語(yǔ)音錄放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　（2012屆）</b></p><p>　題目語(yǔ)音錄放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　學(xué)院</p><p>　專(zhuān)業(yè)</p><p>　班級(jí)</p><p>　學(xué)號(hào)</p

2、><p>　學(xué)生姓名</p><p>　指導(dǎo)教師</p><p>　完成日期2012年5月</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文主要實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音錄放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。語(yǔ)音錄放系統(tǒng)主要包括單片機(jī)控制模塊、語(yǔ)音采集模塊、語(yǔ)音處理模塊、信號(hào)放大模塊，其中單片機(jī)控制模塊是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的

3、關(guān)鍵。在語(yǔ)音的錄放過(guò)程中，單片機(jī)通過(guò)SPI通信方式與語(yǔ)音模塊進(jìn)行通訊，來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄音與播放。由于每段錄音都對(duì)應(yīng)著不同的地址，因此在播放錄音時(shí)，需要發(fā)送需要播放的地址即可播放。</p><p>　　語(yǔ)音錄放系統(tǒng)的信號(hào)處理過(guò)程主要包括語(yǔ)音的采集、信號(hào)的放大和語(yǔ)音的濾波。語(yǔ)音經(jīng)過(guò)駐極體傳感器，即麥克風(fēng)，把聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。傳感器采集的電信號(hào)進(jìn)過(guò)放大電路，放大一定倍數(shù)，經(jīng)濾波、耦合之后送至語(yǔ)音模塊。語(yǔ)音模塊對(duì)連續(xù)變

4、化的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣，抽取其中的語(yǔ)音信號(hào)電平，直接存儲(chǔ)在語(yǔ)音芯片ISD4004中，因此使得語(yǔ)音自然真實(shí)。當(dāng)語(yǔ)音播放時(shí)，需要在語(yǔ)音芯片的輸出段加一個(gè)帶通濾波器，以濾除音頻帶寬以外的信號(hào)，從而減少雜音的干擾。STC89C52單片機(jī)的程序，使用keil編譯程序進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試完成，其主要功能是控制語(yǔ)音模塊，以及液晶顯示模塊。</p><p>　　關(guān)鍵詞：微控制器；錄音放音；ISD4004； </p><

5、;p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The main aim of this paper is to realize the function of voice recording and playback system. The key to the overall system design of the voice recording system w

6、hich includes a single-chip control module, voice acquisition module, voice processing module, signal amplification module, is MCU control module. In the voice playback process, the microcontroller communicates through S

7、PI communication voice module, thus realizing voice recording and playback. Each recording corresponds to a different </p><p>　　The signal processing of the voice recording system includes speech acquisition

8、, signal amplification and voice filter. Acoustic signal is converted into electrical signals through electrets sensor, which is also called microphone. The sensor signals will be amplified after flow through the amplify

9、ing circuit. Finally it will be send to voice module after filtering, coupling. Continuous acoustic signal is sampled by the voice module, which takes one of the voice signal level, directly stores it </p><p&g

10、t;　　Key words：Microprocessor; Voice Recording and playing; ISD4004</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p><b>　　2 概述2</b></p>&

11、lt;p>　　2.1 語(yǔ)音錄放系統(tǒng)概述2</p><p>　　2.2 本設(shè)計(jì)方案的論證3</p><p>　　2.2.1 系統(tǒng)的單片機(jī)選擇論證3</p><p>　　2.2.2 系統(tǒng)的液晶選擇3</p><p>　　2.2.3 系統(tǒng)的濾波電路的選擇3</p><p>　　2.3 研發(fā)方向和技術(shù)關(guān)鍵

12、3</p><p>　　2.4 主要技術(shù)指標(biāo)3</p><p><b>　　3硬件設(shè)計(jì)5</b></p><p>　　3.1 硬件的總體設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.2駐極體傳聲器5</p><p>　　3.3信號(hào)放大電路6</p><p>　　3.4 語(yǔ)音

13、信號(hào)功率放大電路8</p><p>　　3.5 ISD4004語(yǔ)音芯片介紹9</p><p>　　3.5.1 芯片性能簡(jiǎn)述和引腳圖9</p><p>　　3.5.2 ISD4004芯片主要引腳描述10</p><p>　　3.5.3 SPI協(xié)議11</p><p>　　3.6濾波電路的設(shè)計(jì)與方案論證13&l

14、t;/p><p>　　3.7 基于matlab軟件對(duì)濾波前后語(yǔ)音的分析15</p><p><b>　　4軟件設(shè)計(jì)22</b></p><p>　　4.1 總體方案22</p><p>　　4.2 程序流圖22</p><p>　　4.3 模塊說(shuō)明24</p><p

15、>　　4.3.1 ISD4004驅(qū)動(dòng)程序24</p><p>　　4.3.2 1602液晶底層驅(qū)動(dòng)26</p><p>　　4.3.3菜單選擇程序28</p><p>　　4.3.4 錄音函數(shù)29</p><p>　　4.3.5放音函數(shù)30</p><p>　　4.3.6 播放方式選擇32</p

16、><p><b>　　5制作與調(diào)試34</b></p><p>　　5.1 硬件電路的布線與焊接34</p><p>　　5.1.1 總體特點(diǎn)34</p><p>　　5.1.2 Altium designer軟件畫(huà)PCB34</p><p>　　5.1.3焊接34</p>

17、<p>　　5.2 調(diào)試34</p><p>　　5.2.1 硬件調(diào)試34</p><p>　　5.2.2 軟件調(diào)試35</p><p>　　5.3 系統(tǒng)的各個(gè)工作狀態(tài)下實(shí)物照片圖36</p><p><b>　　6 結(jié)論38</b></p><p><b>　　

18、致謝39</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p><b>　　附錄41</b></p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　從20世紀(jì)30年代初到50年代初，有聲電影主要應(yīng)用光學(xué)錄音方法。雖然在有聲電影初

