基于ＩＳＤ４００３的语音录放系统设计与实现

摘要：给出了利用嵌入式计算机STC89C52与ISD4003构成的语音系统的硬件结构和软件设计方法，具有较好的工程应用与参考价值。

关键词：嵌入式；语音录放；ISD4003；串行外设接口

中图分类号：TP368文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)22-823-02

Design and Application of Voice Record-replay System Based on ISD4003

SUO Ming-he1,HUANG Pei-hua2,WANG Jin-hong1

(1.East China Institute of technology，Fuzhou Jiangxi344000; 2.Binzhou University, Binzhou 256600)

Abstract: This paper presented the hard structure and soft design method of the voice system consisted of Embedded Computer STC89C52 and ISD4003, showing the value of engineering application and reference.

Key words：embedded; voice record-replay; ISD4003; SPI

1 引言

在嵌入式设备中，增加语音录放功能可进一步提高人机界面的友好性。本文重点介绍由嵌入式计算机STC89C52与语音芯片 ISD4003 相结合的硬件结构和软件实现方法。其中 ISD4003 系列工作电压3V，单片录放语音时间4至8分钟，音质好。芯片的所有操作必须由微控制器控制，操作命令通过串行通信接口（SPI或Micro wire）送入。片内信息存于闪烁存贮器中，可在断电情况下保存100 年，反复录音10万次。

2 硬件结构

图1为由STC89C52和ISD4003组成的语音录放电路，其功能说明如下。

录音：开关 S1 打到 VCC 是录音状态，按住S2键不放，指示灯亮即可对着板上话筒讲话录音，S2 键松开时录音停止并形成一段，再按下 S2 则录下一段。按 S3 键为复位，再录音时又从第一段开始。

放音：开关 S1 打到 GND 是放音状态，按一下S2键即播放一段，一段结束后自动停止放音，再按 S2 键则播放下一段。按 S3 键为复位，再放音时又从第一段开始。

3 软件设计

3.1 SPI（串行外设接口）

ISD4003 工作于SPI串行接口。SPI 协议是一个同步串行数据传输协议，协议假定微控制器的 SPI 移位寄存器在 SCLK 的下降沿动作，因此对 ISD4003 而言，在时钟上升沿锁存 MOSI 引脚数据，在下降沿将数据送至 MISO 引脚。协议具体内容如下：

1）所有串行数据传输开始于 SS 下降沿；

2）SS在传输期间必须保持为低电平，在两条指令之间则保持为高电平；

3）数据在时钟上升沿移入，在下降沿移出；

4）SS变低，输入指令和地址后，240B才能开始录放操作；

5）指令格式是5位控制码加11位地址码；

6）TER 任何操作（含快进）如果遇到EOM或OVF，则产生一个中断，该中断状态在下一个SPI周期开始时被清除；

7）使用“误”指令会使中断状态位移出TER的MISO引脚时，控制及地址数据也同步从MOSI端移入。因此，要注意移入的数据是否与器件当前进行的操作兼容，当然，也允许在 SPI周期里，同是执行读状态和开始新的操作（即新移入的数据与器件操作可以不兼容）。

8）所有操作在运行位（RUN）置1时开始，置0时结束；

9）所有指令都在 SS 端上升沿开始执行。

SPI 端口的命令字和状态字如图2所示，相关指令如表1所示。

表1 指令表

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3.2程序流程图（见图3、图4、图5）

3.3 SPI串行发送子程序（8位数据）

void spi_send(uchar isdx)

{ uchar cnt;

SS=0;//ss=0,打开 spi 通信端

SCLK=0;

for(cnt=0;cnt<8;cnt++) //从低到高，逐位发送

{if((isdx&0x01)==1)MOSI=1;

elseMOSI=0;

SCLK=1;

isdx=isdx>>1;

SCLK=0;

}

}

4 结束语

经过测试表明，本文介绍的设计方法能很好地实现基于ISD4003的语音录放功能，具有较高的工程应用与参考价值。

参考文献：

[1] 何为民，潘仕彬．计算机组成与嵌入式系统[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2007．

[2] 马忠梅等．单片机的C语言应用程序设计[M]. 4版. 北京：北京航空航天大学出版社，2007．

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