基本特点: ①语言录放电路ISD2590系列按录放存储时间和采样速率的不同分为ISD2 545(45s)、ISD2560(60s)、ISD2575(75s)、IS￡I2590(90s)共四种，这里以介绍ISD2590
为例。②ISD2560实质是一个模拟数据采集系统，录放的信息可以直接记录在芯片内部的E EP ROM中，因而可以较好地保留语言模拟量中的有效成分，减少音质失真，提高录放质量，获得自然、逼真的音响还原效果。③因片内有电可改EEPROM，所以可以随录、随放，任意改写或删除，不需专用的语言固化开发系统进行编程和烧录。重复录音次数为1万次以上，录放的信息可以保存l0年以上，断电后信息不会丢失。④具有最多可存储600个信息段的能力。⑤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。⑥采用双列直插28脚封装，双+5V电源供
电。ISD2590引脚图如下图所示: ISD2590引脚图
ISD 2590内部电路结构框图
ISD2590系列芯片的应用电路图图中开关S3为录音放音转换开关，接高电平为放音，低电
平为录音。Sl为启动按钮，S2为停止按钮。
在实际的语音系统中双声道立体声是一项应用最为普遍的技术，他是利用人们的听觉错觉，通过改变两个扬声器的声级差，能使聆听者前方产生一定角度的声音方向信息，从而使人们在聆听时有“身临其境”的听觉感受。然而目前较为简单的语音录放系统多数采用单声道，当需要实现双声道语音系统时，往往采用复杂的硬件电路才能构成一个双声道语音系统，使得双声道语音系统的制作成本大大提高。因此用一个较为简单的电路来实现双声道语音系统就显得很有实用价值。本文正是基于这个思想，应用美国ISD
公司制造的语音芯片ISD4004来实现简单的双声道立体声语音录放系统，并采用ATMEL 公司的AVR系列单片机MEGA8L作为微控制器。该单片机的工作电压和ISD4004的工作电压相同，均为3 V供电，并且该单片机集成了系统所需要的大部分外围器件，包括8 kB系统内可编程FLASH程序存储器，1 kB SRAM，512 B E2PROM，WATCHDOG以及晶振等，从而大大简化了系统的构成。原文位置
1 ISD4004芯片简介
ISD4004芯片采用CMOS技术，内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动降噪及高密度多电平闪烁存贮阵列。引脚包括电源、时钟、语音信号模
拟输入/输出端及MCU接口(SPI接口)几部分。芯片采用多级存储技术，即声音无须A/
D转换和D/A转换，采用模拟量直接存储技术，因此能够真实、自然地再现声音。ISD4 004系列单片录放时间根据不同的采样频率可有8～16 min不等，采样频率可为4.0 k Hz，5.3 kHz，6.4 kHz，8.0 kHz，采样频率越低，录放时间越长，但音质有所下降。芯片的所有操作必须由微控制器控制，操作命令可通过串行通信接口(SPI)送入。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ISD4004而言，在时钟上升沿锁存MOSI引脚的数据，在时钟下降沿将数据送至MISO引脚。ISD4004详细参数可参考文献[3]。
2 立体声录放原理
虽然ISD4004采用的是模拟量直接存储技术，能够真实、自然地再现声音，但是要想不失真地再现原始语音信号，其采样频率也必须满足采样定理：当采样频率F s大于信号最高频率Fm的2倍时，在采样过程中就不会丢失信息，并且可以用采样后的信号重构原始信号。即：Fs>2Fm(2Fm为最小采样频率，亦为“奈奎斯特频率”)
实际的语音信号常有一些低能量的频率分量超过采样频率的一半，如浊音的频谱超过4 kHz的分量比其峰值要低40 dB以上;而对于清音，即使超过8 kHz，频率分量也没有下降，因此语音信号所占的频率范围可以到达10 kHz以上。然而对语音清晰度有明显影响部分的最高频率为5.7 kHz左右。CCITT(国际电报电话咨询委员会)提出的G.711标准建议采用采样频率为8 kHz。
ISD4004-8M的采样率为8.0 kHz，满足采样定理的频率标准，虽然录放时间较短但是音质较好，甚至可满足播放简单背景音乐的需求。立体声录放的实现采用两片ISD4004-8M芯片构成，如图1所示。工作原理为：将输入的双声道语音信号分为左右声道分别接入两片ISD4004-8M芯片信号输入端，录音时由单片机发出让两片芯片同时录音的指令，进行同步录音，使得输入的信号在存储的时候就能保证其原有的声级差，从而达到了双声道录音的目的。放音时由单片机同时发出放音指令，两片芯片同时放音，因存储时信号原有声级差已经保存，所以放音时可再现原始的立体声，也可以在放音时对两个芯片发送放音指令的时间间隔进行操作，可达到调整立体声的效果。原文位置
3 具有接近功能的立体声系统的硬件原理
该系统的硬件原理如图2所示，本系统的硬件主要由单片机MEGA8L，语音芯片ISD4004-8M，被动式红外传感器等构成。图中PIR(SENSOR)为两元被动红外热释电传感器，其输出信号连接到CPU的中断1的输入端，当有人接近时该传感器输出一个高电平信号，使得CPU进入中断，然后CPU再对ISD4004进行放音操作，使ISD4004输出已录制好的音频信号，再经过功率放大器放大后送入扬声器。两个按键TAPE，PALY是进行录音和放音的人工操作按键，相应有两个指示灯进行状态指示。MEGA8L还通过控制继电器K1来控制音频信号功率放大器的供电，在长时间没有放音时将自动切断其供电，
这样降低了系统的功耗，避免了功率放大器长时间通电。
