毕业设计（论文）数字存储式自动应答录音系统设计

1、东华理工大学毕业设计（论文）题 目 数字存储式自动应答录音系统 英文题目 dynamic chinese characterdot-matrix display screen 学生姓名 applejam专 业 自动化班 级 指导老师 二零零年六月 摘 要数字存储式自动应答录音系统是将微电子技术a/d转换技术信息处理等技术综合一体的现代新技术，它与传统的电话机紧密结合成为一种新的通讯工具，广泛应用于家庭、办公等场所。数字存储式自动应答录音系统主要由a/d转换芯片、存储芯片以及完成功能控制的单片机控制部分组成。该系统可以用于电脑自动应答、数字点歌、自动音频服务等方面。数字存储式自动应答录音机由于功

2、能多，使用方便而备受用户的欢迎，也是电话机中近年高速发展的新型科技产品。本系统是针对数字存储式自动应答录音系统进行研究的。为了阐明用单片机控制录音的方法，对录音模块单元如何进行、a/d怎么转换，消息怎样存储进行了研究。本文在给出数字存储式自动应答录音硬件设计的基础上，详细分析了数字存储式自动应答录音系统的软件控制方法。本系统介绍用单片机进行控制，利用isd2590芯片设计实现的一种数字式自动答录系统。该系统具有一定程度的智能化，且实现简单，具有较大的可扩充性。 关键词：单片机； isd2590芯片； 录音； 双音多频（dtmf）abstractthe digital memory type a

3、uto answer recording channel is the microelectron technology，it with the traditional telephone in close integration with into one kind of recent communication facilities, widely applies to place and so on family, work.。the digital memory type auto answer recording channel mainly by the a/d transform

4、ation chip, the memory chip as well as completes the function control the monolithic integrated circuit control section to be composed. this system may use in aspect and so on computer auto answer, digital song, automatic audio frequency service. the digital memory type auto answer tape recorder are

5、 many as a result of the function, the easy to operate prepares users welcome, also was in the telephone the recent years high speed development new technical product.。this system is aims at the digital memory type auto answer recording channel to conduct the research. in order to expound with the m

6、onolithic integrated circuit control sound recording method, how to records the module unit to carry on, a/d how transforms, how did the news save has conducted the research. this article in produces in the foundation which the digital memory type auto answer sound recording hardware designs, multia

7、nalysis numeral memory type auto answer recording channel software control method。this system introduced carries on the control with the monolithic integrated circuit, digital automatically answers using the isd2590chip design realization one kind records the system. this system has the certain degr

8、ee the intellectualization, also the realization is simple, has in a big way may the expansion.the key word：monolithic integrated circuit； isd2590 chip； records the double； sound multi- frequencies (dtmf)目 录摘要 abstract 绪论 11. 数字存储式自动应答机简介 11.1 数字存储式自动应答机的发展背景 11.2数字存储式自动应答机的发展趋势 12. 数字存储式自动应答录音系统的原理

9、22.1数字存储式自动应答录音系统的系统原理22.2数字存储式自动应答录音系统的硬件设计 33. 数字存储式自动应答录音系统硬件设计 43.1 控制电路 43.1.1 at89c51芯片的简介 4 3.1.2 控制电路组成及功能 63.2 录音电路 7 3.2.1 录音电路的原理 7 3.2.2 isd2590芯片简介 11 3.2.3 isd2590芯片工作原理 113.3 语音收发电路 143.3.1 通话电路 153.3.2 振铃电路 18 3.3.3振铃检测电路 193.3.4 发码电路 193.3.5 铃流检测电路 233.4 模拟摘挂机电路 243.5 双音频解码电路 274. 数

10、字存储式自动应答录音系统软件设计 304.1系统主流程 304.2 键盘扫描流程 30 4.3 on/off键流程 324.4 recor键流程 334.5 系统录音流程 334.6 系统放音流程 344.7 下翻键子程序 35结论 37致谢 38参考文献 39附录一 40绪论数字存储式自动应答机是一种新型的通讯工具，它是通过单片机控制各功能芯片实现录放音的功能。由于其使用方便，性价比高，停电不丢失录音等特点，在短短的几年中，迅速成长为电话机的主流产品，在信息通信领域得到了广泛的应用。电话是通过电信号双向传输话音的设备。 历史上对电话的改进和发明包括：碳粉话筒，人工交换板，拨号盘，自动电话交换

