基于ISD2560語(yǔ)音芯片的錄放電路設計

0 引言

ISD系列語(yǔ)音電路是美國ISD(InformationStorage Device)公司的專(zhuān)利新產(chǎn)品，該器件打破了傳統的先A／D再D／A模式，而采用獨特的直接存儲模擬信號技術(shù)，從而大大提高了存儲密度，并且可將模擬信號永久保存。ISD系列電路以其音質(zhì)自然、使用方便、單片存儲、反復錄放、低功耗、抗斷電等眾多優(yōu)點(diǎn)已在語(yǔ)音應用領(lǐng)域確立了其不可爭辯的地位，目前，它已在通訊設備、智能儀表、治安報警、語(yǔ)音報站、報數報價(jià)、語(yǔ)音講解、語(yǔ)音記錄、語(yǔ)音復讀、教學(xué)儀器、智能玩具、電子禮品等領(lǐng)域獲得了廣泛的應用。

本文用單片機89C2051和ISD2560設計了一款微電腦語(yǔ)音板，從而實(shí)現了語(yǔ)音的分段錄取和組合回放。也可通過(guò)修改軟件來(lái)實(shí)現整段錄取和循環(huán)播放。本產(chǎn)品可作為語(yǔ)音服務(wù)系統的子系統，而不必使用專(zhuān)門(mén)的ISD語(yǔ)音開(kāi)發(fā)設備。

1 ISD2560的語(yǔ)音錄放電路構成

ISD2500系列語(yǔ)音芯片可通過(guò)SPI協(xié)議方便地與CPU接口。本文用ISD2560芯片構成的單片機通用開(kāi)發(fā)板采用國內最常用的MCS-51語(yǔ)言單片機89C51，來(lái)與ISD2500系列語(yǔ)音芯片相結合，可供用戶(hù)開(kāi)發(fā)各種新型智能型數碼語(yǔ)音產(chǎn)品。

該開(kāi)發(fā)板上已裝配好的器件包括：

◇AT89C2051單片機，該器件內含8031內核、4 KB可反復擦寫(xiě)的程序存儲器，以及32條I／O口，并采用5 V電壓工作；

◇ISD2560語(yǔ)音芯片，采用音質(zhì)優(yōu)異的模擬存儲技術(shù)，可反復錄放60秒；

◇LM386功率放大器，具有0.5 W驅動(dòng)能力；

AT24C01(選配件)I2C總線(xiàn)串行存儲器；

此外，板上還有駐極體話(huà)筒(MIC)、話(huà)筒放大器、音量電位器、發(fā)光管等部件。當板子工作時(shí)，該板的外接電源電壓為12 V(穩壓)，外接喇叭為4～16 Ω／0.5 W，工作電流在錄音時(shí)為25～30mA，在放音時(shí)為50～80 mA，靜態(tài)電流為13 mA，同時(shí)隨板提供有演示程序功能等配套軟件。

2 ISD2560與單片機的接口電路

ISD2560的A0～A9為地址線(xiàn)，它共有1024種組合狀態(tài)。最前面的600個(gè)狀態(tài)通常作內部存儲器的尋址用，最后256個(gè)狀態(tài)用作操作模式。本系統采用對地址直接進(jìn)行操作的方式進(jìn)行設計。

在本系統與微處理器的接口中，P／R錄放音控制端在高電平時(shí)，為放音狀態(tài)，低電平時(shí)為錄音狀態(tài)；P3.5、P3.7端用于錄放音時(shí)的啟?？刂?，通常與P／R端配合使用；P3.4端為每段信息結束信號輸出端，該信號為負向信號，時(shí)間為12.5ms，其上升沿標志信息結束。

系統中的MIC是話(huà)筒前置放大器輸入端；MIC REF為話(huà)筒補償端，AGC為自動(dòng)增益控制端；ANA IN與ANA OUT是模擬信號的輸入和輸出端，它們之間連接的耦合電容通常取值為0.22～1μF。

本系統中基于ISD2560的語(yǔ)音錄放電路如圖1所示。一般情況下，可將單片機的P1口、P3.4和P3.5與ISD2560的地址線(xiàn)相連，用以設置語(yǔ)音段的起始地址。P3.0～P3.3用以控制錄放音狀態(tài)。P3.7為擴展錄音鍵，可供錄音時(shí)使用。