基于K9F6408U0A和SPDS202A的數碼錄音系統設計
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1 K9F6408U0A 的性能簡(jiǎn)介
K9F6408U0A 的最大優(yōu)點(diǎn)在于其命令、數據和地址均可通過(guò)8條I/O口線(xiàn)與主控制器進(jìn)行通信。這樣就大大簡(jiǎn)化了系統的連線(xiàn)，增強了系統的穩定性。除8條I/O口線(xiàn)外， K9F6408U0A 還包括以下幾條控制線(xiàn)，從而可方便地實(shí)現系統主控制器對 K9F6408U0A 的控制。它們分別為：
CLE：命令鎖存使能端，高電平有效。在WE信號的上升沿，命令信號可通過(guò)I/O口鎖入命令寄存器。
ALE：地址鎖存使能端，高電平有效。在WE信號的上升沿，地址信號可通過(guò)I/O口鎖入地址寄存器。
CE：片選線(xiàn)，低電平有效。在頁(yè)編程或塊擦除操作期間或器件處于忙狀態(tài)時(shí)，CE高電平將被忽略。
WE：寫(xiě)使能口，命令、地址和數據在WE信號的上升沿被鎖定。
RE：讀使能口，在該口的下降沿將數據送到I/O口線(xiàn)上，并使內部列地址寄存器增1。
WP：寫(xiě)保護口，低電平有效。當其為低時(shí)，編程和擦除操作禁止。
R/B：操作狀態(tài)指示信號。為低時(shí)，表示正在編程、擦除或讀操作，操作結束后變高。
2 SPDS202A簡(jiǎn)介
SPDS202A是臺灣SUNPLUS公司生產(chǎn)的性?xún)r(jià)比很高的語(yǔ)音芯片，它可以非常方便地與主機接口，主機通過(guò)發(fā)命令碼來(lái)控制語(yǔ)音芯片的錄音、放音等功能。它具有以下特點(diǎn)：
●為單片音頻/語(yǔ)音編碼/*芯片，采用SACM-S480或SACM-S3200壓縮和解壓算法。具有8kHz采樣率，其數據低碼率為4.8kbps或32kbps;
●具有數字音量控制功能;
●具有FLASH管理功能，可在內部自動(dòng)管理FLASH數據，其標準FLASH接口最多可以連接4片FLASH，共64Mbit。
●利用UART接口可以方便地與PC機及其它 RS232 器件接口，并可容易地上傳或下載數據;
●內嵌鎖相環(huán)電路;
●內嵌高品質(zhì)10位8kHz ADC和DAC;
●功耗低，采用2.8V～3.6V工作電壓。
由于SPDS202A具有以上特點(diǎn)，因此只需增加極少的外圍電路就可構成大容量的語(yǔ)音錄放系統。
3 數碼錄音系統的構成
以SPDS202A為核心，以華邦公司的 W78E58 為主控制器的數碼錄音系統結構圖如圖1所示， W78E58 與 MCS-51 系列單片機兼容，其內置的32kflash EEPROM可作為程序存儲器，而內置的256字節SRAM很適合 K9F6408U0A 的磁編程操作。
圖2所示為 W78E58 和SPDS202A硬件接口電路。圖中，TADCE為片選信號線(xiàn)，可在其上升沿鎖存命令/數據。TADSEL1和TADSEL0是命令選擇信號線(xiàn)，其功能如表1所列。
表1 命令選擇信號線(xiàn)的功能
TADD7～TADD0為8位數據線(xiàn)。它在工作時(shí)，主控制器的SPDS202A發(fā)送三個(gè)字節的數據，其中，第一個(gè)字節總是0FFh，第二個(gè)字節為命令碼低字節，第三個(gè)字節命令碼高字節;然后再由主控制器接收從SPDS202A返回的兩個(gè)字節的數據。二者之間的通信程序如下(用C51編寫(xiě))：
Void Mcu_202_Comm(void) /*MUC和SPDS202A通信程序*/
{via=0xFF; /*第一字節送0FFh*/
SendOneData( ); /*調用發(fā)送一字節數據子程序*/
Via=CMDL; /*第二字節送命令碼低字節*/
SendOneData( );
Via_CMDH; /*第三字節送命令碼高字節*/
SendOneData( );
ECHOL=ReadOneData( ); /*讀返回數據*/
ECHOH=ReadOneData( );
}
下面以錄音功能的實(shí)現程序為例，可以很清楚地說(shuō)明系統是如何工作的。
Void Record(void)
{CMDL=0x00; /*發(fā)送錄音命令碼*/
CMDH=0x10;
Mcu_202_Comm( );
If(Err=1) /*如果發(fā)生錯誤，則返回*/
{Err=0;
return;
}
}
可以看出，系統是通過(guò)主控制器向SPDS202A發(fā)送一系列控制命令碼來(lái)實(shí)現其功能的。
4 復制功能的實(shí)現
為了能夠保存和備份所錄信息，應當考慮實(shí)現一種拷貝功能，即將一片 K9F6408U0A 上的信息完全復制到另一片上。實(shí)現這一功能的硬件接口電路如圖3所示。圖中，兩片 K9F6408U0A 除片選線(xiàn)分開(kāi)外，其余信號線(xiàn)均復用。采用如下程序可實(shí)現復制功能：
void Copy(void)
{FCEB2=1;
FCEB1=0; /*選中第一片FLASH*/
For(RowAdd2=0;RowAdd264;RowAdd2+ +)
{for(RowAdd1=0;RowAdd1256;RowAdd1+ +)
{BlockErase ( );} /*調用塊擦除子函數，將第一片FLASH內容擦除*/
}
for(F1RowAdd2=0,F2RowAdd2=0;(F1RowAdd264)
(F2RowAdd264);F1RowAdd2+ +,
F2RowAdd2+ +)
For(F1RowAdd1=0,F2RowAdd1=0;
(F1RowAdd1256) (F2RowAdd2256);
F1RowAdd1+ +,F2RowAdd1+ +)
For(F1ColAdd=0,F2ColAdd=0;(F1ColAdd256) (F2ColAdd256);F1ColAdd=F1COAdd+128;F2ColAdd=F2ColAdd+128)
{CE1=1;
CE2=0;
SetPointer=0x00;
F1RdData( ); /*調用從第一片FLASH讀數據子函數*/
CE2=1;
CE1=0;
SendData( );/*調用向第二片FLASH頁(yè)寄存器送數據子函數*/
CE1=1;
CE2=0;
SetPointer=0x01; /*設置頁(yè)寄存器指針指向頁(yè)寄存器后半部分*/
F1RdData( );
CE1=1;
CE2=0;
SendData( );
FwrData( ); /*執行頁(yè)編程命令，將數據寫(xiě)入第二片FLASH*/
}
}
}
}
5 結束語(yǔ)
該數碼錄音系統可在一片64Mbit FLASH上記錄長(cháng)達3.7小時(shí)的語(yǔ)音信息。同時(shí)，為了能夠保存所記錄的信息，還可利用本文介紹的拷貝方法實(shí)現兩片FLASH之間的拷貝。該系統可廣泛應用于需要長(cháng)時(shí)間語(yǔ)音記錄的場(chǎng)合。
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