11、机，程控电话交换机，双音多频拨号，语音数字采样等。近年来的新技术包括，isdn，dsl，模拟移动电话和数字移动电话等。随着计算机技术和信息处理技术的发展，把计算机技术和先进的信息处理技术连接起来，使数字存储式自动应答系统成为集微电子技术a/d转换技术信息处理等技术综合一体的现代新技术，它既可以实现普通的电话接听也可以录放来自拨打电话的留言。数字存储式自动应答机的地位提升到一个全新的高度，达到了其它类型电话机难以匹敌的水平。本系统是针对能自动进行数模转换的数字存储式自动应答录音系统进行研究的。讲述了用单片机控制录音放音的方法，对按键模块单元如何进行行、列信号扫描、地址转移等问题进行了研究。着重讨

12、论了录音问题，系统选用可以自动a/d转换的isd2590芯片，其p/r端在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，录音持续到ce或pd变高，或内存溢出。如果ce是前一种情况，芯片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，放音会忽略eom，继续进行。该系统具有音质自然、使用方便、单片存储、反复录放、低功耗、抗断电等特点。采用模拟数据直接在半导体存储器中存储的技术，不需经过a/d或d/a转换。因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，避免了一般固体录音电路因量化

13、和压缩造成的量化噪声和“金属声”。随着集成电路制造技术的发展，语音处理器已层出不穷，并且性能越来越高，应用范围也越来越广，可用于微型录音机、通讯、电话、车船、飞机黑匣子、有声电子信函、语音信箱、高级玩具等，应用前景十分广泛。本课题以单片机为主要控制器，系统可以分为三大部分：控制电路、录音电路、语音收发电路。其中最重要的是录音电路。随着集成电路制造技术的发展，语音处理器已层出不穷，并且性能越来越高，应用范围也越来越广，可用于微型录音机、通讯、电话、车船、飞机黑匣子、有声电子信函、语音信箱、高级玩具等，应用前景十分广泛。 本文的第一章主要讲的是数字存储式自动应答录音系统的基本概况，第二章主要讲的是

14、数字存储式自动应答录音系统原理，第三章主要讲的是数字存储式自动应答录音系统硬件设计，第四章主要讲的是数字存储式自动应答录音系统的软件设计。本文重点介绍数字存储式自动应答录音系统硬件的设计。1. 数字存储式自动应答机简介1876年2月14日贝尔在美国专利局申请电话专利权，代表了电话的诞生。随后随着通讯技术的发展和人们生活水平的提高，电话在家庭、办公等方面已经普及了。录音电话的出现更是电话机的一个重大发展，以前的录音电话还要进行数模转换还能进行放音和录音。在单片机的发展下，现在可以使用能自动进行数模转换的芯片让电话机自动录音、放音。因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，避免了一般固

15、体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。1.1 数字存储式自动应答机的发展背景现在人们的通讯越来越方便快捷，不再受时间地点的限制了。而且越来越多的信息需要对方在最快的时间知道进行联系。电话录音在生活办公中已经普及了，而且随着电子技术特别是数字技术的迅猛发展，磁带录音电话由于受到许多条件的限制，已经逐渐被取代。数字录音电话由于其稳定的性能，先进的技术，存储容量大等优点越来越受到广大客户的重视。电脑自动应答、数字点歌、自动音频服务、自动应答录音电话等各种自动答录系统在越来越多的场合发挥着重要的作用。这些技术极大地方便了人们的工作和生活，提高了效率。本文介绍以数字存储方式设计实现的一种简单

16、的自动应答录音系统。1.2 数字存储式自动应答机的发展趋势在数字信息发展的今天，电话在越来越多的家庭普及了，国产的录音电话已经不存在什么技术上的问题了，在录音方面，也从以前的磁带转向了数码录音了，录音电话的产生比无绳话机还要容易，但利润并不比无绳电话低，所以厂商仍然看好录音电话这片没有被充分开发的市场。随着功能的增加，数字录音电话作为一种新型的通讯工具。它以方便，可留言录音等功能越来越受到广大消费者的喜爱。从发展趋势看今后的数字电话可以和家用电器联系在一起，以实现一机多用的功能。而且随着集成电路制造技术的发展，语音处理器已层出不穷，并且性能越来越高，应用范围也越来越广，可用于微型录音机、通讯、

