ISD2560语音芯片在排队机系统中的应用VIP

1、AO/MOEA1/M1EA2/M2叵A3/M3(TA5/M5叵A6/M6(72?eA9叵ALXSP+vccpp/ffXCL酮FDCE丽血ANAAGCcICmp-M M V S图1 ISD256O的引脚排列ISD2560语音芯片在排队机系统中 的应用DOC81SD256O*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；I SD1425目前，电脑语音服务的应用范畴越来越广，如电脑 语音钟、语音型数字万用表、手机话费查询

2、系统以及公 共汽车报站器等。而W i n b o n d公司生产的I S D 2 5 0 0系列语音 芯片是具有较强功能的一种电脑语音录放器件，它能够应用在专门多需要 语音服务的场合。AT 8 9c 5 1是ATME L公司生产的性能良好、价 格廉价的单片机。文中介绍了用AT 89c 5 1和ISD256 0构成的 智能型排队机的语音部分，可实现语音的分段录用和组合回放，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。I S D 2 5 6 0是I S D系列单片语音录放集成电路的一种。这是一 种永久经历型语音录放电路，录音时刻为6 0 s

3、 ,可重复录放1 0万次。 该芯片采纳多电平直截了当模拟量储备专利技术，每个采样值可直截了当 储备在片内单个EEPROM单元中，因此能够专门真实、自然地再现语 音、音乐、音调和成效声，从而幸免了一样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 录放时刻越长但通频带和音质会有所降低。此外，I SD 2 5 6 0还省去了 A/D和D/A转换器。具集成度较高，内 部包括前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益操 纵、逻辑操纵、模拟收发器、解码器和4 8 0k字节的E EPROM。ISD 2 5 6 0内部EE

4、PROM储备单元平均分为6 0 0行，有6 0 0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辨论率为10 0 ms。止匕外，I SD 2 5 6 0还具备微操纵器所需的操纵接口。通 过操纵地址和操纵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治理等。I SD 2 5 6 0可 不分段，也可按最小段长为单位来任意组合分段。1 I S D 2 5 6 0的引脚功能I SD 2 5 6 0具有2 8脚SO I C和2 8脚PD I P两种封装形 式。图1所示是其引脚排列。各引脚的要紧功能如下：电源（VC C A, VC CD）:为了最大

5、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，同时分不引到外封装上。模拟和数 字电源端最好分不走线，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。节电操纵（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下还有专门的用途。片选（CE）:该端变低且PD也为低电平常，承诺进行录、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 中也有专门的

6、意义。录放模式（P/ R）:该端状态一样在C E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，直到录音连 续到CE或PD变高，或内存溢出；如果是前一种情形，芯片将自动在录 音终止处写入EOM标志。放音时，由地址端提供起始地址，放音连续到 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而连续进行下去，直到发生溢出为止。话筒输入（MI C）:该端连至片内前置放大器。片内自动增益操纵电 路（AGC）可将增益操纵在1 52 4 d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1 0 k Q 输入阻抗决定了芯片频带的 低频截止点。话筒参

7、考（MIC REF）:该端是前置放大器的反向输入。当以差 分形式连接话筒时，可减小噪声，并提升共模抑制比。自动增益操纵（A G C） : AGC可动态调整前置增益以补偿话筒输入 电平的宽幅变化，如此在录制变化专门大的音量（从耳语到喧嚣声）时就 能保持最小失真。响应时刻取决于该端内置的5 k Q电阻和从该端到V SS A端所接电容的时刻常数。开释时刻则取决于该端外接的并联对地电容 和电阻设定的时刻常数。选用标称值分不为4 7 0 k Q 和4 . 7区F的电 阻、电容能够得到中意的成效。模拟输出（ANA OUT）:前置放大器输出。其前置电压增益取决于 AG C端电平。模拟输入（ANA I N ）

8、:该端为芯片录音信号输入。对话筒输入来讲， ANA OUT端应通过外接电容连至该端，该电容和本端的3 k Q 输入阻 抗决定了芯片频带的附加低端截止频率。其它音源可通过交流耦合直截了 当连至该端。外部时钟（X C L K ）:该端内部有下拉元件，不用时应接地。地址/模式输入（AX/MX）:地址端的作用取决于最高两位（MSB,即A 8和A 9）的状态。当最高两位中有一个为0时，所有输入均 作为当前录音或放音的起始地址。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。当最高两位全为1时，A0 A 6可用于模式选择。2 操作模式由于I SD 2 5 6 0内置了若干种操作模

9、式，因而可用最少的外围器 件实现最多的功能。操作模式也由地址端操纵；当最高两位都为1时，其 它地址端置高可选择某个（或某几个）特定模式。因此操作模式和直截了 当寻址相互排斥。具体操作模式见表1所列。操作模式可由微操纵器也可 由硬件实现。使用操作模式要注意两点：（1 ）所有操作最初差不多上从0 地址 即储备空间的起始端 开始。后续的操作按照选用的模式可从其它地址开始。然而，电路由录转放或由放转录（M 6模式除外），或都执行了 掉电周期后，地址计数器将复位为0。（ 2 ）当C E变低且最高两地址位同为高时，执行操作模式。这种操作模式将一直有效，直到CE再次由高变 低，芯片重新锁存当前的地址/模式端

10、电平并执行相应的操作为止。表1操作模式简表模式功能典型应用可组合使用的模式M0信息检索快进入信息M4、 M5、 M6M1删除WOM在最舟-条信息终止处放 EOMM3、 M4、 M5、 M6M2未用保留N/AM3循环从0地址连续放音M1、 M5、 M6M4连续寻址录放连续的多段信息M0、 M1、 M5M5CE WFO承诺暂停M0、 M1、 M3、 M4M6按键模式简化外围电路M0、 M1、 M33基于I S D 2 5 6 0的语音播放电路设计3 . 1系统硬件电路ryifh,亘i-0堂表,把第i段语音 的段地址-t DPTR. movjc 8t>PTR1 A, i"I+l结束图

11、4软件流程图图2所示为ISD2560与AT89c 5 1连接示意 图。图中，单片机系统的晶振Y 1为1 1 .0 5 9 3 MHz,EOM直截了当接到Pl. 7, PD接到Pl. 6, CE接 到P 3 . 6 , XC LK接地。SN74HC5 73是地址锁 存器，LM 3 8 6 N- 1为音频功率放大器。本系统中的语 音芯片工作在放音状态下，其片内的信息可通过专用的I S D 1 4 2 5高级语音编程拷贝机拷贝，因此放音质量专门好, 也能够通过它来读取每段语音的储备地址。图3所示是I S D 2 5 6 0的放音时序图。3. 2系统软件设计基于I SD 2 5 6 0的语音系统软件设计流程图如图4所示。假设要 播放的语音段有2 0段，那么，把一个数送到DPTR对应的地址中去时, 必须先等待语音芯片的E OM脚电平变低，然后再等待E OM脚电平变高, 才能够连续读其它段的内容；否则会