由于该系统的硬件设计针对的是语音模拟信号，所以在设计的时候应该注意模拟地和数字地的隔离，特别是在ISD4004芯片的引脚上，须注意不同的接地引脚接相应的地。录音时的输入信号如果是单声道的信号，应在录音时使得左右声道的输入端均接入该信号，并在对两个语音芯片发送录音指令时中间应有短时的时间间隔，可使得单声道产生一定的声级差，从而达到非立体声转换为立体声的效果。
4 软件设计
系统上电后先进行初始化，软件实现的基本操作有：
(1)TAPE为录音按键，PLAY为放音测试按键，当TAPE键按下后，CPU操作IS D4004进行录音，同时相应的LED灯亮表示正在录音，此时当TAPE键再次按下时，录音停止，相应的LED灯灭表示录音停止。PIAY键为录音后的放音测试按键，按键后相当于红外传感器信号有效，CPU操作ISD4004进行放音，相应的LED灯亮表示正在放音，从而实现了语音在线录放;
(2)每次录音时CPU将录音时间的长度记录到其内部的E2PROM中，以便在放音的过程中适时对ISD4004进行相应的启停操作;
(3)CPU通过控制继电器来控制功率放大器的供电，若5 min没有人接近红外传感器，CPU自动切断功率放大器供电，从而减少了功率放大器的通电时间，延长了其使用寿命，减小了整个系统的功耗。
该程序采用的编译环境为：晶士电子Atmanavr C IDEV4.4;
程序烧制软件为：双龙电子的SLISP V1.1;
编译语言：C语言;
对ISD4004操作的例程如下：
5 结语
本文介绍了由两片ISD4004语音芯片构成的具有接近功能的立体声语音系统，该系统已经成功应用于一个医疗产品展览会，满足自动语音立体声讲解的需求，且可以播放较为简单的背景音乐，能够可靠稳定地工作。该系统亦可应用于多煤体语音教学，语音导向系统等，为立体声语音录放电路设计开辟了一个新的途径。
高保真语音录放电路及其在仪器中的应用
张守波1，郭松林2
（1．黑龙江省计量检定测试院，黑龙江哈尔滨150036；
2．哈尔滨电工仪表研究所，黑龙江哈尔滨150040）
摘要：介绍20秒高保真单片语音录放电路ISD1420的工作原理、应用范围和使用方法。该电路已用在煤气燃气报警测试设备中。
关键词：语音电路；操作模式；煤气燃气报警器
High Fidelity Sound Recording and Playing Circuit and Its Application in Instrument
ZHANGShou－bo1，GUOSong－lin2
（1．Heilongjiang Research Istitute of Measuring Science，Harbin 150036，China；2．Harbin Research Institute Electrical Instrumentation，Harbin 150040，China）
Abstract：This paperintroducesthe work principle，application range and method of20 seconds high fidelityspeechsound recording and play－ing circuitISD1420．Ithas been used in the coal gas and fire gase alarmtesting set．
Keywords：speech sound circuit；controlling mode；coal and fire gases alarm
ISD1420语音录放芯片由振荡器、语音存储单元、前置放大器、自动增益控制电路、抗干扰滤波器、输出放大器组成。一个最小的录放系统可由一块ISD1420芯片及麦克风、喇叭、两个按钮、电源、少数电阻电容组成。录音内容利用直接
模拟存储技术直接存储。
1 ISD1420语音录放芯片的电特性
1．1 固体录放电路的特点
（1）单片录放系统，外部元件最少；（2）重现优质原声，没有常见的背景噪音；（3）放音可由边沿或电平触发；（4）无耗电信息存储，省掉备用电池；（5）信息可保存100年，可反复录放10万次；（6）无需专用编程或开发系统；（7）较强的分段选址能力，可处理多达160段信息；（8）具有自动节电模式；（9）录或放后立即进入维持状态，仅需0．5μA电流；（10）单一5伏电源供
电。
1．2 ISD1420语音录放芯片的电特性及管脚功能（1）芯片的电特性芯片工作电压5V；静态电流的典型值0．5μA，最大值2μA；工作电流：典型值15mA，最大值30mA（16Ω）。
（2）芯片引出端功能说明
芯片的管脚如图1所示，各管脚功能见表1。
1．3 ISD1420语音录放芯片的操作模式
（1）地址输入输出A0～A7有双重功能（根据A6、A7的电平状态决定）。如果A6、A7中有一个是低电平，A0～A7输入全部作为起始地址用。作为地址位
使用时，其操作过程中不能输出内部地址信息。在信号的下
降沿，地址输入信号将被锁定；
（2）如果A6、A7同为高电平，则A0～A7为模式位。各位功能见表2。其
中AO为信息检索（或，它可使操作者不必知道每个信息的实际地址而快速检索每条信息，A0每输入一个低脉冲，可使得内部地址计数器跳到下一个信息。这种模式仅用于放音，通常与A4操作同时应用；A1为删除标志（REConly），它可使录放的分段信息成为连续的信息。用A1可删除每段中间
信息后的EOM标志，仅在所有信息后留一个标志。当这个操作模式完成时，录入的所有信息就作为一个连续的信息放出：A3为循环重放信息（或
它使存于存储空间始端的信息自动地连续重放。一条信息可以完全占满存储空间，由始至终反复重放；到A4为连续寻址，在正常操作中，当一个信息放出，遇一个标志时，地址计数器会复位，A4可防止地址计数器复位，使得信息连续不断地放出；A2、A5未被使用。
（3）使用操作模式有两点要注意
1．所有初始操作从0地址开始，0地址是ISD1420存储空间的起始端，以后的操作可根据模式的不同，而从不同的地址开始工作。当电路中录放音转换或进入省电状态时，地址计数器复位为0。