17、电话、车船、飞机黑匣子、有声电子信函、语音信箱、高级玩具等，应用前景十分广泛。2. 数字存储式自动应答录音系统的原理数字自动录音电话机主要分为录音放音按键控制3部分。其中最重要的是录音部分。系统选用可以自动a/d转换的isd2590芯片，其p/r端在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，录音持续到ce或pd变高，或内存溢出。如果ce是前一种情况，芯片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，放音会忽略eom，继续进行。而且随着集成电路制造技术的发展，语音处理器已层出不

18、穷，并且性能越来越高，应用范围也越来越广，可用于微型录音机、通讯、电话、车船、飞机黑匣子、有声电子信函、语音信箱、高级玩具等，应用前景十分广泛。 2.1 数字存储式自动应答录音系统的系统原理数字存储式自动应答录音系统的原理如图1所示，其核心器件是单片机。利用单片机检测键盘、摘/挂机、铃流等输入信号，并相应地控制和实现双音多频（dtmf）信号的发送、语音芯片的录放音等功能。在电源方面，振铃电路和通话电路由电话线上的直流馈电直接提取，其它电路用外电源（5v）供电。系统分为硬件和软件两部分。图2-12.2 数字存储式自动应答录音系统的器件选择 随着集成电路制造技术的发展，语音处理器已层出不穷，并且性

19、能越来越高，应用范围也越来越广，可用于微型录音机、通讯、电话、车船、飞机黑匣子、有声电子信函、语音信箱、高级玩具等，其应用前景十分广泛。美国isd公司用本公司的专利“直接模拟存储技术”（dast），把模拟数据成功的存入半导体存储器中。这种突破性的eeprom存储方法可以在每次取样后，将数据暂存在取样保持电路中，并最终将数据写入eeprom存储单元，而不需要a/d或d/a的转换。这种技术产生的效果：比同等的数字存储方式增加了集成度。模拟数据的存储是不挥发的，因此可多次进行录放。所以在数字存储式自动应答录音系统中，采用了isd公司的isd2590系列语音芯片，用于实现对语音进行自动录音功能。系统在

20、单片机芯片上选择at89c51，atmel的at89c51是一种高效微控制器，at89c2051是它的一种精简版本。at89c单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。与工业标准的mcs-51指令集和输出管脚相兼容。它将多功能8位cpu和闪烁存储器组合在单个芯片中。在数字存储式自动应答系统中，通话电路的电源由电话线上的直流馈电直接提取，本系统选择tea1062，它能在发号和通话之间实现电子转换。该电路能工作在低至1.6v直流线路电压(性能将有所降低)，以便更多的话机并联使用。发码电路使用可单片机接口的ht9200a芯片，它可实现dtmf数据的发送，且容易对其进行软件控制。振铃电

21、路用ls1240芯片。另外，考虑到后面的设计需要自动摘机，系统中的转换开关用继电器实现，以利于单片机控制。 3. 数字存储式自动应答录音系统硬件设计在设计中，本数字存储式自动应答录音系统主要分为3部分：控制电路、录音电路、语音收发电路。控制电路由按键、at89c51、控制开关组成来实现键值的选择和转换。录音电路是本系统的重点研究对象，在这选用可以自动进行a/d转换的isd2590芯片，这样可以使得录音不失真。同时可以使得系统更加简便、经济。本系统中语音收发电路可自动录音并保存。而实现这些所有的功能都要一定的硬件来完成。3.1 控制电路系统功能的实现主要是通过按键控制单片机，通过不同的按键使单片

22、机进行不同的操作。在这里用at89c51芯片，通过按键使其和相连接的其他芯片作出相应的响应。3.1.1 at89c51芯片的简介 at89c51是一种带4k字节闪烁可编程可擦除只读存储器（fperomfalsh programmable and erasable read only memory）的低电压，高性能cmos8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用atmel高密度、非易失存储器制造技术制造，与工业标准的mcs-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位cpu和闪烁存储器组合在单个芯片中，atmel的at89c51是一种高效微控制器，at8