19、期曾使用過(guò)唱片配音的方法，光學(xué)錄音是以感光材料為媒介記錄聲音的方法。但用這種方法錄制的影片為數(shù)不多，時(shí)間很短。光學(xué)錄音進(jìn)入電影領(lǐng)域后，在世界范圍內(nèi)掀起了從無(wú)聲電影轉(zhuǎn)入有聲電影的高潮，推動(dòng)了電影事業(yè)的大發(fā)展。40年代末50年代初磁性錄音也進(jìn)入了電影領(lǐng)域，但大量拷貝仍以光學(xué)錄音為主；80年代磁性錄音和光學(xué)錄音兩種方法并用。</p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，現(xiàn)在的人已近離不開(kāi)音樂(lè)，而且對(duì)聽(tīng)

20、覺(jué)要求越來(lái)越高。計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字電子的發(fā)展，現(xiàn)在的語(yǔ)音系統(tǒng)有了重大的飛躍，由以前的體積較大單放機(jī)、復(fù)讀機(jī)發(fā)展到了音質(zhì)較好、體積小、容量大的MP3、MP4、手機(jī)，可以說(shuō)語(yǔ)音技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟了。</p><p>　　傳統(tǒng)的磁帶語(yǔ)音錄放系統(tǒng)因其體積大，使用不便，在電子與信息處理的使用中受到很多限制。體積小巧，功耗低的數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)將完全代替它。自80年代以來(lái)，美、日等國(guó)的數(shù)字語(yǔ)音技術(shù)的研究工作進(jìn)入了應(yīng)用階段，

21、相繼研制的大規(guī)模集成電路語(yǔ)音芯片已近供應(yīng)市場(chǎng)，并不斷推出新的產(chǎn)品。數(shù)字語(yǔ)音技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，首先是數(shù)字通信系統(tǒng)。當(dāng)通過(guò)數(shù)字通信系統(tǒng)傳送語(yǔ)音信號(hào)時(shí)，語(yǔ)音數(shù)字化技術(shù)就是必不可少了。發(fā)送端實(shí)際上即為語(yǔ)音編碼，接受端為語(yǔ)音合成。在我們的日常生活中，數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)于回放技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，諸如公交車(chē)報(bào)站器，采訪筆，MP3播放器，手機(jī)等，使得產(chǎn)品的功能強(qiáng)大，淘汰了磁帶錄音的傳統(tǒng)方式，方便了人們的生活，推動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步。</p>

22、<p><b>　　2 概述</b></p><p>　　2.1 語(yǔ)音錄放系統(tǒng)概述</p><p>　　語(yǔ)音錄放系統(tǒng)的工作原理是單片機(jī)通過(guò)SPI通信模式，來(lái)控制語(yǔ)音芯片ISD4004的錄音與播放。此系統(tǒng)一般包括單片機(jī)控制模塊、語(yǔ)音的采集模塊，語(yǔ)音的放大模塊、語(yǔ)音處理模塊、濾波模塊、功率放大模塊和顯示模塊。如圖2-1所示，駐極式傳感器把自然界的連續(xù)的聲波信

23、號(hào)轉(zhuǎn)化成連續(xù)變化的電信號(hào)，由于轉(zhuǎn)換的電信號(hào)比較弱，故須經(jīng)過(guò)放大電路，放大信號(hào)。信號(hào)傳遞至語(yǔ)音芯片，語(yǔ)音芯片對(duì)連續(xù)的電信號(hào)進(jìn)行采樣，沒(méi)有經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換，直接存儲(chǔ)在內(nèi)部的flash中[3]。</p><p>　　圖2-1 語(yǔ)音信號(hào)處理過(guò)程</p><p>　　語(yǔ)音的存儲(chǔ)可以采用數(shù)字式的，也可以采用模擬式。采用數(shù)字式的，需要把連續(xù)采樣的語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，即A/D轉(zhuǎn)換，但在此過(guò)程需要遵循奈奎

24、斯特采樣定律。還有一種就是把采用的模擬信號(hào)直接存儲(chǔ)在帶有flash的存儲(chǔ)器中，本系統(tǒng)采用直接存儲(chǔ)的方式，ISD4004語(yǔ)音芯片是美國(guó)ISD公司制造的一種新款的語(yǔ)音芯片，芯片采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)技術(shù)，每個(gè)采樣值直接存儲(chǔ)在片內(nèi)閃存flash中，因此能夠非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語(yǔ)音、音樂(lè)、音調(diào)和效果音，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪音和“金屬音”[4]。</p><p>　　語(yǔ)音的錄放系統(tǒng)的應(yīng)用十分廣

25、泛，可以應(yīng)用于通訊設(shè)備、智能儀表、治安報(bào)亭、語(yǔ)音報(bào)站、語(yǔ)音講解、語(yǔ)音記錄、語(yǔ)音復(fù)讀、智能玩具等領(lǐng)域。本課題的研究，是其他語(yǔ)音錄放方面課題研究的基礎(chǔ)，因此具有很好實(shí)踐意義。</p><p>　　2.2 本設(shè)計(jì)方案的論證</p><p>　　2.2.1 系統(tǒng)的單片機(jī)選擇論證</p><p>　　一方面在本系統(tǒng)中，單片機(jī)與ISD4004是采用SPI的通信模式，即高速同步

26、串行口，是一種標(biāo)準(zhǔn)的四線同步雙向串行總線。占用端口資源少，單片機(jī)只需模擬SPI通信協(xié)議即可控制語(yǔ)音芯片的錄放功能，因此占用單片機(jī)內(nèi)部資源少。另一方面，在大學(xué)期間學(xué)習(xí)51單片機(jī)是學(xué)習(xí)其他單片機(jī)的基礎(chǔ)，因此深入地把51單片機(jī)十分有必要。</p><p>　　2.2.2 系統(tǒng)的液晶選擇</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)更多的功能，本系統(tǒng)加入其他外圍的硬件設(shè)備，需要以菜單的形式選擇功能。系統(tǒng)擴(kuò)展有兩個(gè)

27、可選擇的液晶顯示LCD1602和LCD12864，最終采用LCD1602液晶顯示器，原因是其體積小，功耗低，具有背光功能，采用通用接口芯片，兼容性高。</p><p>　　2.2.3 系統(tǒng)的濾波電路的選擇</p><p>　　考慮到實(shí)用性，帶負(fù)載能力要比較強(qiáng)，要滿足輸入阻抗應(yīng)足夠高，輸出阻抗應(yīng)夠?。灰獫M足阻帶衰減頻率-40db/10倍頻程，有兩種考慮方案：一種是用一階濾波器進(jìn)行級(jí)聯(lián)，另一種

