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ISD1420语音模块课程设计


ISD1420 语音模块课程设计
一、实验内容
1、ISD1420 语言模块(B1 区) : (1)20 秒录放音长度,具有不掉电存储功能; (2)可分 1—160 段录放音片段 2、具体操作 (1)手动控制方式,通过 B1 区按键 REC 和按键 PLAYE、PLAYL 放音 (2)MCU 控制方式,通过 G6 区 8 个按键控制录、放音:1—4 号键录音各

五秒;然后通过 5—8 号键放音,放音内容顺序对应 1—4 号键的录音内容

二、实验原理图

1

1、录音、放音的工作原理: (1)录音时,声音使话筒内纸盘发生振动,由电磁磁感应可使话筒 内的线圈将产生随声音而变化的感应电流---音频电流---声音的模 拟信号,然后经过 A/D 转换器将模拟信号转换为数字信号,然后将其 存储在语音存储模块的存储空间里。 (2)放音时,语音存储模块里的数字信号,经过 D/A 转换器将数字 信号转换为模拟信号---音频电流, 然后再经过一个音频电流放大器, 将一个较弱的电流信号放大足以驱动喇叭, 喇叭内的线圈流过不断变 化的电流,喇叭内的纸盘发生振动从而发出声音。

三、ISD1420 语音模块程序框图
开始 初始化 ISD1420(语音模块初始化, 关闭录放音功能,允许手动录放音)

调用键盘扫描子程序

N

有键按下标志=1

Y
调用按键处理子程序 N

有新的按键按下

Y

2

键扫描子程序:
开始

按键处理子程序:
开始

0->有键按下标志

键值=1

Y Y Y Y Y Y Y Y

取1号键录音首地址

N Y
P1 口=0FFH 键值=2 取2号键录音首地址

N
将 P1 口的值转化为键值 1 延时 40ms


键值=3

取3号键录音首地址


键值=4

取4号键录音首地址

Y
P1 口=0FFH


键值=5

取5号键放音首地址

N
将 P1 口的值转化为键值


键值=6 取6号键放音首地址 取7号键放音首地址 取8号键放音首地址


键值=键值 1

N

键值 1=键值

键值=7

N

Y
P1 口=0FFH


键值=8

Y
1->有键按下标志


返回

返回

3

录音子程序:
开始

放音子程序:
开始 20->计数器 设置放音起始地址 0->P3.3,1->P3.3 (0,1->PLAYE 开始放音,边沿放音模式)

20->计数器 设置录音起始地址 0->P3.2(REC 变低,即开始录音)

调用延时 250 毫秒子程序



调用延时 250 毫秒子程序 有键按下标志=1


计数器-1=0

Y N

有键按下标志=1


计数器-1=0


1->P3.2(REC 变高,即停止录音)




0->P3.4, 1->P3.4 (PLAY:一个负脉冲停止放音)

返回

返回

延时 250 毫秒子程序:
开始 延时 250ms 调用键扫描子程序

返回

本次设计的硬件系统是在 80C51 的基础上由 ISD1420 语音芯片、 直流电源模块、扬声器等部分组成。利用 80C51 单片机作为 CPU 来 进行总体控制, 通过语音芯片 ISD1420 组成的语音控制电路能够建立 多段语音库信息,并且可以对这些段的语音信息进行自由的组合,形 成变化多样的语音提示信息,能够实现公交车的语音报站。在 CPU 控制模式下,键盘电路采用子程序调用模式,当有键按下时,系统调
4

用子程序,通过软件来实现该键号所对应键的功能。 ISD1420 系列单片语音录放集成电路是美国 Winbond 公司产品, 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 E2PROM 等。

四、实验步骤及现象
1、主线连线说明 STAR ES598PCI B1 区:REC B1 区:PLAYE B1 区:PLAYL B1 区:CP G6 区:JP74 —— —— —— 发 —— —— A3 区:CS1 A3 区:JP51(P1) A3 区:P3.2(INT0)录音控制 A3 区:P3.3(INT1)电平放音控制 A3 区:P3.4(T0)触发放音控制,下降沿触

2、将 JP13,JP14,JP15 跳向“MANUAL”,即手动录、放音。三 个控制按键 (在 B1 区左边) REC(录音)、 PLAYE(电平放音)和 PLAYL(边 沿放音)控制录音和放音。 3、将 JP13,JP14,JP15 跳向“MCU”,单片机控制,运行演示程 序,1—4 号键录音,5—8 号键放音。