23、9c2051是它的一种精简版本。at89c单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。其引脚如图2所示。1主要特性：与mcs-51 兼容 4k字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年全静态工作：0hz-24hz三级程序存储器锁定128*8位内部ram32可编程i/o线两个16位定时器/计数器5个中断源 可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路 2重要管脚说明： p0口：p0口为一个8位漏级开路双向i/o口，每脚可吸收8ttl门电流。当p1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。p0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八

24、位。在fiash编程时，p0 口作为原码输入口，当fiash进行校验时，p0输出原码，此时p0外部必须被拉高。 p1口：p1口为一个内部上拉电阻的8位双向i/o口，p1口缓冲器可接收，输出4个ttl门电流，当p1口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，p1口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。p1口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，p1口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，p1口输出其特殊功能寄存器的内容。p1口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信

25、号。 p2口：同上。 p3口：当p3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。p3口也可作为at89c51的一些特殊功能口，如下面所示：p3.0 rxd（串行输入口）p3.1 txd（串行输出口）p3.2 /int0（外部中断0）p3.3 /int1（外部中断1）p3.4 t0（记时器0外部输入）p3.5 t1（记时器1外部输入）p3.6 /wr（外部数据存储器写选通）p3.7 /rd（外部数据存储器读选通）p3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 rst：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持rst脚两个机器周期的高电平时间。 ale/prog：在flash编程期间，此引脚用

26、于输入编程脉冲。在平时，ale端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ale脉冲。如想禁止ale的输出可对特殊功能寄存器（sfr）区中的8eh单元中的d0位置位。此时， ale只有在执行movx和movc指令时ale才会被激活。如果单片机执行外部程序时，应设置ale无效。 3振荡器特性： 18脚 xtal1和19脚xtal2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，xtal2应不接。有脉冲输入至内部时钟

27、信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。4芯片擦除：整个perom阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ale管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦除操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。 此外，at89c51支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，cpu停止工作。但ram，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存ram的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片的功能，直到硬件复位为止。 图3-1：at89c51引脚图 3.1.2 控制电路组成及功能数字存

28、储式自动应答录音系统的控制电路有at89c51、74ls244芯片和控制开关组成。其中at89c51单片机是主要的电路，它和键盘连接，当有按键按下时，通过判断行值、列值的高低电平来确定是哪一个按键按下，然后在地址表中查找到相应的地址，单片机控制相应的芯片实现要求的功能。74ls244在键盘控制中存储数据。键盘中每个按键有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和cpu通信。每个按键的状态同样需变成数字量“0”和“1”，开关的一端（列线）通过电阻接vcc，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地，另一

29、个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的功能。3.2 录音电路 录音时主要用isd2590芯片，它是美国isd公司的专门产品，具有音质自然、使用方便、单片存储、反复录放、低功耗、抗断电等特点。该芯片采用模拟数据直接在半导体存储器中存储的技术，不需经过a/d或d/a转换。因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，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”。片内信息可保存100年（无需后备电源），存储单元可反复录音十万次。3.2.1 录音电路的原理录音电路的电路图如图3所示图3-3图3中的继电器开关j1-2可以控制芯

30、片的录音方式：当如图3所示连接起来，芯片从mic录音；当断开j1-2，语音信号就从20脚（ana in）录入芯片，mic不起作用。ana in端通过外接电容连至本端，该电容和本端的输入阻抗给出了芯片频带的附加低端截止频率。图3中的a0a5这些引脚都是和地连接的，这是由于对isd2590进行直接寻址时，信息的最小分辨率是150ms，所以将a0a5都接地，将a6a9连到单片机输出端。这样可以使信息的最小分辨率变为9.6s。利用单片机的t0中断定时器从isd的初始地址开始定时。实际使用中不能全部接地，因为这几个地址脚的电平状态除了决定录音的方式外，还决定录音放音的是哪一段声音，因为isd2590芯片

