SPCE061A在简易电子书中的应用

1、SPCE061A在简易电子书中的应用文章来源：凌阳科技教教育推广中心 作作者：矢名（2005年年毕业设计） 发发布时间：2006-4-24 10:18:25 摘 要：本方案主要要介绍了利用凌阳阳SPCE061A精精简开发板作为控控制核心，外扩64M三三星NAND Flash存存储器，利用SPLC501液液晶显示模组显示示的简易语音电子子书的设计方案。该该电子书不仅可以以使读者看书，而而且可以听书，利利用我们的SPCE061A的的语音功能开发出出一个趣味书屋屋。关键词： K9F1208外外部存储器 SPLC051液液晶显示模组 语音朗读 1 引言 随着消费类类电子产品越来越越多占据着世界消消费市

2、场，电子宣宣传册、电子报纸纸、电子相册等产产品进入越来越多多人的生活中。汉汉码字典、电子纸纸张的出现使得电电子书产品技术越越来越趋于成熟，液液晶时代使得电子子书从传统纸张的的静态显示转向迈迈入动态的液晶显显示。2004年年，索尼的第一款款超薄型液晶显示示电子书（EBR-1000EP）出出现，这款声貌并并重的电子书以本本身丰富的内容和和强大的功能展现现在市场，然而，它它3080元人民民币的价格使得好好多人只有望而叹叹之了。利用用凌阳已有的液晶晶显示模组和SPCE061A板板本身强大的语音音播报功能，并配配有K9F1208外外部存储器，声貌貌并重不仅可以实实现，也可以利用用软件擦写存储器器来实现动

3、态存储储，更重要的是，它它的价格将会远低低于3080元。2 芯片特性简介2.1 SPCE061A特特性简介SPCE061A 是凌阳科技开发发的采用nSP内内核的16位结构构的微控制器，SPCE061A里里内嵌32K字的的闪存FLASH ROM。较高的的处理速度使nSP能够非常常容易地、快速地地处理复杂的数字字信号。因此，以以nSP为核核心的SPCE061A微微控制器也适用在在数字语音识别应应用领域。 SPCE061A在在2.6V3.6V工工作电压范围内的的工作速度范围为为0.32MHz49.152MHz，较较高的工作速度使使其应用领域更加加拓宽。2K字SRAM和和32K字闪存ROM仅仅占一页存

4、储空间间，32位可编程程的多功能I/O端端口；两个16位位定时器/计数器器；32768Hz实实时时钟；低电压压复位/监测功能能；8通道10位位模-数转换输入入功能并具有内置置自动增益控制功功能的麦克风输入入方式；双通道10位位DAC方式的音音频输出功能。SPCE061A是是数字声音和语音音识别产品的一种种最经济的应用。特性： 16位nSP微处理器； 工作电压：内核工作电压VDD为2.63.6V(CPU)，IO口工作电压VDDH为VDD5.5V(I/O)； CPU时钟：0.32MHz49.152MHz ； 内置2K字SRAM； 内置32K闪存ROM； 可编程音频处理； 晶体振荡器； 系统处于备用

5、状态下(时钟处于停止状态)，耗电小于 HYPERLINK mailto:2A3.6V 2A3.6V； 2个16位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值)； 2个10位DAC(数-模转换)输出通道； 32位通用可编程输入/输出端口； 14个中断源可来自定时器A / B，时基，2个外部时钟源输入，键唤醒； 具备触键唤醒的功能； 使用凌阳音频编码SACM_S240方式(2.4K位/秒)，能容纳210秒的语音数据； 锁相环PLL振荡器提供系统时钟信号； 32768Hz实时时钟； 7通道10位电压模-数转换器(ADC)和单通道声音模-数转换器 声音模-数转换器输入通道内置麦克风放大器和自动增益控制(

6、AGC)功能； 具备串行设备接口； 低电压复位(LVR)功能和低电压监测(LVD)功能； 内置在线仿真板(ICE，In- Circuit Emulator)接口。2.2 SPLC501液液晶显示模组特性性简介SPLC501液液晶显示模组为128*64点点阵，面板采用SIN（Super Twisted Nematic）超超扭曲相列技术制制成并且由128segment和和64common组组成。LCM非常常容易通过接口被被访问。SPLC501是是凌阳的一款液晶晶显示模组，其主主要特性有： 显示模式：黄色色模式SIN液晶晶 显示格式：128*64点点阵地图形液晶显显示 输入数据：兼容容68/80系列