2．当变为低电平，同时A6、A7为高电平时，执行对应
操作模式。这种操作模式一直执行到下一个低电平控制输入信号出现为止，这一刻现行的地址／模式信号被取样并执行。
（4）操作模式既可以用单片机控制实现，也可用硬件连线得到所需系统操
作。其控制开关状态如表3所示。
2 20秒高保真放音录放的电路的实现
图1为ISD1420典型应用原理图。其中，A0～A7全部接“0”电平，因此工作于地址模式，即从首地址开始，一段式20s（最长）录放音方式。
工作时，先按入RECORD键即开始录音，最长20s，录音结束后，该段语音即存于芯片内部的EEP－ROM中，直到下次录音才能改变。放音时，只要按一下PE键，则从头开始循环放音，按PL键则停止放音。
3 结束语
该电路已在煤气燃气报警器的测试设备中得到了很好的应用。其中PE和PL 由8031控制，在该测试设备的开机自检阶段播放使用说明及注意事项，其实用效果良好。由于该电路价格比较便宜，且应用电路比较简单，可以有效地提高产品的市场竞争力。
用语音录放芯片APR9600制作倒计时触发器
在使用某军用仪器时，需要两人操作，其中一人按10s或20s的预备时间要求，参照秒表倒计时减数进行指挥，另一人根据指挥口令适时操纵仪器。在这种情况下，如果使用由定时准确、录放方便的APR9600语音电路制成的倒计时语音自动触发器，便由一人操作仪器，而且便于与其它人员协调，明显提高了效率。倒计时触发器电路如附图所示。整个电路主要由语音录放电路、音频放大电路和触发控制电路三部分组成。电路原理分别叙述如下。
语音录放电路
用于预先录制和重放倒计时语言，并输出工作状态信号。语音录放电路主要由单片60s模拟语音录放芯片APR9600等器件构成。将/MSEL1设为“0”，/MSEL2设置为“1”，使芯片分两段使用，并行控制，每段录放音时间最大30s。S1－1为录放开关，合为录音，开为放音。合上S1－1并按下M1，对照秒表用本机话筒录上20s“倒计时开始，20、19、……3、2、1、放”的倒计时语言。按下M2用相同方法录上10s 倒计时语言，然后打开S1－1，使芯片呈放音状态。
音频放大电路
由小功率音频放大集成电路LM386等组成，用于进一步放大IC1发出的语音信号，增大音量。放音时，语言信号从SP＋输出，经W1调整后加到IC2进行放大并输出。
触发控制电路
主要由V1～V4等元件构成，用于每次在放音完毕时，输出控制信号，触发仪器。IC1的⑩脚为忙信号指示输出端，放音时输出低电平，L1发光。静止时，输出高电平，L1熄灭。静止状态时，IC1⑩脚高电平经R14使V2导通，同时V1因无偏流而截止，V3、V4也截止，继电器在J1不动作。放音状态时，IC1⑩脚输出低电平，V2截止，V1因有偏流而导通并给C7充电，C7上的电压同时经R15、V3的e极、b极和R16完成回路，在R16上产生约2.5V的压降，由于此电压小于发光二极管D1和V4的导通电压，故V4仍截止。放音完毕后，IC1⑩脚恢复高电平状态，V1截止，V2导通，C7放电电流仍维持V3导通几秒钟，电源经V2、V3、R16完成通路，此时R16两端电压达到约3.5V，D1导通，V4也导通，J1吸合，J1－1接点闭合完成触发动作。
D2选用导通电压为2V的发光二极管，J1选用H2－5HG－K型，工作电压为5V的继电器。其它元件无特殊要求。
使用时，首先按前述方法预先录制好倒计时语音，将J1－1接点并接在仪器的原触发开关两端，根据需要按M1或M2即可完成自动触发动作。
语 音 录 放 系 统 设 计 报 告系别：电气工程与自动化 专业:xxxxx
摘要 目前，语音合成、语音识别、语音存储和回放技术的应用越来越广泛，尽管利用一般的单片机测控系统中都有的硬件电路（如A/D、 D/A、存储器等）能完成语音信号的数字化处理，但是功能比较单一、且效果不是很好。本文采用单片机AT89C52与语音芯片ISD2560组成的语音存储系统，实现了语音的录取、循环回放。系统硬件电路简单，调试方便，性价比高，实用性强。 关键词：语音录放系统；单片机AT89C52 ；ISD2560
第1章绪论 1.1导言 目前基于单片微机的语音系统的应用越来越广泛，如电脑语音钟、语音型数字万用表、手机话费查询系统、排队机、监控系统语音报警以及公共汽车报站器等等。本文用单片机AT89C52和录放时间达60S的数码语音芯片 ISD2560设计了一套智能语音录放系统，实现了语音的分段录取、组合回放，通过软件的修改还可以实现整段录取，循环播放，而且不必使用专门的 ISD语音开发设备。 1.2数字语音录放系统的发展 数字语音录放是指利用数字技术对语音信号进行采集、处理、并且在一定存储设备中进行存储，并可在需要时进行输出的过程。相对于模拟设备来说，数字设备易于集成、小型化、成本更低，同时更为稳定，且操作更为直接、方便，使得数字语音录放系统目前在各种领域中都得到了广泛的应用。例如监控环境中使用的语音采集系统；再如家庭或学校中使用的语音复读机等，都可看作是数字语音录放系统的典型应用。 然而目前一般的数字语音录放系统中，对语音只是进行简单的采集、存储和播放；虽然可以较大程度上保证语音的保真度，但过多的语音数据会造成对大量存储设备的需求。对于大型系统，可通过采用大容量的硬盘、甚至大规模的磁盘阵列来解决；但是对于小型的设备，例如便携式的语音复读机，由于容量有限，则不能采用同样的方法。 近年来，语音信号处理技术研究的突飞猛进，为数字语音录放系统提供了新的发展空间。对语音的采集、处理从以前简单的波形编码转变为进行参数编码、压缩，从而大大减少了存储数据。举例来说，原始语音一般都是采用8KHz抽样，16bits的线性PCM编码进行采集，在一般的系统中就直接将采集后的数据进行存储；而如果采
