單片機在人際語(yǔ)言互動(dòng)方面的開(kāi)發(fā)利用

(1)設計初衷。語(yǔ)言是人類(lèi)特有的通信方式,在漫長(cháng)的人類(lèi)社會(huì )發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)無(wú)可比擬的作用。讓機器“說(shuō)話(huà)”一直是電子技術(shù)不斷努力的方向,語(yǔ)言合成是人機語(yǔ)聲通信的一個(gè)重要組成部分。近年來(lái),隨著(zhù)大規模集成電路的發(fā)展,多種外圍電路簡(jiǎn)單性?xún)r(jià)比高專(zhuān)用語(yǔ)音處理芯片相繼問(wèn)世,如uM6101、8P101 等。但這些芯片多缺乏“智能”組合合成的能力,有的甚至只能實(shí)現簡(jiǎn)單的語(yǔ)音錄放功能,因此,應用范圍受到一定的限制。最近一些研發(fā)人員利用單片機改造電子鬧鐘的語(yǔ)音自動(dòng)報時(shí)功能在單片機的智能化應用方面邁出了建設性的步伐。

(2)軟件設計原理。波形編碼技術(shù)在眾多語(yǔ)音合成編碼方案脫穎而出,讓單片機工作在定時(shí)計數方式,當單片機接收到需報時(shí)(或整點(diǎn)自動(dòng)報時(shí),或定鬧時(shí)間到) 的請求時(shí),壓縮固化在EPROM中的語(yǔ)音數據編碼,單片機就能根據不同應用場(chǎng)合的實(shí)際情況,自動(dòng)組合,調用不同的編碼語(yǔ)音數據,實(shí)現語(yǔ)音的“智能”組合合成。電路的工作原理是:根據當前計時(shí)值,取出事前經(jīng)編碼壓縮固化在EPROM中的相應語(yǔ)音數字信號,經(jīng)解碼組合,送至單片機Pl口作D/A變換,然后經(jīng)平滑濾波和功放,還原成報時(shí)語(yǔ)音。鑒于語(yǔ)音報時(shí)電子鬧鐘的詞匯量不大,要求注重語(yǔ)音的合成質(zhì)量。本系統EPROM中所存貯的語(yǔ)音數據和常用數字聲等音節。獲得相應的語(yǔ)音報時(shí)信號,分時(shí)調用對應的語(yǔ)音數據。當接收到外部請求脈沖時(shí),單片機按“點(diǎn)”+“分”的組合方式,經(jīng)解碼送往單片機P,口作D/A變換。

(3)硬件設計原則。降低功耗和降低制作成本節約有限空間、有效布局是總體設計原則,根本出發(fā)點(diǎn)是盡量縮短CPU的運行時(shí)間,延長(cháng)待機時(shí)間。具體設計時(shí)鑒于袖珍型便攜需用干電池供電的特點(diǎn)盡可能多使用80C31和27C256等低功耗CMOS芯片,只在需要報時(shí)時(shí)才接通功放和DZA等支路的電源,從而使整機靜態(tài)工作電源下降到0.6mA,即使兩節普通5號電池,也能滿(mǎn)足將近一個(gè)月的供電要求,達到降低功耗的目的。其次是,減少芯片數量,如采用數據和程序存貯器多合為一,實(shí)現一芯多用。在此時(shí)是將單片機設置成空閑節電運行方式,同時(shí)在硬件上采用電子開(kāi)關(guān)。具體措施是:1.將單片機設置成空閑節電運行方式。 2.多用中斷方式,少用軟件查詢(xún)。3.采用并聯(lián)結構的程序散轉方法,減少程序的執行時(shí)間。4.充分利用CPU內部的定時(shí)/計數器,少用軟件定時(shí)、計數。