7、列MPU数据输入入 背光：黄绿色LED 模块尺寸：72.8（长）73.6（宽）9.5（高）mm 视屏尺寸：54.84（长）35.79（宽）mm 点大小：0.42（宽）0.51（长）mm 像素尺寸：0.46（宽）0.56（长）mm2.3 K9F1208存存储器特性简介 K9F1208是是一个64M8bit与与非门Flash存存储器。其特性有有： 工作电压：2.7V3.6V 存储器单元结构构：（64M+2.048k）bit8bit 数字寄存器：（512+16）bit8bit乘以四四个位面 程序自动擦写： 页程序：（512+16）Byte 块擦除：（16k+512）Byte 528- Byte的读存

8、储器操作，随机：12us（max），固定页：50ns（min） 读写存储器周期： 读写程序：200us（典型值） 擦除：2ms（典型值） 地址/数据/命令多元复用IO口 硬件数据保护 可靠的CMOS门技术 内有命令寄存器 智能的读、写和擦除存储器操作 一次可以读写或者擦除4页或者块的内容3 系统组成电子子书主要的内容就就是书，也即要有有文字。我们所做做的电子书不仅有有文字，而且有声声音，有声音是她她的主要特点。而而且重要的是她播播放的声音音质好好，音字清晰。如如图3.1是电子子书系统的硬件结结构原理图。把预先准备好的的语音和文字资源源通过SPCE061A存存入外部存储器K9F1208中中，语音

9、资源先要要用凌阳的压缩软软件去压缩，当要要读书既要显示和和朗读的时候需要要把资源从外部存存储器K9F1208读读出到SPCE061中中，或者进行解码码朗读，或者进行行查字库显示。到到底要进行什么操操作，是通过LED键键盘模组的键盘去去控制的。图3.1 电子书书系统的结构原理理图如上系统运行结构构原理图图，SPLC051语语音电子书主要由由SPCE061A主主控板、SPLC501液液晶显示模组、K9F1208存存储器、LED键键盘模组、电源、喇叭和一些排线线构成。其硬件框框图如图3.2所所示。图3.2 电子书系系统的硬件框图4 系统硬件设计我们知道，电电子书分为显示和和朗读两个模块。具具体的说，

10、电子的的资源分为文本资资源和语音资源两两个资源模块。显显示的时候从存储储器里读出来的是是文本资源，而朗朗读时从存储器里里读出的是语音资资源。这些显示和和朗读是通过键盘盘模组的键盘来控控制实现的。键盘盘通过SPCE061A控控制了读书的各个个操作，使的读书书能完成完整的移移动字幕、翻页、选书和朗读的功功能。整个系系统工作于3.3V电电压下，由电源板板提供5V电压，经经过稳压器稳压到到3.3V为系统统供电。7个按键键从2号到8号分分别为上移字幕、下移字幕、开始始读书、朗读、向向下翻页、向上翻翻页、选下一本书书按键。K9F1208存存储器用来外扩SPCE061A的的存储空间，以存存储更多的资源。主主

11、控器SPCE061A不不断查询键盘的键键值，判断是否有有键值即是否有按按键按下，如有按按下，根据相应的的键值驱动外部模模块执行相应的操操作。4.1 键盘扫描分析析如上图所示为键盘盘电路。这些键除除1号键之外的键键中，从左到右的的功能依次为上移移字幕、下移字幕幕、开始读书、朗朗读、向下翻页、向上翻页、选下下一本书。1*8键键盘共同接在行线线ROW1上，ROW 1接高电平，当当有键按下时把I/O口拉到高电平平，这时候CPU读读到键值并做相应应的操作。4.2 外部存储器器K9F1208分分析如图所示为外部存存储器K9F1208和和SPCE061A连连接的电路原理图图。她主要用来存存储电子书的语音音资