31、是可以分段录音的，该芯片最多可以将储存声音的空间划分为600个片断，这里选用了4条地址线，从理论上来讲，4条地址线根据电平的高低状态不同，最多有44=16种状态组合，即可将录音总时间分为16段。在这里使用第6第7脚和第8第9脚这4条地址线。录音过程中，isd系列器件在进行存储操作之前，要分几个阶段对信号进行调整。首先要输入信号放大到存储电路动态范围的最佳电平，这个阶段由前置放大器、放大器和自动增益控制部分来完成。如图4所示。isd语音芯片开发系统软件isa总线扩展并行i/o口pc声卡pc机语音录入isd系列语音芯片扬声器音像sclkmosi声卡输出声卡输入 图3-4 前置放大器通过隔直流电容与

32、麦克风连接，隔直流电容用来去掉交流小信号中的直流成份(大约220mv）。信号的放大分两步完成：先经过输入前置放大器，然后经过固定增益放大器。完成信号的通路要在模拟输出端(ana out)和模拟输入端(ana in)两个引脚之间连接一个电容器。这种结构使得系统设计更加灵活，尤其对于非语音信号的应用。同时提供一个用于截止低频的端口。自动增益控制电路动态地监控放大器输出的信号电平并发送增益控制电压到前置放大器。前置放大器增益自动调节以便维持进入滤波器的信号为最佳电平。这样录音的信号能得到最高电平又使削波减至最小。我们可以通过选择连接到agc引脚的电阻和电容值来调节描述自动增益电路特性的两个时间常量：

33、即响应时间和释放时间。下一个阶段的信号调整是由输入滤波器完成的。由于模拟信号的存储仍然是采用取样技术，因此还需要一个抗混淆滤波器以去掉（或至少减到可忽略不计的程度）取样频率1/2以上的输入频率分量。这样就满足了所有数据采集系统都遵循的奈奎斯特图3-5取样定律。语音的质量要想优于电话的音质，取样频率要用12khz。低通滤波器的高频频限选在3.4khz，可满足奈奎斯特取样定律，而且仍有足够宽的频带以得到高音质的语音。滤波器是一个连续时间五极点低通滤波器，在 3.4khz每个倍频程衰减40db。 信号的调整至此已告完成。然后将输入波形通过模拟收发器写入模拟存储阵列中。由12khz取样时钟取样，并且经

34、过电平移位而产生不挥发写入过程所需要的高电压，同时补偿与fowler-nordheim隧道效应相关的一些实际因素。取样时钟也用于存储阵列的地址译码，以便输入信号顺序的写入存储阵列。放音时，录入的模拟电压在取样时钟的控制下顺序地从存储阵列中读出，恢复成原来的取样波形。输出通道上的平滑滤波器去掉取样频率分量并恢复原始波形。平滑滤波器的输出通过一个模拟多路开关连接到输出功率放大器。两个输出管脚直接驱动扬声器。 isd系列器件的线路设计基于每个eeprom存储单元等效于8位存储器。信息写入存储单元采用闭环方式。取样保持电路在编程周期内保持数据并将存储的模拟电压提供给比较器的一个输入端。比较器的另一个输

35、入是存储单元本身的输出。在多次写入中，电子被“泵入”存储单元，并使存储电平反馈到比较器，当比较器的信号(也就是存储单元的输出电压)等于取样保持电平时，该存储单元的编程停止。isd2590引脚图：图3-63.2.2 isd2590芯片简介 isd2590芯片是美国isd公司的专门产品，具有音质自然、使用方便、单片是储、反复录放、低功耗、抗断电等特点。该芯片采用模拟数据直接在半导体存储器中存储的技术，不需经过a/d或d/a转换。因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，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”。片内信息可保存10年以上，存储单元可反复录音十万次。具有

36、最多可存储600个信息段的能力。可以多片级联以增加存储能力。被录制的信息跨过两个器件的地址边界，从一个器件级联到另一个器件时，输出间断小于2ms。采用双列直插28脚封装，双+5v电源供电。3.2.3 isd2590芯片工作原理（1） 芯片的电路特性手动操作/微控制器控制兼容；多段信息处理，可分1600段；输入采样频率5.3khz；典型带宽2.3khz；外部时钟频率1024.0khz。（2） 部分引脚描述节电控制（pd）本端拉高使芯片停止工作，进入不耗电的省电状态。芯片发生溢出，即ovf端变低后，要将本端短暂变高复位芯片，才能使之再次工作。isd2590引脚图如图5所示: 图3-7；isd259