28、直接采用二階濾波器。本系統(tǒng)中采用第二種?？紤]到電路的穩(wěn)定性及增益AV=10，應(yīng)采用有源濾波器。集成有源濾波器有如下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1、在制作截止頻率或中心頻率較低的濾波器時(shí)，可以做到體積小、重量輕、成本低；</p><p>　　2、由于采用集成電路，所以受環(huán)境條件（如機(jī)械振動(dòng)、溫度、濕度、化學(xué)因素等）的影響??；</p><p>　　3、受電磁干擾的影響小

29、；</p><p>　　4、由于采用集成電路，可避免各濾波節(jié)之間的負(fù)載效應(yīng)而使濾波器的設(shè)計(jì)和計(jì)算大簡(jiǎn)。</p><p>　　2.3 研發(fā)方向和技術(shù)關(guān)鍵</p><p>　　研發(fā)方向：本系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)一個(gè)語(yǔ)音錄放系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)播放錄音中任意段語(yǔ)音。在實(shí)際生活中，本系統(tǒng)可以應(yīng)用在汽車(chē)倒車(chē)系統(tǒng)、家庭安防系統(tǒng)、公交車(chē)報(bào)站以及醫(yī)院的病房室等應(yīng)用之中。</p><

30、;p>　　技術(shù)關(guān)鍵：理解ISD4004語(yǔ)音芯片操作功能的時(shí)序圖，內(nèi)部地址構(gòu)架，以及與單片機(jī)之間的SPI通信模式。</p><p>　　2.4 主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　用51單片機(jī)和語(yǔ)音芯片ISD4004來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)語(yǔ)音錄放系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)錄音，存儲(chǔ)和放音操作，能錄放50以上中文字，并能錄放隨意組合。放音時(shí)能夠清晰、穩(wěn)定。</p><p><b>

31、;　　3硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 硬件的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　語(yǔ)音錄放系統(tǒng)主要是通過(guò)單片機(jī)來(lái)控制語(yǔ)音芯片ISD4004來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄放的功能。在錄音模式下，語(yǔ)音信號(hào)，即聲波信號(hào)，通過(guò)麥克風(fēng)，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。但此時(shí)的電信號(hào)很微弱，需要經(jīng)放大電路，放大語(yǔ)音信號(hào)。由于電路中可能存在高頻分量，信號(hào)經(jīng)過(guò)帶通濾波器，以濾除語(yǔ)音頻帶以外的噪聲。最后，ISD400

32、4采樣得到的語(yǔ)音信號(hào)相對(duì)“干凈”。在語(yǔ)音播放的模式下，單片機(jī)向ISD4004發(fā)送播放的地址和語(yǔ)音播放指令后，便可以播放相應(yīng)段的語(yǔ)音。為了使播放的語(yǔ)音依然“干凈”，本系統(tǒng)依然設(shè)置了一個(gè)濾波電路。[2]由于ISD4004不能驅(qū)動(dòng)一塊喇叭，需要在濾波電路添加一個(gè)功率放大電路，在本系統(tǒng)中，采用的是LM386語(yǔ)音驅(qū)動(dòng)電路[9]。如圖3-1所示，系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖。</p><p>　　圖3-1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖</

33、p><p>　　3.2 駐極體傳聲器</p><p>　　效應(yīng)晶體管的柵極上，柵極與源極之間接有一個(gè)二極管，如圖3-2所示。當(dāng)駐極體膜片本身帶有電荷，表面電荷地電量為Q，板極間地電容量為C，則在極頭上產(chǎn)生地電壓U=Q/C，當(dāng)受到振動(dòng)或受到氣流地摩擦?xí)r，由于振動(dòng)使兩極板間的距離改變，即電容C改變，而電量Q不變，就會(huì)引起電壓的變化，電壓變化的大小，反映了外界聲壓的強(qiáng)弱，這種電壓變化頻率反映了外界聲

34、音的頻率，這就是駐極體傳聲器地工作原理。</p><p>　　圖3-2駐極體工作動(dòng)態(tài)原理圖</p><p><b>　　3.3信號(hào)放大電路</b></p><p>　　由于駐極體轉(zhuǎn)換的電信號(hào)只有毫伏級(jí)的，應(yīng)該需要將其放大。本系統(tǒng)采用基本共射極放大電路。如圖3-3所示，輸入與輸出回路各接了一個(gè)電容，稱(chēng)為耦合電容，起連接作用，C1連接輸入的語(yǔ)音信號(hào)

35、與放大電路，C4連接放大電路與負(fù)載，如該電路稱(chēng)為阻容耦合共射極放大電路。</p><p>　　圖3-3阻容耦合共射極放大電路</p><p>　　該電路可以等效為直流與交流通路：由于電容有隔直流的作用，即對(duì)直流相當(dāng)于開(kāi)路，因此，MIC產(chǎn)生的信號(hào)源及負(fù)載對(duì)電路的直流狀態(tài)（即Q點(diǎn)）不產(chǎn)生影響。由此可以畫(huà)出放大電路的直流通路與交流通路，分別如圖3-4與3-5所示。對(duì)一定頻率范圍內(nèi)的交流信號(hào)而言，

36、C1和C4呈現(xiàn)的容抗很小，可以近似認(rèn)為短路。另外，電源VCC內(nèi)阻很小，對(duì)交流信號(hào)也可視為短路[5]。由電壓增益的定義得式（3-1）：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　由上公式計(jì)算得出，前級(jí)放大電路的放大倍數(shù)是4.6倍，麥克風(fēng)電信號(hào)的幅值約為5mV，放大后的信號(hào)幅值約為23mV。</p><p><b&g

37、t;　　圖3-4直流通路</b></p><p><b>　　圖3-5交流通路</b></p><p>　　3.4 語(yǔ)音信號(hào)功率放大電路</p><p>　　LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中。它是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率