课题：公共汽车智能语音报站系统 一、设计内容 1 ?基本要求：采用复杂可编程逻辑器件设计一个功能完善、具有实用价值的智能语音报 站系统，通过按键控制可以用语音播报公共汽车所有的到站信息和下一目标站的信息，甚至在站间还可任意穿插简短的广告信息和城市文明规范，给乘客提供轻松、健康的乘车环境。 2 .提高要求：具有站位显示和人性化的录音操作功能。 、技术要求 1 ?语音信息分17段以上，至少保证9站线路的语音播报信息的存储； 2 ?能按报站要求任意组合放音； 3 ?具有正报、反报、重报、回退、复位功能（其中回退为提高要求）； 4 ?有加、减、正反选择、重复、清零、录音、放音、地址选择等按键或DIP开关； 5 ?输出不失真功率大于125mW ； 6 .能实现指定地址人工控制长度的录音； 7?能用LED指示当前站的位置（提高要求）； 8 ?每次播报时，每条信息必须播报两次； 9 .具有在系统编程功能； 三、设计原理 1. ISD1420单片20秒高保真语音录放IC ISD1420为美国ISD公司出品的单片语音录放电路。内部电路由振荡器、语音存储单元、 前置放大电路、抗干扰滤波器和输出放大器组成。最小的录放系统仅由一个麦克风、一个喇 2 叭、两个按钮、一个电源和少数电阻电容组成。录音内容存入EPROM永久存储单元，具有 零功率信息存储功能，这个独一无二的方法是借助于美国ISD公司的专利一一直接模拟存储 技术（DASTTM实现的。利用它，语音和音频信号被直接存储，以其原本的模拟形式进入E^PROM存储器。直接模拟存储允许使用一种单片固体电路方法完成其原本语音的再现，不仅语音音质优美，而且具有断电语音保护功能。 ⑴特点： ?所需外围元件少，电路简单，操作方便。 ?采用直接模拟量存贮技术DAST （Direct Analog Strorage Technology ），再现优质原声，没
ＩＳＤ２５６０语音芯片的引脚及功能介绍 ＩＳＤ２５６０是ＩＳＤ系列单片语音录放集成电路的一种。这是一种永久记忆型语音录放电路，录音时间为６０ｓ，可重复录放１０万次。该芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，每个采样值可直接存储在片内单个ＥＥＰＲＯＭ单元中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，从而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”。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间越长但通频带和音质会有所降低。此外，ＩＳＤ２５６０还省去了Ａ／Ｄ和Ｄ／Ａ转换器。其集成度较高，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ＥＥＰＲＯＭ。ＩＳＤ２５６０内部ＥＥＰＲＯＭ存储单元均匀分为６００行，有６００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分辨率为１００ｍｓ。此外，ＩＳＤ２５６０还具备微控制器所需的控制接口。通过操纵地址和控制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管理等。ＩＳＤ２５６０可不分段，也可按最小段长为单位来任意组合分段。 １ＩＳＤ２５６０的引脚功能 ＩＳＤ２５６０具有２８脚ＳＯＩＣ和２８脚ＰＤＩＰ两种封装形式。图１所示是其引脚排列。各引脚的主要功能如下： 电源（ＶＣＣＡ，ＶＣＣＤ）：为了最大限度的减小噪声，芯片内部的模拟和数字电路使用不同的电源总线，并且分别引到外封装上。模拟和数字电源端最好分别走线，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。 节电控制（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下还有特殊的用途。 片选（ＣＥ）：该端变低且ＰＤ也为低电平时，允许进行录、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中也有特殊的意义。 录放模式（Ｐ／Ｒ）：该端状态一般在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，直到录音持续到ＣＥ或ＰＤ变高，或内存溢出；如果是前一种情况，芯片将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
南华大学电气工程学院 《电子技术课程设计》 设计题目：___________ 语音录放器___________ 专业：________ 本11通信02班 _________ 学生姓名：______________ 王佳杰____________ 学号：__________ 20114400218 ________ 指导教师：____________ 王彦________________ 教研室主任：__________ 王彦________________
语音录放器电子课程设计 《电子技术课程设计》任务书
