片機(jī)必須要檢測(cè)到EOM的上升沿才能播放第二段，否則播放的語(yǔ)音就不連續(xù)，而且會(huì)產(chǎn)生啪啪聲，這一點(diǎn)在編制軟件時(shí)一定要注意。</p><p>　　4.2.1 ISD2560操作模式</p><p>　　由于ISD2560內(nèi)置了若干操作模式，因而可用最少的外圍器件實(shí)現(xiàn)最多的功能。具體的操作模式如表4.3所

82、示：</p><p>　　表4.3 ISD2560語(yǔ)音芯片操作模式圖</p><p>　　操作模式可有微控制也可由硬件實(shí)現(xiàn)。使用操作模式要注意兩點(diǎn)： </p><p>　　（1）所有的操作最初都是從0地址（即存儲(chǔ)空間的起始端）開(kāi)始。后續(xù)的操作根據(jù)選用的模式可從其它地址開(kāi)始。但是，電路由錄音或放音轉(zhuǎn)錄音（M6模式除外）

83、，或都執(zhí)行了掉電周期后，地址計(jì)數(shù)器將復(fù)位為0。</p><p>　　（2）當(dāng)CE變低且最高兩地址為同位高時(shí)，執(zhí)行操作模式。這種操作模式將一直有效，知道CE再次由高變低，芯片重新鎖存當(dāng)前的地址/模式引腳電平并執(zhí)行相應(yīng)的操作為止。</p><p>　　4.2.2 分段錄放音</p><p>　　2500系列最多可分為600段，只要在分段錄/放操作前（不少于300納秒）

84、，給地址A0-A9賦值，錄音及放音功能均從設(shè)定的起始地址開(kāi)始，錄音結(jié)束由停止鍵操作決定，芯片內(nèi)部自動(dòng)在該段的結(jié)束位置插入結(jié)束標(biāo)志（EOM)；而放音芯片遇到EOM標(biāo)志即自動(dòng)停止放音。</p><p>　　2500系列地址空間是這樣分配的：地址0-599作為分段用（見(jiàn)表4.4），地址600-767來(lái)使用，地址768-1023為工作模式選擇。</p><p>　　表 4.4 ISD2560 地址

85、空間分配</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要通過(guò)單片機(jī)對(duì)ISD2560的控制實(shí)現(xiàn)指定地址入口的錄音和循環(huán)播放。程序要實(shí)現(xiàn)下面的過(guò)程：</p><p>　　“開(kāi)始”鍵按下后，即系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)初始化，然后判斷開(kāi)始鍵是否按下，如果按下則單片機(jī)控制PD，P/R引腳低電平，并指向錄音地址，啟動(dòng)錄音過(guò)程。調(diào)用錄音函數(shù)，錄音函數(shù)為：</p><p><b>　　/*錄音函

86、數(shù)*/</b></p><p>　　Void record(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　CE = 0; //片選有效</p><p>　　PD = 0; //非節(jié)

87、電模式</p><p>　　PR = 0 ; //錄音</p><p><b>　　}</b></p><p>　　當(dāng)CE=0 時(shí)芯片使能輸入引腳，使能所有的的錄音操作。</p><p>　　當(dāng)PD=0 時(shí)使芯片開(kāi)始工作，而進(jìn)入非節(jié)電模式。</p><

88、p>　　當(dāng)PR=0 時(shí)開(kāi)始錄音，錄音時(shí)，由地址線提供起始地址，直到錄音持續(xù)到CE或PD變高，或自動(dòng)溢出。</p><p>　　在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，（小于60s)結(jié)束錄音，松開(kāi)“開(kāi)始”鍵單片機(jī)控制P/R引腳回到高電平，即完成一段語(yǔ)音的錄制。之后打開(kāi)外部中斷0，指定放音地址，啟動(dòng)放音程序，其放音函數(shù)為：</p><p><b>　　/*放音函數(shù)*/</b></

89、p><p>　　Void playback(void)</p><p>　　{ CE = 0; // 片選有效</p><p>　　PD = 0; // 非節(jié)電模式</p><p>　　PR = 1;}