38、放大器,主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品。為使外圍元件最少，電壓增益內(nèi)置為20。輸入端以地位參考，同時(shí)輸出端被自動(dòng)偏置到電源電壓的一半，在6V電源電壓下，它的靜態(tài)功耗僅為24mW，使得LM386特別適用于電池供電的場(chǎng)合。LM386的封裝形式有塑封8引線雙列直插式和貼片式。其雙列直插式封裝如圖3-6所示。</p><p>　　圖3-6 LM386直插封裝</p><p>　　語(yǔ)音芯片ISD4004

39、輸出的電壓只有毫伏級(jí)，難以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。本系統(tǒng)采用采用LM386功率放大器，以提高揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)能力。有時(shí)喇叭放音會(huì)出現(xiàn)失真現(xiàn)象，這是可能是運(yùn)放的增益過(guò)高所致，需要在1腳和8腳之間加一個(gè)10uF電容或串聯(lián)一個(gè)10K電位器調(diào)整一下。本系統(tǒng)的功率放大電路圖如圖3-7所示。圖中P2為10K的電位器，總的功率增益為34dB。 </p><p>　　圖3-7語(yǔ)音輸出級(jí)功率放大電路</p><p>　

40、　3.5 ISD4004語(yǔ)音芯片介紹</p><p>　　3.5.1 芯片性能簡(jiǎn)述和引腳圖</p><p>　　ISD系列語(yǔ)音芯片是美國(guó)ISD公司推出的產(chǎn)品。該系列芯片采用多電平直接模擬存儲(chǔ)(Chip Corder)專(zhuān)利技術(shù)，聲音不需要A/D轉(zhuǎn)換和壓縮，每個(gè)采樣直接存儲(chǔ)在片內(nèi)的閃爍存儲(chǔ)器中，避免了A/D轉(zhuǎn)換的誤差；能夠真實(shí)、自然地還原語(yǔ)音、音樂(lè)及效果聲；避免了一般固體錄音電路量化和壓縮造成

41、的量化噪聲和金屬聲[7]。ISD4000系列采用CMOS技術(shù)，內(nèi)含晶體振蕩器、防混疊濾波器、平滑濾波器、自動(dòng)靜噪、音頻功率放大器及高密度多電平閃爍存儲(chǔ)陣列等，只需要很少的外圍器件即可構(gòu)成一個(gè)完整的語(yǔ)音錄放系統(tǒng)。它的操作命令通過(guò)串行通信接口(SPI)或Microwire送入；采樣頻率可為4.0 Hz、5.3 Hz、6.4 Hz、8.0 Hz，頻率越低，錄放時(shí)間越長(zhǎng)，但音質(zhì)會(huì)有所下降；片內(nèi)信息存于閃爍存儲(chǔ)器中，可在斷電情況下保存100年(典

42、型值)，反復(fù)錄音10萬(wàn)次；器件工作電壓3 V，工作電流25～30 mA，音質(zhì)好，適用于移動(dòng)電話及其他便攜式電子產(chǎn)品[8]。本設(shè)計(jì)使用的芯片型號(hào)為ISD4004-08，單片錄放時(shí)間為8分鐘。其芯片的引腳圖如圖3-8所示。</p><p>　　圖3-8 ISD4004語(yǔ)音芯片引腳圖</p><p>　　3.5.2 ISD4004芯片主要引腳描述</p><p>　?。?/p>

43、1）電源:(VCCA,VCCD) 為使噪聲最小，芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線,并且分別引到外封裝的不同管腳上,模擬和數(shù)字電源端最好分別走線,盡可能在靠近供電端處相連,而去耦電容應(yīng)盡量靠近器件。</p><p>　?。?）地線:(VSSA,VSSD) 芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。</p><p>　?。?）同相模擬輸入(ANA IN+) 這是錄音信號(hào)的同相輸入端。

44、輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動(dòng)。單端輸入時(shí)，信號(hào)由耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值32mV，耦合電容和本端的3KΩ電阻輸入阻抗決定了芯片頻帶的低端截止頻率。差分驅(qū)動(dòng)時(shí)，信號(hào)最大幅度為峰峰值 16mV，為 ISD33000 系列相同。</p><p>　?。?）反相模擬輸入(ANA IN-) 差分驅(qū)動(dòng)時(shí)，這是錄音信號(hào)的反相輸入端。信號(hào)通過(guò)耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值16mV音頻輸出(AUDOUT) 提供音頻輸出，可驅(qū)

45、動(dòng) 5KΩ的負(fù)載。</p><p>　　（5）片選(SS)此端為低，即向該 ISD4004 芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。</p><p>　?。?）串行輸入(MOSI)，此端為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時(shí)鐘上升沿之前半個(gè)周期將數(shù)據(jù)放到本端，供ISD輸入。</p><p>　?。?）串行輸出(MISO) ISD的串行輸出端。ISD未選中時(shí)，本端呈高阻態(tài)。&l

46、t;/p><p>　?。?）串行時(shí)鐘(SCLK)ISD的時(shí)鐘輸入端，由主控制器產(chǎn)生，用于同步MOSI和MISO的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)在 SCLK上升沿鎖存到ISD，在下降沿移出 ISD。</p><p>　?。?）中斷(/INT)本端為漏極開(kāi)路輸出。ISD 在任何操作(包括快進(jìn))中檢測(cè)到 EOM 或 OVF 時(shí)，本端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個(gè) SPI 周期開(kāi)始時(shí)清除。中斷狀態(tài)也可用 RINT 指令

47、讀取。OVF 標(biāo)志----指示 ISD 的錄、放操作已到達(dá)存儲(chǔ)器的末尾。EOM 標(biāo)志----只在放音中檢測(cè)到內(nèi)部的EOM標(biāo)志時(shí)，此狀態(tài)位才置1。</p><p>　?。?0）行地址時(shí)鐘(RAC) 漏極開(kāi)路輸出。每個(gè) RAC 周期表示 ISD 存儲(chǔ)器的操作進(jìn)行了一行(ISD4004 系列中的存貯器共 2400 行)。該信號(hào) 175ms 保持高電平，低電平為25ms?？爝M(jìn)模式下，RAC 的218.75μs是高電平，3