2. 对课程设计成果的要求〔包括图表(或实物)等硬件要求〕： ■ ■■ ■ ■*?■ ■ ■ ■ HT?■ ■ H■ ■ W■■■ ■ ■ H!■ ■?*■ ■ ■ VI■ ■ H!■■■ ▼?■ ■ !R■ ■?T?■ ■ *■ ■ ■ ■ ■ ■ W■ ■ !n■ ■ m■ ■ *■ ■ ■H■ ■ BH!■ ■?■ ■■■ VI■ ■ H ■ ■?*■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■■■ ■?■ ■ H ■ ■ m■ ■ !T?■ ■ IV■■■*■■■ ■ ■ ■*!!■■■ H■ ■ ■!■!■■■ VI ■ ■ H■ ■?*?设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书，语言流畅简洁，文字不得少于3500字。要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel软件绘出原理图(SCH和印制电路板(PCB), 器件的选择要有计算依据。 3. 主要参考文献: (1) 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛技能训练[M].北京: 北京航空航天大学出版社，2007 (2) 黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛制作实训[M].北京: 北京航空航天大学出版社，2007 (3) 黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛系统设计[M].北京: 北京航空航天大学出版社，2006 (4) 黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛电路设计[M].北京: 北京航空航天大学出版社，2006 (5) 黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛常用电路模块制作[M].北京：北京航空航天大学出版社， 2010 (6) 黄智伟等?基于NI multisim 的电子电路计算机仿真设计与分析[M].北京：电子工业出版社, 2007 (7) 黄智伟.印制电路板(PCB设计技术与实践[M].北京：电子工业出版社，2009 (8) 高吉祥等.电子技术基础实验与课程设计[M].北京：电子工业出版社，2002 (9) 吴运昌.模拟集成电路原理与应用[M].广州：华南理工大学出版社，2001年 (10) 谭博学等.集成电路原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2003 (11) 魏立军.CMOS 4000系列60种常用集成电路的应用[M].北京：人民邮电出版社，1993 (12) 杨宝清.实用电路手册[M].北京：机械工业出版社.2002 (13) 陈有卿.报警集成电路和报警器制作实例[M].人民邮电出版社1996 (14) 肖景和.红外线热释电与超声波遥控电路[M].人民邮电出版社.2003 4. 课程设计工作进度计划:
智能语音播报、显示系统 作者： 1、方栋学号 1062610315 2、许其亮学号 1062610323 3、任帅辉学号 1062510127 作品简介: 1、制作背景： 随着智能化和机械化的发展，语音播报功能越来越受到大众的青睐，公交车、汽车、电动车、电话等得到了普及。但还有很多设备仍然不具有这种超便利的功能。为此我们设计了这款语音智能播报和选段显示系统，它可以应用于各种设备，小巧便利。 2、摘要： 本系统以APR9600语音芯片为基础，采用52单片机系统控制，和数码管显示，实现语音智能播报和显示。 调试与制作： 1、总体设计： 想通过控制电路的方式来选择工作方式，然后语音经过话筒输入进入语音芯片，再有音频电路（功放）再经过扬声器输出。通过单片机程序的控制实现播报系统的智能化。 2、语音芯片的选取与电路设计： 我们需要的是具有录放音功能的芯片，而且录音量不需要太大，但要可以录入足够多段。而且可以通过快进键来控制语音选段的播放。通过搜集资料我们选择了APR9600语音芯片。他有串行和并行两种模式，根据需要我们选择了串行模式。 功能介绍：置 MSEL1、MSEL2 均为 0，在录音时S8 置 1。置RE 端为 0 为录音状态，按住M1 即开始录第一段，松键即停止。再按住S1 即录第二段，如此一直分段录音，直到芯片溢出。在放音时（RE=1）S8 置 0 为串行选段控制方式，按一下/M1 只能放音第一段，再按还是放音第一段。这时的S2 有效成为快进选段键，每按一下S2 即向后移动一段，例如现在按了三下S2，再按S1 就放音第四段。因此可以实现选段放音。按CE 键复位为第一段。具体电路设计：
（四）语音录放系统 ISD1420是美国ISD公司出品的优质单片20s语音录放芯片，内电路由振荡器、语音存储单元、前置放大器、自动增益控制电路、抗干扰滤波器、输出放大器等组成。一个最小的录放系统由一个话筒、一个扬声器、两个按键、一个电源及少数阻容元件组成。它采用直接模拟存储技术（DASTTM）将录音内容存入永久性存储单元FEPROM存储器，提供零功率信息存储；不仅语音质量好，而且断电后，语音信息可永久保持。 1、主要特性 ? 使用简单的单片录放音电路 ? 高保真语音/音频处理 ? 开关接口放音可以是脉冲触发或电平触发 ? 录放周期为16和20秒 ? 自动功率节约模式 ? 零功率存储 ? 处理复杂信息可使用地址操作 ? 100年信息保存典型 ? 片上时钟 ? 不需要编程器和开发系统 ? +5V供电 ? 提供裸片DIP SOIC封装 ? 提供工业级别温度型号-40到85摄氏度 3、管脚描述 ISD1420管脚如图2.8所示: 图2.8 ISD1420管脚图 A0-A7:地址或操作模式控制端； VSSD:数字地； VSSA:模拟地； SP+、SP-：音频信号输出端，可以驱动8-16个扬声器； VCCA:模拟电源； VCCD：数字电源； MIC:话筒输入端； MIC REF:话筒输入参考端，不用则应悬空； AGC:自动增益控制端，调整芯片内部前置放大器增益，使输入信号不失真； ANAIN、ANOUT:两端接电容，用于模拟信号的直接输入、输出； XCLK:外部时钟或接地（一般接地即可）； REC/:录、放音控制，低电平为录音（此时PLAYE/或PLAYL/=0）； PLAYL/:电平放音控制（低电平有效），放音时保持低电平（REC/=0）； PLAYE/:边沿放音控制，下降沿时放音（REC/=0）； RECLED:录音指示，接发光二极管，录音时亮。 4.语音录放电路的设计 将REC电平变低，将从内部存储器空间的开始录制信息。如果REC保持低电平，录音一直持续直到存储器空间录满，这时录音结束。如果REC变为高电平，电路将自动进入掉电模式，REC引起的录音操作优先与其它操作。任何时间REC信号的变低将引起一次新的录
