基于51單片機的電話(huà)留言機設計

1.5.1 可行性分析

從當時(shí)國內電話(huà)機的發(fā)展狀況來(lái)看，電話(huà)留言機在市場(chǎng)上品種很少，進(jìn)口的電話(huà)留言機價(jià)格較昂貴，不能被一般電話(huà)用戶(hù)接受，而國內對電話(huà)留言機已有較大的需求，因此，研制電話(huà)留言機勢在必行。

從技術(shù)角度來(lái)看，技術(shù)人員已掌握電話(huà)留言機的關(guān)鍵技術(shù)，其核心器---單片機與語(yǔ)音芯片，市場(chǎng)上已有性能好、功能強、價(jià)格低的產(chǎn)品可供選擇。因此，研制國產(chǎn)電話(huà)留言機是可行的。

1.5.2 系統設計

為了提出正確的設計方案，首先要對電話(huà)機內部電路作詳細的分析與電話(huà)機的連接接口，為整個(gè)方案奠定良好的基礎。

在選擇單片機時(shí)，首選8031，其理由是：找出單片機系統

1. 價(jià)格便宜，有開(kāi)發(fā)環(huán)境。

2. 采用語(yǔ)音芯片T6668后，語(yǔ)音處理功能全部由T6668完成，系統控制功能簡(jiǎn)單。

3. 不需要單片機提供大量的程序、數據存儲區，也不需要單片機提供特殊的功能服務(wù)。

語(yǔ)音芯片采用T6668，其理由是：

(1) 價(jià)格便宜、操作簡(jiǎn)單。

(2) 有很強的語(yǔ)音采集、壓縮、存儲、回放功能，且所有功能由硬件自動(dòng)完成，簡(jiǎn)化了語(yǔ)音的繁瑣處理。

(3) 能保證良好的語(yǔ)音質(zhì)量。

如果在方案論證過(guò)程中能掌握電話(huà)留言機的三大核心：電話(huà)、單片機、語(yǔ)音處理芯片，該系統設計也就不成問(wèn)題。系統的硬件框圖如圖1-4所示。

圖1.4 電話(huà)留言硬件框圖

系統設計完成后，進(jìn)入印制板制作、器件焊接及軟件編程階段。

在印制板設計時(shí)，要仔細考慮印制板的面積、布局及連線(xiàn)長(cháng)度，以減少對信號的延時(shí)和串擾。對加工好的印制板還要進(jìn)行仔細的檢查，最后將器件、插座及元件的逐一焊接在印制板上。

軟件采用模塊化結構編程，其流程圖如圖1-5所示，其中DRAM清除時(shí)刻采用定時(shí)中斷或人工設置。



因為電話(huà)留言機采用8031作為控制中心，所以調試工作可以在SICE開(kāi)發(fā)系統上進(jìn)行。首先進(jìn)行硬件調試。硬件調試一般包括對擴展數據存儲器(RAM)、程序存儲器(ROM)、FO口與FO設備、譯碼電路、晶振與復位電路等的測試。RAM測試常采用寫(xiě)入讀出加比較的方法檢測；ROM測試常采用累加和的方法檢測；I/O測試通過(guò)觀(guān)測輸入與輸出數據來(lái)完成；譯碼器通過(guò)運行循環(huán)檢測程序來(lái)檢測；觀(guān)察晶振、復位電路能否產(chǎn)生所需信號以確定其工作是否正常。

1.5.3 系統調試

由于電話(huà)留言機采用了智能語(yǔ)音芯片，因此需調試的8031外圍擴展電路主要有兩部分：程序存儲器、I/O接口與設備。

程序存儲器的硬件調試采用常規的累加和檢驗法，而存于其內部的系統程序調試是通過(guò)借用SICE仿真RAM資源來(lái)完成的。

I/O設備主要包括語(yǔ)音芯片與繼電器。繼電器調試較為簡(jiǎn)單，采用常規的數據測試法。只需向斷電器提供控制信號，利用萬(wàn)用表檢測其常開(kāi)與常閉觸點(diǎn)的通斷情況，即可判定繼電器工作是否正常。

語(yǔ)音芯片可以利用錄入功能接收來(lái)自電話(huà)線(xiàn)上的話(huà)音，并在內部完成濾波、A/D轉換、數據壓縮處理，并存儲于它的數據緩沖器DRAM中；它也可以利用播放功能將DRAM中存儲的語(yǔ)音信號由喇叭回放出來(lái)。因此，調試語(yǔ)音芯片之前先要調試好語(yǔ)音芯片的模擬輸入電路(電話(huà)線(xiàn)與語(yǔ)音芯片的接口電路)與模擬輸出電路(功放電路)。調試時(shí)，用示波器對輸入與輸出電路中的測試點(diǎn)進(jìn)行逐個(gè)測量，觀(guān)察測試結果是否與分析結果一致，以此判斷電路是否正常工作。一旦模擬輸入與輸出工作正常，便可進(jìn)行語(yǔ)音芯片及DRAM調試工作。利用8031在振鈴檢測后控制T6668從話(huà)路錄入話(huà)音并進(jìn)行回放，根據回放話(huà)音的準確程度來(lái)確定語(yǔ)音芯片及DRAM工作的正確性。

本系統軟件與硬件聯(lián)系密切，由于獨立調試軟件存在一定困難，所以在硬件調試完成后直接進(jìn)入軟、硬件聯(lián)調，即調試軟件又檢查軟、硬件的協(xié)調情況。

一般計算或事務(wù)性處理程序可通過(guò)單步或斷點(diǎn)運行方式進(jìn)行調試，而通信或I/O實(shí)時(shí)處理程序必須采用全速斷點(diǎn)或全速連續運行方式進(jìn)行調試。因為通信或實(shí)時(shí)事件的發(fā)生可能是隨機的、連續不斷的，若用單步調試可能會(huì )丟失數據或不能及時(shí)響應實(shí)時(shí)事件。由于本系統軟件中含有中斷處理程序，所以采用全速斷點(diǎn)和全速連續運行方式來(lái)調試軟件。

利用SICE將本系統調試成功后，電話(huà)留言機即石T正常工作。為了使其成為產(chǎn)品，還需要生產(chǎn)出正規的機芯，并設計美觀(guān)實(shí)用的機殼，將其組裝、檢驗和裝箱，至此，電話(huà)留言機研制完成。

參考資料

李建忠.單片機原理及應用.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002年

成繼勛. 微型計算機控制技術(shù). 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001年