90、 // 放音</p><p>　　當(dāng)CE=0 時(shí)芯片使能輸入引腳，使能所有的的放音操作。</p><p>　　當(dāng)PD=0 時(shí)使芯片開(kāi)始工作，而進(jìn)入非節(jié)電模式。</p><p>　　當(dāng) PR=1時(shí)為高電平，這時(shí)選擇放音，這時(shí)由地址輸入提供起始地址，放音持續(xù)到EOM位標(biāo)志。程序流程如圖4.1：</p><p><b>　

91、　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　圖 4.1程序流程圖 </p><p>　　4.3 keil C51介紹及其程序說(shuō)明</p><p>　　4.3.1 keilC51介紹</

92、p><p>　　本次設(shè)計(jì)的語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)是以AT89C51為核心建立的系統(tǒng)，在軟件編輯方面，需要對(duì)語(yǔ)音錄入和語(yǔ)音播放兩部分分別構(gòu)成的子函數(shù)進(jìn)行編輯。在編輯中需要用Keil C51軟件。</p><p>　　Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后

93、再使用C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。</p><p>　　Keil 51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。下面詳細(xì)介紹Keil C51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。</p><p>

94、　　Keil C51工具包的整體結(jié)構(gòu)中uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)

95、準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫(xiě)入程序存貯器如EPROM中。</p><p>　　KeilC編程時(shí)用到如下的定義：</p><p>　　unsigned char bdata.....</p><p><b>　　sbit.....</b><

96、;/p><p>　　前面的unsigned char是數(shù)據(jù)類型。sbit的用法有三種： 第一種方法：sbit 位變量名＝地址值</p><p>　　第二種方法：sbit位變量名＝SFR名稱^變量位地址值</p><p>　　第三種方法：sbit位變量名＝SFR地址值^變量位地址值</p><p>　　bdata不是數(shù)據(jù)類型，而是指存放的內(nèi)

97、存空間。sbit是定義位變量的指令；bdata指可位尋址的內(nèi)存空間；data指一般內(nèi)存空間；xdata外部?jī)?nèi)存空間。如在本設(shè)計(jì)中 /*定義語(yǔ)音芯片ISD2560的控制引腳*/</p><p>　　sbit start=p1.0;</p><p>　　sbit EOM=p1.4;</p><p>　　sbit PR=P1.5;</p><

98、;p>　　sbit PD=P1.6;</p><p>　　sbit CE=P1.7; </p><p><b>　　5 結(jié) 論</b></p><

99、;p>　　我設(shè)計(jì)的課題是語(yǔ)音播報(bào)器，經(jīng)過(guò)近一年的思考和準(zhǔn)備，我已經(jīng)完成了老師規(guī)定的任務(wù)。通過(guò)做本設(shè)計(jì)，我熟悉了protel軟件，基本上學(xué)會(huì)其使用方法，更加深入的學(xué)習(xí)了AT89C51單片機(jī)的各項(xiàng)功能。對(duì)ISD2560有了更深層次的了解。對(duì)C語(yǔ)言編寫(xiě)程序有了進(jìn)一步的把握。我對(duì)我所做的語(yǔ)音播報(bào)器有如下總結(jié)：89C51單片機(jī)雖然和DSP，ARM相比處理速度和運(yùn)算速度上都比較慢，但它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜，容易獲取。它的速度可以滿足本次

100、實(shí)驗(yàn)的要求，所以我采用AT89C51這款單片機(jī)的時(shí)候很方便。</p><p>　　ISD2560 語(yǔ)音芯片采樣多電平直接模擬量存儲(chǔ)專利技術(shù)。采用E2PROM存儲(chǔ)方法將模擬語(yǔ)音數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入半導(dǎo)體存儲(chǔ)單元中，不需另加A／D或D／A變換來(lái)存放或重放。使的外圍電路簡(jiǎn)單。該器件有音質(zhì)自然、使用方便、單片存放、反復(fù)錄音、低功耗、抗斷電等許多特點(diǎn) 能夠非常自然地再現(xiàn)聲音；同時(shí), 具備微控制器所需接口, 便于與微機(jī)的連接。而且編