48、1.25μs 為低電平。</p><p>　?。?1）外部時(shí)鐘(XCLK) 本端內(nèi)部有下拉元件。芯片內(nèi)部的采樣時(shí)鐘在出廠前已調(diào)校，誤差在+1%內(nèi)。商業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi), 頻率變化在+2.25%內(nèi)。工業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi)，頻率變化在-6/+4%內(nèi)，此時(shí)建議使用穩(wěn)壓電源。若要求更高精度，可從本端輸入外部時(shí)鐘(如前表所列)。由于內(nèi)部的防混淆及平滑濾波器已設(shè)定,故上述推薦的時(shí)鐘頻率不應(yīng)改變。輸入時(shí)鐘

49、的占空比無(wú)關(guān)緊要，因內(nèi)部首先進(jìn)行了分頻。在不外接地時(shí)鐘時(shí)，此端必須接地。</p><p>　　（12）自動(dòng)靜噪(AMCAP) 當(dāng)錄音信號(hào)電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一閾值以下時(shí),自動(dòng)靜噪功能使信號(hào)衰弱，這樣有助于養(yǎng)活無(wú)信號(hào)(靜音)時(shí)的噪聲。通常本端對(duì)地接 1uF的電容，構(gòu)成內(nèi)部信號(hào)電平峰值檢測(cè)電路的一部分。檢出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較，決定自動(dòng)靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。大信號(hào)時(shí)，自動(dòng)靜噪電路不衰減，靜音時(shí)衰減 6dB。

50、1uF的電容也影響自動(dòng)靜噪電路對(duì)信號(hào)幅度的響應(yīng)速度。本端接 VCCA 則禁止自動(dòng)靜噪。[4]</p><p>　　3.5.3 SPI協(xié)議</p><p>　　ISD4004工作于SPI串行接口。SPI協(xié)議是一個(gè)同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，協(xié)議假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿動(dòng)作。對(duì)ISD4004而言，在時(shí)鐘上升沿鎖存MOSI引腳數(shù)據(jù)，而下降沿將數(shù)據(jù)送至MISO引腳，其時(shí)序圖如圖3

51、-9所示。協(xié)議具體內(nèi)容如下：</p><p>　?。?）所有串行數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始于SS下降沿；（2）SS在傳輸期間必須保持為低電平，在兩條指令之間保持為高電平；（3）數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿移入，在下降沿移出；（4）SS變低，輸入指令和地址之后，ISD才會(huì)開(kāi)始錄放動(dòng)作；（5）指令格式是10位地址碼加6位控制碼；（6）ISD的任何操作(含快進(jìn))如果遇到EOM或OVF則產(chǎn)生一個(gè)中斷，該中斷狀態(tài)在下一個(gè)SPI周期開(kāi)始時(shí)被

52、清除；（7）使用讀指令會(huì)使中斷狀態(tài)為移出ISD的MISO引腳時(shí)，控制及地址數(shù)據(jù)也同步從MOSI移入；（8）所有操作在運(yùn)行位(RUN)置1時(shí)開(kāi)始，置0時(shí)結(jié)束；</p><p>　?。?）所有指令都在SS上升沿開(kāi)始執(zhí)行。</p><p>　　圖3-9 ISD4004-08 SPI通信工作時(shí)序圖</p><p>　　對(duì)于ISD4004而言，器件延時(shí)TPUD(8kHz

53、采樣時(shí)，約為25 ms)后才能開(kāi)始操作；因此，用戶(hù)發(fā)完上電指令后，必須等待TPUD.才能發(fā)出一條操作指令。下面是典型的操作。其語(yǔ)音的錄放示意如圖3-10所示。（1）發(fā)POWERUP命令；</p><p>　?。?）等待TPUD(上電延時(shí))；發(fā)地址值為00的SFTPLAY命令；</p><p>　　（3）發(fā)PLAY命令；（4）器件會(huì)從00地址開(kāi)始放音，當(dāng)出現(xiàn)EOM時(shí)，立即中斷，停止放音；

54、</p><p>　?。?）如果從00處錄音，則按以下時(shí)序；</p><p>　?。?）發(fā)POWER UP命令；</p><p>　　（7）等待TPUD(上電延時(shí))；</p><p>　　（8） 發(fā)POWER UP命令；（9） 等待2倍TPUD；</p><p>　?。?0）發(fā)地址值為00的SETREC命令；（11

55、）發(fā)REC命令；（12）器件便從00地址開(kāi)始錄音，一直到出現(xiàn)OVF(存儲(chǔ)器末尾)時(shí)，錄音停止。</p><p>　　圖3-10語(yǔ)音錄放時(shí)序圖</p><p>　　3.6濾波電路的設(shè)計(jì)與方案論證</p><p>　　濾波電路是一種能使用頻率信號(hào)通過(guò)而同時(shí)抑制無(wú)用頻率信號(hào)的電子裝置。工程上常用它來(lái)做信號(hào)處理、數(shù)據(jù)傳送和抑制干擾等。實(shí)際常用是模擬濾波器，這種濾波電路主要

56、采用無(wú)源元件R、L和C組成，20世紀(jì)60年代以來(lái)，集成運(yùn)放獲得了迅速發(fā)展，由它和R、C組成的有源濾波電路，具有不用電感、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。此外，由于集成運(yùn)放的開(kāi)環(huán)增益和輸入阻抗均很高，輸出阻抗又低，構(gòu)成有源濾波電路后還具有一定的電壓放大和緩沖作用。但是，集成運(yùn)放的帶寬有限，所以目前有源濾波電路的工作頻率難以做得很高，以及難以對(duì)功率信號(hào)進(jìn)行濾波，這是它的不足之處[5]。</p><p>　　設(shè)計(jì)思路：一方面由于

57、本設(shè)計(jì)是語(yǔ)音信號(hào)，信號(hào)的頻率范圍一般為300-3400HZ，帶寬的范圍一定，適合采用有源濾波電路。另一方面，考慮到實(shí)用性，帶負(fù)載能力要比較強(qiáng)，滿足輸入阻抗足夠高，輸出阻抗應(yīng)足夠小，且滿足阻帶衰減頻率-40db/10倍程。最后采用集成電路，可以避免各濾波之間的負(fù)載效應(yīng)而使濾波器的設(shè)計(jì)和計(jì)算大大簡(jiǎn)化。綜上三點(diǎn)原因，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的濾波電路采用二階有源濾波器。</p><p>　　濾波器分成四種濾波器，分別是：低通濾波器