五、演示程序
ISD1420 语音模块实验说明 实验目的:1.掌握录音,放音的基本控制
5

2.掌握分段录音,放音控制 实验内容:由 MCU 控制,通过 G6 区 8 个按键控制录、放音,每个按 键控制录放音各 5 秒 录音按键:G6 区 1,2,3,4 号键分别可录音 5 秒;录音时,B1 区 DS6 发光管亮 放音按键:G6 区 5,6,7,8 号键分别可放音 5 秒,与放音内容与 1, 2,3,4 号键相对应 接线说明 按键:G6 区,8 个按键,顺序连接到 P1 口,例如 P1.0 对应 1 号键 ISD1420:B1 区-->A3 区 REC--->P3.2(INT0) PLAYE->P3.3(INT1) PLAYL->P3.4(T0) CP---->CS1(0F000H)片选地址 ISD1420_AD1 EQU ISD1420_AD2 EQU ISD1420_AD3 EQU ISD1420_AD4 EQU REC PLAYE PLAYL BIT BIT BIT 00H 28H 50H 78H ;1 号键录放音起始地址,每次录音 5s ;2 号键录放音起始地址 ;3 号键录放音起始地址 ;4 号键录放音起始地址 ;录音接口 ;电平触发放音接口 ;边沿触发放音接口 ;录放音地址/操作模式输入地
6

P3.2 P3.3 P3.4

ISDCOMM XDATA 0F000H

址,0F000H 是接到 CS1 上的地址 ORG 0

LJMP START ORG START: Main: 100H ;主程序初始化 ;扫描按键

LCALL MainInit LCALL ScanKey JNC Main

Main1:

LCALL KeyRun JNB CLR F0,Main F0

;按键处理 ;是否有新的键按下 ;清按键标志

SJMP Main1 JMP 功能测试 主程序初始化 MainInit: CLR MOV F0 P1,#0FFH ;ISD1420 初始化 ;有键按下标志位,清 0-无键按下 MAIN ;循环进行实验内容介绍与 ISD1420

LCALL ISD_INIT RET 录放音子程序 KEY1: MOV

A,#ISD1420_AD1 ;录音首地址

LJMP KEY_REC KEY2: MOV A,#ISD1420_AD2
7

LJMP KEY_REC KEY3: MOV A,#ISD1420_AD3

LJMP KEY_REC KEY4: MOV LJMP KEY_REC: MOV LCALL KEY_REC1:LCALL JB DJNZ 决定 LCALL KEY_REC2:RET 放音子程序 KEY5: MOV A,#ISD1420_AD1 ;放音首地址 ISD_STOP ;停止录音 A,#ISD1420_AD4 KEY_REC R7,#20 ISD_REC Delay_025S F0,KEY_REC2 R7,KEY_REC1 ;录音时间长度,5s ;调用录音子程序 ;延时 ;检测按键是否有键按下 ;录音时间,根据 R7 的值

LJMP KEY_PLAY KEY6: MOV A,#ISD1420_AD2

LJMP KEY_PLAY KEY7: MOV A,#ISD1420_AD3

LJMP KEY_PLAY KEY8: MOV A,#ISD1420_AD4

LJMP KEY_PLAY
8

KEY_PLAY:MOV

R7,#20 ;调用录用子程序 ;用于进度显示的时间参

LCALL ISD_PLAY KEY_PLAY1:LCALL 照 JB DJNZ KEY_PLAY2:RET KeyRun: 理程序 MOV RL JMP KeyTab: SJMP A,B A @A+DPTR KEY1 MOV DPTR,#KeyTab F0,KEY_PLAY2 R7,KEY_PLAY1 Delay_025S

;检测按键是否有键按下

;有键按下,跳到相应处

;1--4 号键,分别各录音

5 秒,ISD1420 可录音 20 秒 SJMP SJMP SJMP SJMP 音各 5 秒 SJMP SJMP SJMP KEY6 KEY7 KEY8
9

KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 ;5--8 号键,对应分别放

按键扫描 ScanKey: MOV CJNE ScanKey4: CLR RET ScanKey1: ACALL JNC ScanKey3: MOV ACALL ACALL ACALL JNC CJNE ScanKey5: MOV CJNE SETB RET ScanKey2: CLR JNB INC JNB INC A P1.0,ScanKey21 A P1.1,ScanKey21 A
10

A,P1 A,#0FFH,ScanKey1 C

;键扫描

ScanKey2 ScanKey4 B,A Delay20ms Delay20ms ScanKey2 ScanKey4 A,B,ScanKey3 A,P1 A,#0FFH,ScanKey5 C ;消抖动