课程设计--语音录放器
南华大学电气工程学院 《电子技术课程设计》设计题目：语音录放器 专业：本11通信02班 学生姓名：王佳杰 学号： 20114400218 指导教师:王彦 教研室主任：王彦
《电子技术课程设计》任务书 1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 一、课程设计内容 题目：语音录放器 要求：电源电压DC6~12V，利用语音录放芯片完成声音的录放。 注：可以采用麦克风作为声音传感器，扬声器作为声音播放，ISD2560等语音芯片制作。 二、课程设计要求 1.综合运用已学习过模拟电路和数字电路等知识，阅读相关集成电路芯片资料和相关文献，了解电子电路设计的有关知识，方法和特点，掌握基本的电子电路设计和芯片使用方法。 2.一人一题，所设计的电路必须制作成功，并且全部或者部分通过计算机仿真。课程设计必须自己独立完成，不得从网上下载，一经发现该课程成绩记零分。 3.课程设计设计说明书（报告）应包括有： ①电路工作原理分析 ②电路元器件参数设计计算 ③电路调试说明 ④电原理图和PCB图（必须自己画）
⑤元器件装配图（必须自己画） ⑥元器件清单 ⑦自己的收获和体会 ⑧要求字数不得少于3500字 ⑨要求图纸布局合理，符合工程要求，使用 Protel等软件绘制电原理图（SCH）、元器件布 局图和印制电路板(PCB)。 4.所有的文档和表格必须采用Word形式。 5.同类型的设计题可以组成一个设计组，组员之间可以开展研究与讨论。雷同者均计0分。 6.阅读有关芯片英文参考资料，理解资料内容。 7.英文资料中的曲线、参数、方框图、引脚端封装等图（不包括电原理图和PCB图）可以直接采用（pdf 文档中的图可放大300倍后裁剪到Word文档中），图中的英文可以采用英文（中文）方式翻译在图下。 8.英文资料中的一些词，如果翻译拿不准，可以采用英文（中文）方式标注。 9.设计资料中的有关的公式可以直接采用。 10.课程设计结束，需要交制作的作品、文字稿和电子稿，采用Word文档形式。 11.成绩评定： ①按ABCDE分档，其中：优秀为A，良好为B，
2020-2021年北京大学085209集成电路工程、招生情况、复试分数线、考研经验、参考书目等考研经验 学科概况 此专业为专业硕士。专业硕士和学术学位处于同一层次，培养方向各有侧重。专业硕士主要面向经济社会产业部门专业需求，培养各行各业特定职业的专业人才，其目的重在知识、技术的应用能力 招生情况 复试分数线 考研排名
参考书目 《计算机组成原理》第2版唐朔飞高等教育出版社 《C语言程序设计》第4版谭浩强清华大学出版社 《电子技术基础》（数字部分）康华光高等教育出版社 考研建议 1、零基础复习阶段（6月前) 本阶段根据考研科目，选择适当的参考教材，有目的地把教材过一遍，全面熟悉教材，适当扩展知识面，熟悉专业课各科的经典教材。这个期间非常痛苦，要尽量避免钻牛角尖，遇到实在不容易理解的内容，先跳过去，要把握全局。系统掌握本专业理论知识。
对各门课程有个系统性的了解，弄清每本书的章节分布情况，内在逻辑结构，重点章节所在等，但不要求记住，最终基本达到北理本科水平。 2、基础复习阶段（6－8月) 本阶段要求考生熟读教材，攻克重难点，全面掌握每本教材的知识点，结合真题找出重点内容进行总结，并有相配套的专业课知识点笔记,进行深入复习，加强知识点的前后联系，建立整体框架结构，分清重难点，对重难点基本掌握。同时多练习相关参考书目课后习题、习题册，提高自己快速解答能力，熟悉历年真题，弄清考试形式、题型设置和难易程度等内容。要求吃透参考书内容，做到准确定位，事无巨细地对涉及到的各类知识点进行地毯式的复习，夯实基础，训练思维，掌握一些基本概念和基本模型。 3、强化提高阶段（9月－11月） 本阶段要求考生将知识积累内化成自己的东西，动手做真题，形成答题模式，做完的真题可以请考上目标院校的师兄、师姐帮忙批改，注意遗漏的知识点和答题模式；总结并熟记所有重点知识点，包括重点概念、理论和模型等，查漏补缺，回归教材。师兄师姐可以通过新祥旭的辅导班认识，并学习。
语音识别芯片所涉及的技术包括:信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等等。 语音识别分类 按照使用者的限制而言，语音识别芯片可以分为特定人语音识别芯片和非特定人语音识别芯片。 特定人语音识别芯片是针对指定人的语音识别，其他人的话不识别，须先把使用者的语音参考样本存入当成比对的资料库，即特定人语音识别在使用前必须要进行语音训练，一般按照机器提示训练2遍语音词条即可使用。 非特定人语音识别是不用针对指定的人的识别技术，不分年龄、性别，只要说相同语言就可以，应用模式是在产品定型前按照确定的十几个语音交互词条，采集200人左右的声音样本，经过PC算法处理得到交互词条的语音模型和特征数据库，然后烧录到芯片上。应用这种芯片的机器(智能娃娃、电子宠物、儿童电脑)就具有交互功能了。 非特定人语音识别应用有的是基于音素的算法，这种模式下不需要采集很多人的声音样本就可以做交互识别，但是缺点是识别率不高，识别性能不稳定。 语音识别基本原理 嵌入式语音识别系统都采用了模式匹配的原理。录入的语音信号首先经过预处理，包括语音信号的采样、反混叠滤波、语音增强，接下来是特征提取，用以从语音信号波形中提取一组或几组能够描述语音信号特征的参数。