58、、帶通濾波器、帶阻濾波器、高通濾波器，它們的頻域示意圖如圖3-11所示。在本系統(tǒng)中，將采用帶通濾波器，</p><p>　　圖3-11四種濾波器的示意圖</p><p>　　在設(shè)計(jì)帶通濾波器時(shí)，可以采用有源高通濾波電路和一個(gè)有源低通濾波電路串聯(lián)而成，其原理圖如圖3-12所示。</p><p>　　圖3-12帶通濾波器的組成</p><p>　

59、　二階有源帶通濾波電路的傳遞函數(shù)[5]為式（3-2）：</p><p><b>　?。?-2） </b></p><p>　　其中AVF為同相比例放大電路的電壓增益。</p><p>　　通過(guò)查表計(jì)算得，設(shè)計(jì)低通濾波器的截止頻率為3000Hz,高通濾波器的截止頻率為600Hz。帶通濾波器的原理圖如圖3-13所示。</p><

60、p>　　圖3-13 帶通濾波器原理圖</p><p>　　3.7 基于matlab軟件對(duì)濾波前后語(yǔ)音的分析</p><p>　　語(yǔ)音錄放系統(tǒng)如果不加濾波電路，會(huì)發(fā)現(xiàn)播放的錄音中雜音很多，即語(yǔ)音的中其他成分很多。通過(guò)查資料發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的原因有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　（1）麥克風(fēng)的語(yǔ)音轉(zhuǎn)換特性存在問(wèn)題，即將聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信的過(guò)程中，產(chǎn)生了高頻聲波的電信號(hào)。&

61、lt;/p><p>　?。?）功率放大電路在大信號(hào)下工作，所以不可避免會(huì)產(chǎn)生非線性失真，這種非線性失真使得語(yǔ)音中雜波成分增加。</p><p>　　為了對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行前后分析對(duì)比，在本系統(tǒng)中，使用自己筆記本電腦自帶錄音機(jī)對(duì)播放的語(yǔ)音錄音。然后運(yùn)用matlab軟件對(duì)語(yǔ)音讀取和FFT變換，對(duì)濾波前后的語(yǔ)音的時(shí)域與頻域分析比較，這樣可以比較直觀的觀察語(yǔ)音濾波前后變化。如圖3-14，濾波前后的語(yǔ)音的波形圖

62、及頻譜圖，由下圖可以看出，語(yǔ)音的中一些高頻成分被濾除。</p><p>　　圖3-14 語(yǔ)音濾波前后的波形及頻譜圖</p><p>　　3.8單片機(jī)與液晶顯示模塊</p><p>　　3.8.1 STC89C51單片機(jī)</p><p>　　STC89C52是由深圳宏晶科技公司生產(chǎn)的與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容的單片機(jī)。STC

63、89C51單片機(jī)管腳如圖3-13所示，其主要功能特性表3-1所示。</p><p>　　圖3-13單片機(jī)管腳</p><p>　　表3-1 STC89C52單片機(jī)主要功能</p><p>　　STC89C52引腳具體介紹如下：</p><p>　?、僦麟娫匆_（2根）</p><p>　　VCC(Pin40)：電源輸入

64、，接＋5V電源</p><p>　　GND(Pin20)：接地線</p><p>　　②外接晶振引腳（2根）</p><p>　　XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端</p><p>　　XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端</p><p><b>　?、劭刂埔_（4根）</b>

65、;</p><p>　　RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào)</p><p>　　PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)</p><p>　　EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀

66、指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。</p><p>　　④可編程輸入/輸出引腳（32根）</p><p>　　STC89C52單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別位P0、P1、P2、P3口，每個(gè)口有8位（8根引腳），共32根。</p><p>　　P0口（Pin39～Pin32）：8位雙向I/O口線，名稱(chēng)為P0.0～P0.7</p><

67、;p>　　P1口（Pin1～Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱(chēng)為P1.0～P1.7 </p><p>　　P2口（Pin21～Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱(chēng)為P2.0～P2.7 </p><p>　　P3口（Pin10～Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱(chēng)為P3.0～P3.7</p><p>　　3.8.2液晶顯示模塊介紹</p>

68、<p>　　1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。LCD具有體積小，質(zhì)量輕，功耗低，信息顯示豐富等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛。字符型LCD是由如干個(gè)5*7或5*11等點(diǎn)陣字符位組成。每一個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。點(diǎn)陣字符位之間有一個(gè)空點(diǎn)距的間隔起到了字符間距和行距的作用。</p><p>　　圖3-14所示是16字*2行的LCD引腳圖，其接口引腳有

69、16只，引腳功能如表3-2所列。</p><p>　　圖3-14 1602液晶引腳圖</p><p>　　表3-2 字符型LCD顯示模塊接口電路</p><p>　　在表3-2中，VSS為電源地，VDD接5V正電源。VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”。使用時(shí)，一般在該引腳與地之間接一固定電阻或電位器。RS

70、為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時(shí)選擇指令寄存器。R/W為讀/寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，地電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。E段位使能端，當(dāng)E段由高電平變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。DB0～DB7為8位雙向數(shù)據(jù)線。BLA、BLK用于帶背光的模塊，不帶背光的模塊這兩個(gè)引腳懸空不接。</p><p><b>　　3.9 通信方式</b></p><p>　　3.9.1單

71、片機(jī)與PC機(jī)之間的通信</p><p>　　單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的通信電路有串行通信和并行通信兩種。并行通信的主要特點(diǎn)：一是同時(shí)并行傳送的二進(jìn)制數(shù)就是數(shù)據(jù)寬度；二是在計(jì)算機(jī)與外設(shè)間采用應(yīng)答式的聯(lián)絡(luò)信號(hào)來(lái)協(xié)調(diào)雙方的數(shù)據(jù)操作。傳送的數(shù)據(jù)位為1-128位，一般為8位，但是并行通信傳輸距離近，傳送方式單一，每次傳送一個(gè)字或一個(gè)字節(jié)。串行通信是指一個(gè)數(shù)據(jù)的所有位按一定的順序和方式，一位一位地通過(guò)串行輸入/輸出口進(jìn)行傳送，由于串行

