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ISD2560语音芯片在排队机系统中的应用

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:详细介绍了Winbond公司生产的ISD2560语音芯片的引脚功能、操作模式以及具体使用方法,给出了用AT89C51与ISD2560构成的语音系统的硬件结构和软件设计方法。
  
  关键词:单片机;ISD2560;语音芯片;ISD1425
  
  目前,电脑语音服务的应用范围越来越广,如电脑语音钟、语音型数字万用表、手机话费查询系统以及公共汽车报站器等。而Winbond公司生产的ISD2500系列语音芯片是具有较强功能的一种电脑语音录放器件,它能够应用在很多需要语音服务的场合。AT89C51是ATMEL公司生产的性能良好、价格便宜的单片机。文中介绍了用AT89C51和ISD2560构成的智能型排队机的语音部分,可实现语音的分段录取和组合回放,同时可通过修改软件实现整段或循环播放。本文重点介绍了用该电路来完成语音的组合播放等功能的实现方法。
  
  ISD2560是ISD系列单片语音录放集成电路的一种。这是一种永久记忆型语音录放电路,录音时间为60s,可重复录放10万次。该芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术,每个采样值可直接存储在片内单个EEPROM单元中,因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声,从而避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。该器件的采样频率为8.0kHz,同一系列的产品采样频率越低录放时间越长但通频带和音质会有所降低。此外,ISD2560还省去了A/D和D/A转换器。其集成度较高,内部包括前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益控制、逻辑控制、模拟收发器、解码器和480k字节的EEPROM。ISD2560内部EEPROM存储单元均匀分为600行,有600个地址单元,每个地址单元指向其中一行,每一个地址单元的地址分辨率为100ms。此外,ISD2560还具备微控制器所需的控制接口。通过操纵地址和控制线可完成不同的任务,以实现复杂的信息处理功能,如信息的组合、连接、设定固定的信息段和信息管理等。ISD2560可不分段,也可按最小段长为单位来任意组合分段。
  
  1ISD2560的引脚功能
  
  ISD2560具有28脚SOIC和28脚PDIP两种封装形式。图1所示是其引脚排列。各引脚的主要功能如下:
  
  电源(VCCA,VCCD):为了最大限度的减小噪声,芯片内部的模拟和数字电路使用不同的电源总线,并且分别引到外封装上。模拟和数字电源端最好分别走线,并应尽可能在靠近供电端处相连,而去耦电容则应尽量靠近芯片。
  
  地线(VSSA,VSSD):由于芯片内部使用不同的模拟和数字地线,因此,这两脚最好通过低阻抗通路连接到地。
  
  节电控制(PD):该端拉高可使芯片停止工作而进入节电状态。当芯片发生溢出即OVF端输出低电平后,应将本端短暂变高以复位芯片;另外,PD端在模式6下还有特殊的用途。
  
  片选(CE):该端变低且PD也为低电平时,允许进行录、放操作。芯片在该端的下降沿将锁存地址线和P/R端的状态;另外,它在模式6中也有特殊的意义。
  
  录放模式(P/R):该端状态一般在CE的下降沿锁存。高电平选择放音,低电平选择录音。录音时,由地址端提供起始地址,直到录音持续到CE或PD变高,或内存溢出;如果是前一种情况,芯片将自动在录音结束处写入EOM标志。放音时,由地址端提供起始地址,放音持续到EOM标志。如果CE一直为低,或芯片工作在某些操作模式,放音则会忽略EOM而继续进行下去,直到发生溢出为止。
  
  信息结尾标志(EOM):EOM标志在录音时由芯片自动插入到该信息段的结尾。当放音遇到EOM时,该端输出低电平脉冲。另外,ISD2560芯片内部会自动检测电源电压以维护信息的完整性,当电压低于3.5V时,该端变低,此时芯片只能放音。在模式状态下,可用来驱动LED,以指示芯片当前的工作状态。
  
  图2
  
  溢出标志(OVF):芯片处于存储空间末尾时,该端输出低电平脉冲以表示溢出,之后该端状态跟随CE端的状态,直到PD端变高。此外,该端还可用于级联多个语音芯片来延长放音时间。
  
  话筒输入(MIC):该端连至片内前置放大器。片内自动增益控制电路(AGC)可将增益控制在-15~24dB。外接话筒应通过串联电容耦合到该端。耦合电容值和该端的10kΩ输入阻抗决定了芯片频带的低频截止点。
  
  话筒参考(MICREF):

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