特征提取之后的数据一般分为两个步骤，第一步是系统"学习"或"训练"阶段，这一阶段的任务是构建参考模式库，词表中每个词对应一个参考模式，它由这个词重复发音多遍，再经特征提取和某种训练中得到。第二是"识别"或"测试"阶段，按照一定的准则求取待测语音特征参数和语音信息与模式库中相应模板之间的失真测度，最匹配的就是识别结果。 语音识别四大平台 1、科大讯飞 科大讯飞股份有限公司成立于1999年，是一家专业从事智能语音及语言技术、人工智能技术研究，软件及芯片产品开发，语音信息服务及电子政务系统集成的国家级骨干软件企业。2008年，科大讯飞在深圳证券交易所挂牌上市，股票代码：002230。 11月23日科大讯飞轮值总裁胡郁在发布会上引述了罗永浩在9 月锤子发布会上的演示数据，表示科大讯飞的语音输入识别成功率也达到了97%，即使是离线识别准确率也达到了95%。 2、云知声 云知声成立于2012年6月。之前1年，Siri的发布再度唤醒了大家对语音识别的关注。经过四年多的积累，云知声的合作伙伴数量超过2万家，覆盖用户超过1.8亿，其中语音云平台覆盖城市超过470个，覆盖设备超过9000万台。 3、百度 百度则在11月22日宣布向开发者开放了情感合成、远场方案、唤醒二期和长语音方案等四项语音识别技术。百度语音开放平台自2013 年10 月上线以来每日在线语音识别请求已经达到了1.4 亿次，开发者数量超过14 万。在如此庞大的数据支撑下，百度语音在“安静条件下”的识别准确率达到了97%。4、搜狗 搜狗语音团队在11 月21 日推出了自己的语音实时翻译技术。搜狗的这项技术主要包括两个方面，分别是语音识别和机器翻译。根据该团队的介绍，搜狗语音识别的准确率达到了97%，支持最快400 字每秒的听写。 语音识别芯片原厂及芯片方案 1、ICRoute 总部：上海 简介：ICRoute专注于开拓语音识别的芯片市场,致力于研发出高性能的语音识别，语音处理芯片。为各种平台的电子产品提供VUI（Voice User Interface）语音人机交互界面。目前提供的语音识别芯片，可以在
芯片制造上市公司一览(最全).txt -你脚踏俩只船,你划得真漂亮。- 每个说不想恋爱的人心里都装着一个不可能的人。我心疼每一个不快乐却依然在笑的孩子。(有没有那么一个人，看透我在隐身，知道我在等人。芯片制造上市公司一览（最全） （一）芯片设计 大唐微电子、杭州士兰微、无锡华润矽科微电子、中国华大、上海华虹、江苏意源科技等10家设计公司国内销售规模已经超过亿元。大唐微电子董事长魏少军、杭州士兰微董事长陈向东、上海先进半导体总裁刘幼海、中芯国际总裁张汝京、江苏长电科技董事长王新潮等9名人士,还被评为"2003中国半导体企业领军人物"。 DSP与CPU被公认为芯片工业的两大核心技术。国内CPU产品研发水平最高的以“龙芯”为代表，DSP以“汉芯为代表。专家指出，从2000年开始，我国每年就使用近100亿元的国外DSP芯片，到2005年前我国DSP市场的需求量在30亿美元以上，年增长将达到40％以上。 至于市场广为关注的第二代身份证，据招商证券的预估，第二代身份证的市场容量超过200亿元，主要包括三方面：芯片、读卡机具和数据库系统，其中芯片的市场容量约为70亿到80亿元。目前确定的第二代身份证芯片设计厂商有四家：上海华虹、大唐微电子、清华同方和中电华大，而芯片生产则交给了华虹NEC、中芯国际、珠海东信和平智能卡公司等。 1、综艺股份（600770[行情|资料]）：2002年8月，公司出资4900万元与中国科学院计算机研究所等科研开发机构共同投资成立北京神州龙芯集成电路设计有限公司，并持股49％成为第一大股东。2002年9月，北京神州龙芯集成电路设计有限公司成功开发出国内首款具有自主知识产权的高性能通用CPU芯片“龙芯一号”；2002年12月，由中科院计算所、海尔集团、长城集团长软公司、中软股份、中科红旗、曙光集团、神州龙芯等国内七大豪门联手发起的“龙芯联盟”正式成立； 2003年12月20日，中科院宣布将在04年6月研发出“实际性能与英特尔奔腾4CPU水平相当的“龙芯2号”。 2、大唐电信（600198[行情|资料]）：大股东大唐集团开发的TD-SCDMA标准成为国际第三代移动通信三大标准之一，在目前整个电信行业面临重组和突破的前景下，大唐电信面临着新一轮发展机遇。公司控股85％的大唐微电子也正成为公司主要的利润来源，贡献的利润已占到主营利润的52％，2002年该公司就实现净利润3800万元，其开发的SIM卡和UIM卡成为中国移动和中国联通的指定用卡，而公司与美国新思科技、上海中芯国际等共同开发的手机核心芯片平台将在2004年上半年投入试商用，2004年第三季度进入批量生产，在目前手机用户大量增长以及未来3G手机芯片等方面发展前景广阔。大唐微电子技术有限公司2003年销售额达到了6.2亿元，与2002年相比增长了199.0％，成为2003年中国集成电路设计业的一个亮点 3、清华同方（600100[行情|资料]）：公司控股51％的清华同方微电子依托清华大学微电子学研究所的雄厚技术基础，致力于具有自主知识产权的IC卡集成电路芯片的设计、研发及产业化，在数字芯片方面具备的技术优势也相当明显，和大唐微电子一起入选为第二代居身份证芯片的设计厂商。 4、上海科技（600608[行情|资料]）：公司通过控股子公司江苏意源科技有限公司相继投资设立了苏州国芯科技有限公司、上海交大创奇信息安全芯片科技有限公司、上海明证软件技术有限公司、无锡国家集成电路设计基地有限公司等。其中，苏州国芯作为国家信息部
徐州师范大学科文学院本科生课程设计 课程名称：电子综合设计 题目：语音录放系统的设计 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 日期： 指导教师： 科文学院教务部印制