JNB INC JNB INC JNB INC JNB INC JNB INC JNB CLR RET ScanKey21:SETB C RET Delay20ms: MOV Delay1: MOV DJNZ DJNZ RET 延时 0.25s Delay_025S:PUSH

P1.2,ScanKey21 A P1.3,ScanKey21 A P1.4,ScanKey21 A P1.5,ScanKey21 A P1.6,ScanKey21 A P1.7,ScanKey21 C

R6,#10 R7,#100 R7,$ R6,Delay1

05H
11

PUSH PUSH MOV DL1S_1: DL1S_2: MOV MOV DJNZ DJNZ DJNZ

06H 07H R5,#6 R6,#100 R7,#200 R7,$ R6,DL1S_2 R5,DL1S_1

ACALL ScanKey JNC SETB 按下 DL1S_3: POP POP POP RET 录音子程序 A--存放操作方式设置值,R7--录几秒 ISD_INIT:SETB REC 能 SETB PLAYE SETB PLAYL
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DL1S_3 F0 ;F0 有键按下标志,F0=1,有键

07H 06H 05H

;语音模块初始化, 关闭录放音功

MOV CLR

DPTR,#ISDCOMM A ;允许手动录放音,当 A6,A7 为高

MOVX @DPTR,A 时,无法手动放音 RET 操作模式,A-操作模式设置值 ISD_MODE: PUSH LCALL ACC ISD_STOP

; 语 音 模 块 初 始 化 , 将

REC,PLAYE,PLAYL 置位,并设置操作模式 MOV POP MOVX CLR NOP NOP NOP SETB RET 录音 ISD_REC: MOV MOVX CLR DPTR,#ISDCOMM @DPTR,A REC ;REC 变低,即开始录音
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DPTR,#ISDCOMM ACC @DPTR,A PLAYL

;设置操作模式:分段录音

;设置操作模式命令在 A 中 ;给一个上升沿,锁存命令

PLAYL

;设置录音起始地址

RET 放音子程序 A--放哪段音 ISD_PLAY: PUSH LCALL POP MOV MOVX CLR NOP SETB RET 停止录放音 ISD_STOP: CLR NOP SETB LCALL SETB SETB MOV CLR MOVX PLAYL Delay50ms REC PLAYE DPTR,#ISDCOMM A @DPTR,A ;允许手动录放音,当 A6,A7 为
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ACC ISD_STOP ACC DPTR,#ISDCOMM @DPTR,A PLAYE ;开始放音,边沿放音模式 ;设置放音起始地址 ;暂停之前的录放音操作

PLAYE

PLAYL

;一个负脉冲停止放音

;关闭所有操作指令

高时,无法手动放音 RET 延时 Delay50ms:PUSH PUSH MOV Delay50ms_1:MOV DJNZ DJNZ POP POP RET END 06H 07H R6,#100 R7,#200 R7,$ R6,Delay50ms_1 07H 06H

六、实验结果
JP13、JP14、JP15:设置操作模式,MCU:CPU 控制方式;MANUAL: 手动(REC、PLAYL、PLAYE)控制方式。 REC:录音按键,低电平有效; PLAYE:电平放音按键,低电平有效,直到放音内容结束停止放 音; PLAYL:边沿放音按键,下降沿有效,并在下一个上升沿停止放 音。 MCU 控制方式,通过 G6 区 8 个按键控制录、放音:1—4 号键录
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音各五秒;然后通过 5—8 号键放音,放音内容顺序对应 1—4 号键的 录音内容

七、心得体会
通过本次课程设计,不仅使我更加了解了单片机设计的过程和基 本方法,而且也亲身体验到了单片机的可靠性高、控制功能强、结构 简单、体积小、能耗低等显著特点。 总之,本次课程设计,锻炼了我的自学,摸索,钻研能力。我们 要熟练地掌握课本上的知识,而且必须要有足够的耐心,要有坚持的 毅力。 在整个设计过程中, 在老师的耐心指导下, 我仔细地查找资料, 深刻地体会到整个设计需要反复实践。 本次课程设计使我明白了在以后的生活中应更加注重理论和实 际的结合。这样才能学以致用,并且也可以更好的学习知识,并增强 了实践动手能力,是我受益匪浅!

八.参考文献
1.李全利,单片机原理及接口技术第二版,高等教育出版社 2.何立民,单片机高级教程,北京航空航天大学出版社 3.李广第,单片机基础, 北京航空航天大学出版社,

4.夏继强,单片机实验与实践教程,北京航空航天大学出版社,

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