72、通信是數(shù)據(jù)的逐位順序傳送，在進(jìn)行串行通信時(shí)，只需一根傳輸線，傳送的數(shù)據(jù)位多且通信距離長(zhǎng)。</p><p>　　串行通信與并行通信相比，具有傳輸距離遠(yuǎn)，接口電路與軟件編程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)中采用串行通信。</p><p>　　單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的通信采用簡(jiǎn)化三線的串行通信方式，即把單片機(jī)的發(fā)送端TXD直接和計(jì)算機(jī)的接收端RXD相連，單片機(jī)的接收端RXD直接和計(jì)算機(jī)的發(fā)送端TXD連接，但是單片

73、機(jī)的+5V TTL信號(hào)電平與PC機(jī)的±10V信號(hào)電平不相容，所以必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換[6]，本設(shè)計(jì)中采用MAXIM公司生產(chǎn)的MAX232芯片。MAX232芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變壓器，可以把輸入的+5V電源電壓變換為RS-232輸出電平所需的±10V電壓。所以，采用此芯片接口電路的串行通信系統(tǒng)只需要單一的+5V電源就可以了。此外，為了數(shù)據(jù)傳輸和指令下載方便，我們采用的是USB轉(zhuǎn)串口線。MAX232電路也非常方便，只需要外

74、接4個(gè)0.1μF電容即可產(chǎn)生所需的電壓，輸出標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口信號(hào)，而且RS232芯片價(jià)格不貴。單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的通信接口電路如圖3-15所示：</p><p>　　圖3-15串口電路圖</p><p>　　3．9．2 單片機(jī)與ISD4004之間的通信</p><p>　　單片機(jī)ISD4004之間的通信采用串行外設(shè)接口（serial peripheral inte

75、rface，SPI）總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，它可以使MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式通信以交換信息。SPI總線系統(tǒng)可直接與各個(gè)廠家生產(chǎn)的多種標(biāo)準(zhǔn)外圍器件直接接口，該接口一般使用4條線：串行時(shí)鐘線（SCK）、主機(jī)輸入/從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線MISO、主機(jī)輸出/從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線MOSI和低電平有效的從機(jī)選擇。</p><p>　　由于SPI系統(tǒng)總線一共只需三四位數(shù)據(jù)線和控制，即可實(shí)現(xiàn)與具有SPI總線接口功能的各種I/0器

76、進(jìn)行接口，因此，采用SPI總線接口可以簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，節(jié)省很多常規(guī)電路中的接口器件和I/O口線，提高設(shè)計(jì)的可靠性。由于51單片機(jī)不帶SPI串行總線接口，可以使用軟件來(lái)模擬SPI的操作，可以用P1口的P1.0～P1.3口模擬包括串行時(shí)鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出。對(duì)于不同的串行接口外圍芯片，它們的時(shí)鐘時(shí)序是不同的。</p><p>　　對(duì)于在SCK的上升沿輸入（接收）數(shù)據(jù)和下降沿輸出（發(fā)送）數(shù)據(jù)的器件，一般應(yīng)將其串行時(shí)鐘輸

77、出口P1.1的初始狀態(tài)設(shè)置為1，而在允許接口后再置P1.1為0。這樣，MCU在輸出1位SCK時(shí)鐘的同時(shí)，將使接口芯片串行左移，從而輸出1位數(shù)據(jù)至單片機(jī)的P1.3口，此后再置P1.1為1，使單片機(jī)從P1.0口，此后再置P1.1為1，是單片機(jī)從P1.0口輸出1位數(shù)據(jù)（先為高位）至串行接口芯片。至此，模擬1位數(shù)據(jù)輸入輸出便完成。此后再置P1.1為0，模擬下一位數(shù)據(jù)的輸入輸出，以此循環(huán)8次，即可完成一次通過(guò)SPI總線傳輸8位數(shù)據(jù)的操作。對(duì)于在S

78、CK的下降沿輸入數(shù)據(jù)和上升沿輸出數(shù)據(jù)的器件，則應(yīng)該串行時(shí)鐘輸出的初始狀態(tài)為0，即在接口芯片允許時(shí)，先置P1.1,為1，以便外圍接口芯片輸出1位數(shù)據(jù)，之后再置時(shí)鐘為0，使外圍接口芯片接收1位數(shù)據(jù)，從而完成1位數(shù)據(jù)的傳送[1]。如圖3-16所示，51單片機(jī)與ISD4004接口電路。</p><p>　　圖3-16單片機(jī)與ISD4004接口電路示意圖</p><p><b>　　4軟件

79、設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1 總體方案</b></p><p>　　該系統(tǒng)的軟件部分包括語(yǔ)音程序，1602液晶顯示和按鍵控制三部分程序。語(yǔ)音程序主要包括驅(qū)動(dòng)程序，1602液晶顯示部分包括顯示驅(qū)動(dòng)程序，按鍵控制部分包括菜單的選擇，可以選擇錄音模式和放音模式。</p><p>　　軟件設(shè)計(jì)采用的是Keil uvis

80、ion2，C51編程。Keil C51是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)上、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易懂。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)。因此本系統(tǒng)采用C51編程語(yǔ)言。</p><p><b>　　4.2 程序流圖</b></p>

81、<p>　　單片機(jī)上電后，系統(tǒng)默認(rèn)進(jìn)入放音模式。在放音模式下，可以選擇相應(yīng)段的語(yǔ)音，按下播放按鍵就可以播放語(yǔ)音。當(dāng)按下菜單選擇按鍵時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)切換成錄音模式。在錄音模式下，可以通過(guò)按鍵來(lái)選擇，任意斷的語(yǔ)音進(jìn)行錄音。再次按下菜單選擇的按鍵時(shí)，就會(huì)切換成放音模式。如圖4-1所示，系統(tǒng)的流程圖，圖4-2所示，錄放放音子程序。</p><p>　　圖4-1 系統(tǒng)的軟件流程圖</p><p&g

