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基于SPCE061A單片機的汽車(chē)保養提示系統設計
作者：
時(shí)間：2012-03-08
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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2．1 脈沖和時(shí)間累積的實(shí)現
在時(shí)間累積的程序中使用了SPCE061A單片機的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，以達到良好的計時(shí)效果。SPCE061A單片機擁有一個(gè)32 768 Hz的實(shí)時(shí)時(shí)鐘源，通過(guò)頻率選擇組合可產(chǎn)生時(shí)間基準信號。時(shí)基計數器還可以通過(guò)分頻產(chǎn)生2 Hz，4 Hz，1 024 Hz，2 048 Hz以及4 096 Hz的實(shí)時(shí)時(shí)鐘信號，為中斷系統提供各種實(shí)時(shí)中斷源(IRQ4和IRQ5)信號。通過(guò)對時(shí)基信號的選擇和設定，可以進(jìn)行非常精確的計時(shí)。另外，時(shí)基信號為定時(shí)／計數器A的時(shí)鐘源B提供各種頻率選擇信號。
由于在語(yǔ)音播放函數中使用了定時(shí)／計數器A作為時(shí)間溢出的快速中斷源，在函數執行中對其進(jìn)行了初始化和占用，為了達到較高的計時(shí)精度這里選用2 Hz的時(shí)基信號作為計時(shí)頻率，采用IQR5作為計時(shí)中斷源引發(fā)的中斷。
SPCE061A單片機的B端口做為特殊功能引腳時(shí)，使用SPCE061A單片機的定時(shí)／計數器可以實(shí)現對外部輸入脈沖的計數。該設計將編碼器產(chǎn)生的脈沖輸入到SPCE061A單片機的B端口的第四引腳，通過(guò)對B端口第二和第四引腳的設置，即：B端口第二引腳為反相輸出，第四引腳為懸浮式輸入，來(lái)實(shí)現對脈沖的計數。由于PCE061A單片機的2個(gè)定時(shí)／計數器中，定時(shí)／計數器A已用于語(yǔ)音播放，所以這里采用定時(shí)／計數器B作為脈沖輸入計數器。采用IQR2做為脈沖計數溢出的中斷源引發(fā)的中斷。
2．2 語(yǔ)音播放功能的實(shí)現
凌陽(yáng)的完整語(yǔ)音處理步驟可以分為：A／D轉換、語(yǔ)音編碼，語(yǔ)音存儲，解碼處理，D／A轉換等，凌陽(yáng)公司提供了SACM．LIB語(yǔ)音庫，該庫將上述步驟中的語(yǔ)音處理功能制作成相應的模塊，每個(gè)模塊都有其應用程序接口，因此只需要掌握這些模塊的功能和使用方法，通過(guò)對該API函數的調用，就可以實(shí)現其功能。
凌陽(yáng)的音頻資源通常有兩種獲取方法：采用錄音的方法和采用語(yǔ)音合成軟件合成語(yǔ)音。然后用凌陽(yáng)公司提供的壓縮工具壓縮成能夠播放的語(yǔ)音格式。該設計使用第二種方法，采用從文字到語(yǔ)音的合成(Text-to-Speech)，這樣就不需要對語(yǔ)音信號進(jìn)行A／D轉換，使用方便。
使用第二種方法要解決語(yǔ)音壓縮的問(wèn)題，語(yǔ)音壓縮是為了在保證一定聲音質(zhì)量的條件以較小的存儲空間實(shí)現對語(yǔ)音的表達和傳遞。語(yǔ)音壓縮的方法很好地解決了單片機存儲空間較小的問(wèn)題。音頻壓縮根據壓縮比的不同可分為三種：
(1)SACM-A2000：壓縮比為8：1，8：1．25，8：1．5。
(2)SACM-S480：壓縮比為80：3，80：4．5。
(3)SACM-S240：壓縮比為80：1．5。
按音質(zhì)排序：A2000>S480>S240。
凌陽(yáng)常用的音頻形式和壓縮算法也可分為3種：
(1)波形編碼。sub-band即SACM-A2000特點(diǎn)：高質(zhì)量、高碼率，適于高保真語(yǔ)音／音樂(lè )。
(2)參數編碼。聲碼器(vocoder)模型表達，抽取參數與激勵信號進(jìn)行編碼，如：SACM-S240。特點(diǎn)是壓縮比大，計算量大，音質(zhì)不高，廉價(jià)。
(3)混合編碼。CELP即SACM-S480特點(diǎn)是綜合參數和波形編碼之優(yōu)點(diǎn)。除此之外，還具有FM音樂(lè )合成方式即SACM-MS01。
語(yǔ)音壓縮的過(guò)程是，首先使用語(yǔ)音合成軟件將需要播放的信息傳化成*．WAV格式的音頻文件，在轉換時(shí)將語(yǔ)音資源屬性中的音頻格式轉換成8 kHz，16位，單聲道。然后我使用凌陽(yáng)公司提供的凌陽(yáng)語(yǔ)音壓縮工具Compress Tool軟件，對語(yǔ)音合成的音頻進(jìn)行壓縮。Compress Tool軟件只能按照SACM-A2000，SACM-S480兩種語(yǔ)音算法進(jìn)行壓縮，為了節省單片機的存儲空間，在這里使用SACM-S480算法進(jìn)行行壓縮。
完成語(yǔ)音資源的壓縮之后，還需要將壓縮后的語(yǔ)音資源添加到的程序中去，并在程序中確定語(yǔ)音播放順序，定義語(yǔ)音資源表。然后調用語(yǔ)音庫的API函數，播放需要的語(yǔ)音資源。
3 結語(yǔ)
該設計在實(shí)驗室已經(jīng)獲得成功，取得了不錯的語(yǔ)音播放效果和LCD顯示，很好地解決了汽車(chē)保養提示的問(wèn)題，相信該系統的廣泛應用將會(huì )有助于提高汽車(chē)的利用率，降低能耗，給社會(huì )和使用者帶來(lái)巨大的效益。
由于汽車(chē)型號、品牌及使用環(huán)境等的不同都會(huì )對汽車(chē)的保養提出不同的要求，因此對于實(shí)踐中的應用，還應根據具體情況，以該系統為基礎對提示的內容進(jìn)行修改，以達到很好的兼容性。另外，如果需要提示的語(yǔ)音資源過(guò)多，還需要進(jìn)行存儲器的擴展。這對單片機和存儲器的通信提出了要求，播放函數也需要做相應的變更。同樣，該系統還可以應用到許多以時(shí)間或脈沖累積為條件的提示系統中去，具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/171924.htm
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