37、0芯片片选（ce）本端变低后（而且pd为低），允许进行录放操作。芯片在本端的下降沿锁存地址线和p/r端的状态。录放模式（p/r）本端在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，录音持续到ce或pd变高，或内存溢出。如果ce是前一种情况，芯片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，放音会忽略eom，继续进行。信息结尾标志输出端（eom）信息何时结束在录音时进行设定。只要ce端上升沿到来，录音就停止，此时isd芯片会在内部一个独立的eeprom单元内设置一个信息结束标志eo

38、m。当由ce端脉冲触发放音时，放音持续到eom位为止。isd芯片存储阵列的每一行都可以独立寻址，每一行中均匀地布置4个eom定位点，因此芯片共有2400个定位点（4600=2400）。例如isd2590采样频率为5.3khz，每行的寻址时间为160ms，则eom的分辨率为40ms。这样，从信息结束到eom信号输出的最大延时是40ms。eom信号为负脉冲，脉宽为20ms。上升沿实际上标志信息的结束，因此语音在eom处于低电平时仍继续从芯片输出，而在上升沿时停止。地址/模式输入端（ax/mx）地址端有两个作用，取决于最高两位（a8、a9）的状态。当最高两位中至少有一个为0时，所有输入均解释为地址位

39、，作为当前录放操作的起始地址。当这两位全部为1时，地址端就作为工作模式选择端（高电平有效）。因此操作模式和寻址是相互排斥的（具体的操作模式可参考有关资料）。地址端只作输入，不输出操作过程中的内部地址信息。地址在ce的下降沿锁存。话筒前置放大器输出端（ana out）这个输出经电容耦合到模拟输入（ana in）脚。前置电压增益取决于agc端电平。模拟量放大器信号输入端（ana in）本端为芯片录音信号输入端。它接到输入阻抗约为2.7k的固定增益放大器。对话筒输入来说，ana out端应通过外接电容连至本端。该电容和本端的3k输入阻抗给出了芯片频带的附加低端截止频率。其他音源可通过交流耦合直接连接

40、至本端（绕过了isd的前置）。话筒输入信号端（mic）本端用于放大120mv的信号，它是增益可控的跨导放大器，输入阻抗10k，最大增益24db。一般驻极体话筒输出的电平足够驱动该放大器。由于输入阻抗已知，频率响应的下限由音频信号源和输入耦合电容决定。对于isd2590，驻极体话筒选用0.1f的耦俣电容，它和本端的10k输入阻抗决定了芯片频带和低频截止点。芯片上的agc电路控制前置放大器的增益，使增益在020db之间变化，以维持合适的输入电平。话筒参考端（mic ref）该端是前置放大器的反向输入端，当以差分形式连接话筒时，可抵消噪声，提高共模抑制比。这个输入端如果不用，必须悬空。3.3 语音收

41、发电路 图3-8语音收发部分的内部组成如图6所示。要求可传送的语音信号在300hz3400hz之间。语音收发电路原理是：放音时，录入的模拟电压在取样时钟的控制下顺序地从存储阵列中读出，恢复成原来的取样波形。输出通道上的平滑滤波器去掉取样频率分量并恢复原始波形。平滑滤波器的输出通过一个模拟多路开关连接到输出功率放大器。两个输出管脚直接驱动扬声器。 isd系列器件的线路设计基于每个eeprom存储单元等效于8位存储器。信息写入存储单元采用闭环方式。取样保持电路在编程周期内保持数据并将存储的模拟电压提供给比较器的一个输入端。比较器的另一个输入是存储单元本身的输出。在多次写入中，电子被“泵入”存储单元

42、，并使存储电平反馈到比较器，当比较器的信号(也就是存储单元的输出电压)等于取样保持电平时，该存储单元的编程停止。 语音收发电路主要包括三大部分：振铃电路、通话电路和发码电路。其工作过程为：平时通话电路和发码电路同电话线断开；当振铃信号到达时，振铃电路工作，促使蜂鸣器发声；摘机后，即通过转换开关使通话电路和发码电话线接通，交换机检测后立即停止发送振铃信号，而转接双方的话音信号，通过通话电路实现通话。若欲向外输出话音信号，首先摘机动作使发码电路与电话线接通，交换机检测到即送到拨号音；然后交换机负责把呼叫方拨发的dtmf信号送给被叫方，使被叫方电话振铃。振铃电路主要用sgs公司的ls1240芯片，通