12、源和文本资源源及其存储生成的的索引表。SPCE061A通通过读写指令和K9F1208通通讯。这样，当要要读取存储其的内内容时，先通过存存储器的各控制引引脚给其控制命令令，并且先读出索索引表里面要读的的资源的起始地址址和结束地址，就就可以读出资源显显示或者播报。4.3 液晶显示分分析SPLC051是是凌阳的一款液晶晶显示模组，此液液晶模组为128*64点点阵，面板采用SIN（Super Twisted Nematic）超超扭曲相列技术制制成并且由128segment和和64common组组成。LCM非常常容易通过接口被被访问。她的电路路图如图所示。在在电子书系统中，采采用SPLC501液液晶显示

13、模组显示示内容。其中，它它的数据口IO0IO7从SPCE061A的的IOA0IOA7中中提取数据进行显显示。显示过程通通过IOB1IOB3控控制。当SPCE061A送送出数据到IO口口时，通过软件驱驱动驱动显示器把把文字显示出来。5 软件设计本本系统主要有主程程序模块、朗读模模块、索引表模块块、中断模块和写写存储器模块。其其中主程序模块中中包括主函数、显显示函数、读存储储器文本资源函数数和键盘函数。如下图所示为为主函数流程图。主主函数实现的功能能主要是根据键值值调用相应的操作作程序，比如朗读读或者是显示程序序去完成完整的读读书操作。其中键键值主要是在中断断程序中取得键值值的。5.1 键盘中断程

14、序序由于在电子子书系统中，无论论是正在显示还是是正在朗读，当有有键按下时都需要要打断当前的操作作，于是把键盘程程序放在中断中处处理。这里使用了了8HZ的TME1中中断，即没1/8s系系统扫描一次键盘盘看是否有键按下下。这样就可以打打断当前操作而执执行键值所要求的的另外一个操作。键键盘中断程序的流流程图如下图所示示。5.2朗读程序系系统在收到键值判判断要朗读时，先先根据送入的读书书指令从索引表中中找出该语音资源源的初始地址和结结束地址，再从初初始地址开始，逐逐字读出资源并当当语音队列未满时时填充语音队列。当当语音队列满时开开始解码并播放语语音知道该资源的的结束地址。这就就是电子书的完整整的读书过

15、程。读读书程序过程也可可以表示成下图所所示的过程。在朗读程序中使用用的是凌阳SACM_A2000格式式的播放形式。而而在朗读程序中直直接调用了语音播播放程序，在播放放程序中包括播放放初始化程序、播播放程序和中断服服务程序。播放初初始化完成初始化化A/D、定时器器TimerA和和音量，播放程序序从ROM里取出出预先压缩好的语语音数据，解压缩缩后存放到播放队队列里。中断服务务程序定时地从播播放序列中读数据据，送到D/A转转换驱动喇叭发音音。6.3显示程序和和朗读程序一样，显显示时也要从存储储器中读出文本资资源，和朗读不一一样的是，读资源源时从索引表中读读出的是该文本资资源的起始地址和和结束地址。而

16、且且读出时要经过数数组变换才能显示示。其显示详细过过程可参考如下图图所示流程图。6 结束语在电电子书的设计和实实现中，可以明显显地感觉到凌阳语语音的强大功能及及其直接利用SPCE061A扩扩展开发的便利性性。综合起来，应应用SPCE061A控控制开发电子书有有以下优点：利用SPCE061A外外扩存储器非常方方便，这样可以灵灵活的根据自己的的需要和资源的大大小来扩展存储器器存取更多的资源源。利用SPCE061A和和SPLC501液液晶显示模组显示示器连接的简便性性，直接用排线连连接而无须其他的的驱动电路就可以以显示，使得开发发非常的便利，可可以缩短开发周期期。利用凌阳阳压缩编码算法使使得存取资源变小小，这样可以节省省很多存储空间。利用凌阳强大的语音功能使的在开发中不需要专门的语音播放模块而很好的实现语音朗读的功能。同时，她最大的特点就是她的性价比高。价格便宜，成本低、运行可靠。SPCE061A有丰富的I/O口资源，外围电路相对简单。7 参考文献1 雷思孝等，单单片机原理及实用用技术M 西安电子科技大大学出版社2 罗亚非等，凌凌阳16位单片机机应用基础M 北京航空航航天大学出版社3 谭浩强著著，c程序设计M 清华大大学出版社4 内藏SPLC501控控制器图形液