82、t;　　圖4-2 錄放音子程序</p><p><b>　　4.3 模塊說(shuō)明</b></p><p>　　4.3.1 ISD4004驅(qū)動(dòng)程序</p><p>　　（1）SPI串行發(fā)送函數(shù)</p><p>　　/********以下是SPI串行發(fā)送函數(shù)********/</p><p>　　voi

83、d spi_send(uchar isdx)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar isd_count;</p><p>　　SS=0; //當(dāng)ss=0時(shí),選中IS4004芯片，打開(kāi)SPI通信端</p><p><b>　　SCLK=0;</b><

84、;/p><p>　　for(isd_count=0;isd_count<8;isd_count++) //先發(fā)低位再發(fā)高位，依次發(fā)送</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if ((isdx&0x01)==1)</p><p>　　MOSI=1; //主機(jī)輸出，從機(jī)輸入</p>

85、;<p><b>　　else</b></p><p><b>　　MOSI=0;</b></p><p>　　isdx=isdx>>1;//8位數(shù)據(jù)右移一位</p><p><b>　　SCLK=1; </b></p><p><b>　　

86、delay(2);</b></p><p><b>　　SCLK=0;</b></p><p><b>　　delay(2);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><

87、;p>　　單片機(jī)通過(guò)MOSI接口，通過(guò)串行的方式來(lái)發(fā)送八位數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在是時(shí)鐘的上升沿移入，下降沿移出。在判斷數(shù)據(jù)0或1的采用相與的方式，如果相與條件符合，則MOSI輸出1,，否則輸出0。</p><p>　?。?）向ISD4004語(yǔ)音芯片發(fā)送上電和掉電指令</p><p>　　/********以下是發(fā)送上電指令********/</p><p>　　void

88、 isd_powerup(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(10);</p><p><b>　　SS=0;</b></p><p>　　spi_send(0x20);</p><p><b>　　SS=1;<

89、/b></p><p>　　Delay_ms(50);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/********以下是發(fā)送掉電指令函數(shù)********/</p><p>　　void isd_poweroff(void)</p><p>　　{ delay(10);&l

90、t;/p><p>　　spi_send(0x10);</p><p><b>　　SS=1;</b></p><p>　　Delay_ms(50);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　閱讀ISD4004芯片手冊(cè)知，向語(yǔ)音芯片發(fā)送8位的指令，就能控制其上電

91、與掉電，這應(yīng)用在錄放音的時(shí)序控制中。</p><p><b>　?。?）錄放音函數(shù)</b></p><p>　　/********以下是發(fā)送setplay(放音起始地址)指令函數(shù)********/</p><p>　　void isd_setplay(uchar adl,uchar adh)</p><p><b&

92、gt;　　{</b></p><p>　　Delay_ms(1);</p><p>　　spi_send(adl); //發(fā)送放音起始地址低位</p><p><b>　　delay(2);</b></p><p>　　spi_send(adh); //發(fā)送放音起始地址高位</p>

93、<p><b>　　delay(2);</b></p><p>　　spi_send(0xe0); //發(fā)送setplay指令字節(jié)</p><p><b>　　SS=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/********以

94、下是發(fā)送setrec(錄音起始地址)指令函數(shù)********/</p><p>　　void isd_setrec(uchar adl,uchar adh)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Delay_ms(1);</p><p>　　spi_send(adl); //發(fā)送放音起始地址

95、低位</p><p><b>　　delay(2);</b></p><p>　　spi_send(adh); //發(fā)送放音起始地址高位</p><p><b>　　delay(2);</b></p><p>　　spi_send(0xa0); //發(fā)送setplay指令字節(jié)</p

96、><p><b>　　SS=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　與ISD4002不同的是，ISD4004內(nèi)部地址是16位的，分為高位和地位兩部分，在發(fā)送地址時(shí)，要先發(fā)送地位地址，然后再發(fā)送高位地址。</p><p>　　4.3.2 1602液晶底層驅(qū)動(dòng)</p&

97、gt;<p>　?。?）LCD判忙程序</p><p>　　/********以下是LCD忙碌檢查函數(shù)********/</p><p>　　bit lcd_busy() </p><p>　　{

98、 </p><p>　　bit result; </p><p>　　LCD_RS = 0;

99、 </p><p>　　LCD_RW = 1; </p><p>　　LCD_EN = 1; </p>

100、;<p>　　_nop_(); </p><p>　　_nop_(); </p><p>　　_nop_();

101、 </p><p>　　_nop_(); </p><p>　　result = (bit)(P2&0x80);

102、 </p><p>　　LCD_EN = 0; </p><p>　　return result; </p&g

103、t;<p><b>　　} </b></p><p>　　當(dāng)模塊在接受指令前，單片機(jī)必須先確認(rèn)模塊內(nèi)部是否處于忙綠狀態(tài)，即讀取lcd_busy()標(biāo)志時(shí)result需為0，方可接受新的指令；如果在送出一個(gè)指令前不檢查result標(biāo)志位，或者延遲時(shí)間不夠長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致接收出錯(cuò)。</p><p>　?。?）寫(xiě)指令、寫(xiě)數(shù)據(jù)程序</p><p&

104、gt;　　/********以下是寫(xiě)指令寄存器IR函數(shù)********/</p><p>　　void lcd_wcmd(uchar cmd) </p><p>　　{

105、 </p><p>　　while(lcd_busy()); </p><p>　　LCD_RS = 0; </p><p&g

106、t;　　LCD_RW = 0; </p><p>　　LCD_EN = 0; </p><p>　　_nop_();

107、 </p><p>　　_nop_(); </p><p>　　P2 = cmd;

108、 </p><p>　　_nop_(); </p><p>　　_nop_(); </p><p>

109、　　_nop_(); </p><p>　　_nop_(); </p><p>　　LCD_EN = 1;

110、 </p><p>　　_nop_(); </p><p>　　_nop_();

111、 </p><p>　　_nop_(); </p><p>　　_nop_(); </p><p>　　

112、LCD_EN = 0; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　/********以下是寫(xiě)寄存器DR函數(shù)********/</p><p>　　void lcd_wdat(uchar dat)

113、 </p><p>　　{ </p><p>　　while(lcd_busy());