43、话电路用tea1061实现，发码电路使用可单片机接口的ht9200a芯片，可实现dtmf数据的发送，且容易对其进行软件控制。另外，考虑到后面的设计需自动摘机，转换开关用继电器实现，以利于单片机控制。3.3.1 通话电路系统中通话电路是由tea1062组成。tea1062是一块双极型线性集成电路。它实现全电子电话机所需的全部通话和线路接口功能，在发号和通话之间实现电子转换。该电路能工作在低至1.6v直流线路电压(性能将有所降低)，以便更多的话机并联使用。tea1062的封装形式为16线塑封双列直插式。 特性(features): 低直流线路电压，工作低至1.6v(不包括极性保护)。 可用固定电阻

44、调节的稳压器。 对外部电路提供限流的供电电源。 平衡高阻抗输入(64k)用于动圈式，电磁式或陶瓷送话器。 不平衡高阻抗输入端(32k)用于驻极体送话器。 具有可信音的dtmf信号输入。 用于脉冲或dtmf发号的静噪输入。 可适应各种类型受话器的接收放大器。 送受话放大器的放大倍数调节范围大。 线路损耗补偿由线路电流决定(送话和受话放大器)。 增益控制适应交换机电源。 可调节直流线路电压tea1062是飞利蒲公司生产的专用电话集成电路，为双极型，片内包含通话所需的全部电路及拨号接口电路，最低工作电压为1.6v。引脚图如图7所示管脚排列如下： 1脚：正线路脚，进入该脚的最大电流不得大于140ma，

45、最高电压不能超过12v； 2脚：送话放大器增益调节脚；3脚：送话放大器增益调节脚； 4脚：受话放大器输出脚；5脚：受话放大器增益调节脚；6脚：送话放大器反相输入脚；7脚：送话放大器同相输入脚；8脚：稳流器脚；9脚：负线路脚；10脚：受话放大器输入脚；11脚：双音多频信号输入脚；12脚：静噪输入端；13脚：正电源去耦脚；14脚：稳压器去耦脚；15脚：自动音量调节控制输入脚；16脚：直流电阻调节脚。图7： tea1062a引脚图二、工作原理图3-9 1.直流通路：r10为限流电阻，c12为限压保护二极管；13脚(vcc)的电压是通过分压电阻r1从线路上得到的，为了使该脚的电压稳定平滑，外接了一个容

46、量较大的电解电容c1下地。该脚的电压除了提供给ic内部电路外，还为驻极体送话器mic1供电。 总结为：线路电压ic第1脚16脚r9地 另一路为：线路电压r113脚ic内部电源和基准电路地 2.送话通道：驻极体mic1输出的送话信号进入第7脚经内部放大后从1脚送至线路。送话放大器的输出电平与第2、3脚之间的电阻r7的阻值成正比。 3.受话通道：从线路经r2、c5进入第10脚，内部放大后，由第4脚经r4、c4到达受话器s，经过电声转换还原为声音。 相关元器件的作用：受话放大器的增益与r20的阻值成正比，c12为耦合电容，c8抗干扰电容，c10防高频自激电容，r22消除受话器的感性失真。 4.消侧音

47、电路：由r1、r2、r3、r7、r8、r9、rva、c3组成。侧音的定义：对送话器讲话时，在自己的受话器中听到很响的自己讲话的声音。影响：使讲话人心烦、听觉疲劳；迫使讲话人降低讲话音量，从而影响通话质量。 5.静噪电路：12脚为静噪输入脚，当该脚输入高电平时，发送和接受通道被断开，起到静噪发送和接受的作用。该脚输入低电平时，发送和接受通路被接通，可以进行正常的通话。该脚由拨号电路的静噪部分控制，只是在发码时将12脚控制为高电平。 6.其它电路：第11脚的拨号接口电路本机未用，而直接将其接地。第15脚为自动增益调节脚，改变该脚下地电阻r6的阻值，可以调节发送和接受在长短线情况下的灵敏度差异。10

