GMS97C2051与ISD2560组成的小型语音系统

2006-05-07 15:49:40来源: 互联网


  P1口是一个双向I/O口,其中P1.2~P1.7口内部提供了上拉电阻,P1.0、P1.1需外部上拉。P1.0、 P1.1同时也是片内精密比较器的正输入端(AIN0)和负输入端(AIN1)。P3口是7个带有内部上拉电阻的双向口(P3.6除外,其为片内比较器的输出脚,而不能作为普通的I/O口使用)。GMS97C2051具体性能请见参考文献[1]。

  ISD2560是ISD系列单片语音录放集成电路的一种,是一种永久记忆型录放语音电路,录音时间为60 s,能重复录放达10万次。它采用直接电平存储技术,省去了A/D、D/A转换器。ISD2560集成度较高,内部包括前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益控制、逻辑控制、模拟收发器、解码器和480 K字节的EEPROM等等。内部EEPROM存储单元,均匀分为600行,具有600个地址单元,每个地址单元指向其中一行,每一个地址单元的地址分辨率为100 ms。ISD2560控制电平与TTL电平兼容,接口简单,使用方便。引脚排列如图1(b)所示。

  ◇ A0~A9为地址线,共有1 024种组合状态。最前面的600个状态作内部存储器的寻址用,最后256个状态作为操作模式,具体使用见参考文献[2]。本系统采用对地址直接进行操作的方式。

  ◇ 微处理器接口端: P/R录放音控制端,此端为高电平时为放音状态,为低电平时为录音状态;端用于录放音时的启停控制,通常与P/R端配合使用;端为每段信息结束信号输出端,为负向信号,时间为12.5 ms,上升沿标志信息结束。

  ◇ MIC IN是话筒前置放大器输入端;MIC REF为话筒补偿端,与麦克风连接电路如图2所示;AGC自动增益控制端;ANA IN与ANA OUT是模拟信号的输入端和输出端,它们之间连接耦合电容,通常取值为0.22~1μF。

  ISD2560与单片机GMS97C2051的接口电路以及外围电路如 图 2 所示。单片机的P1口、P3.4和 P3.5与ISD2560的地址线相连,用以设置语音段的起始地址。P3.0~P3.3用以控制录放音状态。P3.7扩展一录音键,供录音时使用。ISD2560具体性能和使用方法见参考文献[2]。

2 系统工作原理及程序设计

2.1 ISD2560内部地址单元寻址

  ISD2560虽然提供了地址输入线,但它的内部信息段的地址却无法读出。通常使用不需要知道地址的操作模式,但这不能满足实际的不同需要。一般使用对地址进行直接操作,而要读出ISD2560内部信息地址需专用的ISD开发设备,其价格较昂贵。本系统采用单片机来控制,不需读出信息地址,而直接设置信息段起始地址。其实现方式有多种,一种方式为:由于ISD2560的地址分辨率为100 ms,所以可用单片机内部定时器定时100 ms,然后再利用一计数器对单片机定时次数进行计数,则计数器的计数值为语音段所占用的地址单元。该方式能充分利用ISD2560内部的EEPROM,在字段较多时可利用该方法。该方法的具体使用请见参考文献[4]。语音字段如果较少,则可用下面的方式:根据每一字段的内容多少,直接分配地址单元。一般按每1 s说3个字计算,60 s可说180个字,再根据ISD2560的地址分辨率为100 ms,即可计算出语音段所需的地址单元数。本系统即采用该方式。

2.2 录放音时GMS97C2051单片机对ISD2560的控制

  录音时,按下录音键,单片机通过口线设置语音段的起始地址,再使PD端、P/R端和端为低电平启动录音;结束时,松开按键,单片机又让端回到高电平,即完成一段语音的录制。同样的方法可录取第二段、第三段等等。值得注意的是,录音时间不能超过预先设定的每段语音的时间。

  放音时,根据需播放的语音内容,找到相应的语音段起始地址,并通过口线送出。再将P/R端设为高电平,PD端设为低电平,并让端产生一负脉冲启动放音,这时单片机只需等待ISD2560的信息结束信号,即的产生。信号为一负脉冲,在负脉冲的上升沿,该段语音才播放结束,所以单片机必须要检测到的上升沿才能播放第二段,否则播放的语音就不连续,而且会产生啪啪声,这一点在编制软件时一定要注意。录放音程序框图如 图 3、图 4 所示。

2.3 系统接口源程序

  下面编制了录取5段语音信息的录音程序和对这5段语音进行组合播放的源程序。播放时,可根据实际情况组合回放。实际需要时,可对该程序进行扩充。

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