101、程簡(jiǎn)單。 是語(yǔ)音播報(bào)器系統(tǒng)中語(yǔ)音芯片很好的選擇。這兩款芯片有兼容性能構(gòu)成接口電路，而且接口電路簡(jiǎn)單。能夠很好地實(shí)現(xiàn)所需的功能。本文設(shè)計(jì)的基于ISD256的語(yǔ)音器, 其語(yǔ)音音質(zhì)好, 功能強(qiáng), 實(shí)驗(yàn)運(yùn)行效果較好，使用起來(lái)也很簡(jiǎn)單。ISD2560也有不足之處就是功能不是很強(qiáng)大，錄音時(shí)間不是很長(zhǎng)，已經(jīng)逐漸被ISD1700系列代替。</p><p><b>　　致 謝 </b></p>

102、<p>　　四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，我用了近一年的時(shí)間來(lái)做畢業(yè)設(shè)計(jì)，在周老師和同學(xué)的幫助下，現(xiàn)在終于完成了。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)都是在xx老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在我的論文完成之際，首先，在此衷心地感謝學(xué)校給我們提供了方便的圖書(shū)資源，同時(shí)也要感謝指導(dǎo)老師以及我們組的同學(xué)給我熱情的幫助和鼓勵(lì)。我特別要感謝的是xx老師一直耐心的指導(dǎo)著我，認(rèn)真幫我找出問(wèn)題，并且引導(dǎo)我去解決問(wèn)題，對(duì)我的設(shè)計(jì)提出了寶

103、貴的意見(jiàn)，直到我最終完成論文。這一次的設(shè)計(jì)，相信在我以后的學(xué)習(xí)和生活中會(huì)終身受益。</p><p>　　我就將踏上社會(huì)的大舞臺(tái)，大學(xué)階段所學(xué)到的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以及為人處世之道將對(duì)我今后的工作和學(xué)習(xí)有著巨大的影響。我想在踏入社會(huì)、進(jìn)入到工作崗位之后，我會(huì)懷念這大學(xué)四年以來(lái)的生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。懷念和老師同學(xué)們一起為了科研技術(shù)而奮斗的日子；懷念和同學(xué)、朋友們?cè)谝黄痼w會(huì)酸甜苦辣的日子；也會(huì)懷念學(xué)校輕松愉快、相互進(jìn)步的日子等等

104、。在此，我要感謝大學(xué)四年以來(lái)給予我耐心指導(dǎo)和諄諄教導(dǎo)的老師們！感謝給予我?guī)椭凸膭?lì)的同學(xué)和朋友們！感謝我的家人，是他們的鼓勵(lì)和支持，才有今天的我！</p><p>　　最后，再次感謝大學(xué)四年來(lái)所有老師對(duì)我的培育之恩，感謝你們四年來(lái)對(duì)我的關(guān)心和鼓勵(lì)，謝謝你們！</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　主要程序代碼及其說(shuō)明（見(jiàn)

105、注釋語(yǔ)句）如下：</p><p>　　uchar count; // 重復(fù)播放次數(shù)計(jì)數(shù)器</p><p>　　uchar startflag; // 開(kāi)始鍵按下標(biāo)志</p><p>　　uchar idleflag; // 系統(tǒng)是否處于空閑狀態(tài)標(biāo)志</p><p&

106、gt;<b>　　/*延時(shí)t毫秒*/</b></p><p>　　Void delay(uint t)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　Uint i;</b></p><p>　　While (t--)</p><p&g

107、t;<b>　　{</b></p><p>　　/*對(duì)于11.0592MHz時(shí)鐘，約延時(shí)1ms*/</p><p>　　For (i=0;i<125;i++)</p><p><b>　　{ }</b></p><p><b>　　}</b></p><

108、;p><b>　　}</b></p><p>　　/*外部中斷0服務(wù)子程序*/</p><p>　　Void out into() interrupt 0 using 1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　EXO=0; //關(guān)外部中

109、斷0</p><p>　　PD=1; //進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)</p><p>　　If(count<2) //再重播2次，共三次放音</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　Count++;</b></

110、p><p>　　Delay(500); //延時(shí)500ms</p><p>　　P2=P2&0XFC; //A8=A9=0</p><p>　　P0=P0&0X00; //起始地址為0</p><p>　　Playback(); //從地址0處播放</p>