48、62各脚电压如下表：管脚1脚2脚3脚4脚5脚6脚7脚8脚电压5v1.9v1.9v1.8v1.8v1.8v1.8v0v管脚9脚10脚11脚12脚13脚14脚15脚16脚电压0v1.35v0v0v3.6v1.9v0.7v0.7v3.3.2 振铃电路 振铃电路 ls1240芯片如图8所示：图3-10如图8中引脚接至光耦的输入端，其输出信号控制光耦的通断，7引脚外接滤波电容c3,2引脚为内部桥式整流后的电源地。振铃信号经5端输出控制光耦的通断，以便进行计数。当线路上由振铃信号时，经隔直流电容c2和限流电阻r5后，信号加ls1240的输入端，振铃检测电路有交流电流通过，输出高电平，此高电平信号使光耦，产

49、生计数脉冲到计数器。计数器的输出端通过开关连接至单片机at89c51的外部中断，通过在单片机内部编写与不同振铃次数相对应的中断号码，实现对以该单片机为集中控制系统的数字存储式自动应答系统。在本系统中其工作原理是：当振铃电路检测到铃流信号时以响铃五次为准，即响铃五次后无人摘机，便由单片机控制自动模拟摘机。电话振铃信号通过电容隔直、电阻限流、整流桥的整流、电阻分压、光电耦合器和电位器共同组成振铃信号变换电路。它们使输入电压和电流输出到单片机at89c51的io口。系统中断采用定时查询方式。响铃五次后，单片机将控制继电器模拟摘机，以完成振铃音的检测3.3.3 振铃检测电路在此数字存储式自动应答录音系

50、统中ls1240 芯片用做振铃电路。其工作原理是：当振铃电路检测到铃流信号时以响铃五次为准，即响铃五次后无人摘机，便由单片机控制自动模拟摘机。电话振铃信号通过电容隔直、电阻限流、整流桥的整流、电阻分压、光电耦合器和电位器共同组成振铃信号变换电路。它们使输入电压和电流输出到单片机at89c51的io口。系统中断采用定时查询方式。响铃五次后，单片机将控制继电器模拟摘机，以完成振铃音的检测。振铃检测电路设计如图9所示图3-113.3.4 发码电路 在数字存储式自动应答录音系统中ht9200a作为发码电路。ht9200a是串行式dtmf电路，在串行模式下，ht9200a通过data引脚输入的一个5bi

51、t的代码来控制不同的dtmf信号输出，这5位代码按照d0-d4的顺序来传输，并且数据要在clk引脚下降沿到来之前放到输出锁存中。它具有很好的温度适应性，其工作温度范围为-20+70，它采用8脚dip或sop封装形式，其管脚排列如图10所示。各引脚的功能说明如下：图3-12 ce：片选信号输入端，低电平有效； x1、x2：3.579545mhz晶振接入端； vdd、vss：电源正负输入端，正常工作电压范围为25.5v，工作电流为2ma左右；clk：串行数据的同步信号输入端，fclk为100khz左右；data：串行数据输入端；dtmf：dtmf信号输出端。图2所示为ht9200a的输入输出时序图

52、当ce为低电平时，选中芯片并在clk的下降沿将串行口data上的数据锁存。每个数据为5位二进制码，在clk下降沿到来时，选锁存低位，再锁存高位。当5位均为1时，结束dtmf的发送。ht9200a的输入与输出频率由5位（d4d0）不同的位码组合决定，表1所列为ht9200的输入位码组合与输出频率的对应关系。表1 ht9200a输入组合与输出频率d4d3d2d1d0符号输出频率（hz）000000941+1633000011697+1209000102697+1336000113697+1477001004770+1209001015770+1336001106770+1477001117852+1209010008852+1336010019852+1477010100941+133601011*941+120901100#941+147701101a697+163301110b770+163301111c852+163311111dtmf结束-ht9200a主要用于分布式电话网络测控系统，它与89c51微控制器的接口电路如图3所示。 在图3中，89c51单片机的p1.0用于产生串行同步信号，p1.1用于输出