集成編解碼和語(yǔ)音錄/放芯片ISD5216的應用

ISD5216是華邦電子美洲公司推出的具有語(yǔ)音編解碼和數據存儲功能的語(yǔ)音錄/放芯片。該芯片具有8至16分鐘的錄音/播放能力和4MB的數字資料存儲功能。它采用固態(tài)存儲器，并具有先進(jìn)的信息管理功能，如向前/向后略過(guò)、無(wú)倒帶延遲，可隨意聽(tīng)取信息等；同時(shí)還可自行選擇取樣頻率（4.0、5.3、6.4或8.0kHz）、具有I2C接口、3V工作電壓；芯片內部，包含有AGC、麥克風(fēng)前置放大器、揚聲器驅動(dòng)器、振蕩器、存儲器和PCM編譯碼器等。其數字信息可以重復寫(xiě)入1萬(wàn)次，模擬信息可以重復寫(xiě)入10萬(wàn)次以上，并可實(shí)現無(wú)耗電信息存儲，所存儲的信息可保存100年，共電電源范圍為2.7~3.3V，其工業(yè)級產(chǎn)品的工作溫度范圍為-40~+85℃。

1 引腳排列及功能

ISD5216具有28腳TSOP、SOIC和PDIP封裝形式。其TSOP封裝的引腳排列如圖1所示，各引腳的功能說(shuō)明如表1所列。

表1 ISD5216引腳功能表

2 應用特性

2．1 錄音長(cháng)度

ISD5216的錄音長(cháng)度從8至16分鐘不等，錄音長(cháng)度和采樣頻率有關(guān)，其關(guān)系如表2所列。

表2 ISD5216的錄音長(cháng)度與采樣頻率的關(guān)系

2．2 存儲單元

該芯片存儲單元具有一個(gè)新特點(diǎn)，就是在存儲數據時(shí)可以指定存儲空間是用來(lái)存儲數字信號還是模擬信號。該功能是通過(guò)系統微控制器事先將存儲空間劃分為數字和模擬區域，并形成存儲分區的地址表來(lái)實(shí)現的。

2．3 與微控制器（單片機）的接口

ISD5216的控制是通過(guò)一個(gè)2線(xiàn)的I2C接口實(shí)現的?？刂浦噶畹膫魉鸵约暗刂沸盘?、數據信息的寫(xiě)入與讀出都是通過(guò)該同步串行通信口實(shí)現的。

在微控制器的配合下，可以利用ISD5216在錄音電路機中完成話(huà)音的錄制、播放，也可將用戶(hù)事先存入的字、詞組合播放從而在語(yǔ)音電路中實(shí)現自動(dòng)報時(shí)、報溫度等語(yǔ)音會(huì )話(huà)、提示功能。

2．4 編譯碼器

編譯碼器的接口是和I2S接口共用的復用接口。ISD5216的編譯碼器接口符合A律、μ律壓擴的ITU G.712/G.714建議要求，編譯碼器工作時(shí)需要外部時(shí)鐘信號（可以是13.824MHz、20.48MHz、27.648MHz或40.96MHz），其采樣頻率范圍為8kHz~48kHz。

3 典型應用

ISD5216可用于便攜式通訊設備中，圖2是用華邦公司推出的4位通用電話(huà)控制器W742C814和ISD5216構成的一個(gè)具有信息存儲功能的典型錄音電路電路。W742C814是帶有324LCD驅動(dòng)電路的高性能4位專(zhuān)用單片機，它有5個(gè)4位I/O接口（包括1個(gè)LED驅動(dòng)接口）。

W742C814對ISD5216的控制是通過(guò)I2C接口實(shí)現的，控制ISD5216實(shí)現錄音和重放只需通過(guò)I2C接口寫(xiě)入命令字91H和A9H即可，而向ISD5216讀出和寫(xiě)入數據則相對較為復雜，其數據傳送格式如圖3所示。下面是W742C814從ISD5216讀出一個(gè)字節數據的子程序：

RDBYTE

MOV ACC，SLAVE；讀取從地址

MOV TXBUF，ACC；將從地址傳送到發(fā)送程序緩沖寄存器等待發(fā)送

CALL BSTART ；調用啟動(dòng)總線(xiàn)通信子程序

CALL TX ；調用發(fā)送數據子程序

MOV ACC，ADDR ；獲取數據格式

MOV TXBUF，ACC ；將數據地址傳送到發(fā)送程序緩沖寄存器等待發(fā)送

CALL TX ；調用發(fā)送數據子程序

MOV ACC，SLAVE ；獲取從地址

MOV TXBUF，ACC ；將從地址傳送到發(fā)送程序緩沖寄存器等待發(fā)送

CALL BSTART ；調用啟動(dòng)總線(xiàn)通信子程序

圖2

CALL TX ；調用發(fā)送數據子程序

CALL RX ；調用讀入數據子程序

CALL BSTOP ；調用結束總線(xiàn)通信子程序

MOV ACC，RXBUF ；從讀入數據寄存器獲得數據

MOV DATAI，ACC ；將數據保存

JMP wrt-end

ISD5216集成編碼和語(yǔ)音錄/放芯片以多層次存儲（MLS）ChipCorder專(zhuān)利技術(shù)為基礎，同時(shí)上有低功耗、非易失性信息存儲及高語(yǔ)音品質(zhì)等特點(diǎn)。ISD5216芯片對于尋求具有多樣化功能且又經(jīng)濟實(shí)惠的嵌入式語(yǔ)音解決方案的客戶(hù)來(lái)說(shuō)是個(gè)非常好的產(chǎn)品，因此這個(gè)集成了PCM編譯碼器的語(yǔ)音錄音/放音芯片為電路和便攜式通訊設備市場(chǎng)提供了一種很好的選擇。