一、课程设计目的、任务和内容要求： 具体设计任务如下： 1．熟悉语音录放系统的工作原理； 2．设计出语音录放系统的设计方案； 3．连接硬件电路加以实现； 4．撰写课程设计报告。 设计要求： 设计并制作一个数字化语音存储与回放系统。放大器1的增益为46dB，放大器2的增益为40dB，增益均可调；带通滤波器：通带为300Hz～3.4kHz ；ADC：采样频率f s ＝8kHz，字长＝8位；语音存储时间≥10秒；DAC：变换频率f c ＝8kHz，字长＝8位； 回放语音质量良好。
二、进度安排： 第1~3天：查找资料，进行需求分析和概要设计； 第4~6天：各模块的详细设计； 第7~12天：软件实现与调试； 第13~14天：写课程设计报告并提交源程序。 三、主要参考文献： [1] 张常年:ISD4004语音芯片的工作原理及智能控制系统中的应用[J].电子元件与材料，2001，6月． [2]．《第四届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（1999）》，北京理工大学出版社，2001 [3] 高洪亮、张国忠、杨杰，基于ISD4004的电梯语音系统设计[J]，电子技术2005，9月． [4] 何立民，嵌入式系统的定义与发展历史[M]，机械出版社，2005年，6月 [5] 詹荣开，GCC中文手册[M]，电力出版社，2001年，3月． 指导教师签字： 年月日
目录 目录..................................................................... I 摘要................................................................... II ABSTRACT ................................................................. II 1 概述.. (1) 1.1课题的背景和意义 (1) 1.1.1设计概述 (1) 1.1.2 课题背景 (1) 1.1.3设计要求 (1) 1.1.4设计意义 (2) 2 设计方案简述 (3) 2.1系统工作原理 (3) 2.2设计方案 (3) 2.3核心器件ISD1420介绍 (3) 2.3.1 概述 (3) 2.3.2 ISD1420简介 (4) 2.3.3 芯片特点 (4) 2.3.4 芯片引脚功能 (5) 3 详细设计 (7) 3.1ISD1420芯片应用 (7) 3.2ISD1420引脚详细说明 (7) 3.3芯片操作模式 (9) 3.4ISD1420最小化系统的录放 (11) 3.5键盘控制模块 (12) 3.6录音和放音模块 (12) 3.7芯片程序编写 (12) 4 设计结果及分析 (15) 5 总结 (16) 参考文献 (17)
第一节三端稳压IC 电子产品中常见到的三端稳压集成电路有正电压输出的78××系列和负电压输出的79××系列。故名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管，TO-220的标准封装，也有9013样子的TO-92封装。 用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如7806表示输出电压为正6V，7909表示输出电压为负9V。 78/79系列三端稳压IC有很多电子厂家生产，80年代就有了，通常前缀为生产厂家的代号，如TA7805是东芝的产品，AN7909是松下的产品。（点击这里，查看有关看前缀识别集成电路的知识） 有时在数字78或79后面还有一个M或L，如78M12或79L24，用来区别输出电流和封装形式等，其中78L调系列的最大输出电流为100mA，78M系列最大输出电流为1A，78系列最大输出电流为1．5A。它的封装也有多种，详见图。塑料封装的稳压电路具有安装容易、价格低廉等优点，因此用得比较多。79系列除了输出电压为负。引出脚排列不同以外，命名方法、外形等均与78系列的相同。 因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用，可以用来改装分立元件的稳压电源，也经常用作电子设备的工作电源。电路图如图所示。 注意三端集成稳压电路的输入、输出和接地端绝不能接错，不然容易烧坏。一般三端集成稳压电路的最小输入、输出电压差约为2V，否则不能输出稳定的电压，一般应使电压差保持在4-5V，即经变压器变压，二极管整流，电容器滤波后的电压应比稳压值高一些。 在实际应用中，应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器（当然小功率的条件下不用）。当稳压管温度过高时，稳压性能将变差，甚至损坏。 当制作中需要一个能输出1．5A以上电流的稳压电源，通常采用几块三端稳压电路并联起来，使其最大输出电流为N个1．5A，但应用时需注意：并联使用的集成稳压电路应采用同一厂家、同一批号的产品，以保证参数的一致。另外在输出电流上留有一定的余量，以避免个别集成稳压电路失效时导致其他电路的连锁烧毁。 第二节语音集成电路 电子制作中经常用到音乐集成电路和语言集成电路，一般称为语言片和音乐片。它们一般都是软包封，即芯片直接用黑胶封装在一小块电路板上。语音IC一般还需要少量外围元件才能工作，它们可直接焊到这块电路板上。
本科毕业设计 （2012届） 题目语音录放系统的设计 学院 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 完成日期2012年5月
摘要 本论文主要实现语音录放系统的设计。语音录放系统主要包括单片机控制模块、语音采集模块、语音处理模块、信号放大模块，其中单片机控制模块是整个系统设计的关键。在语音的录放过程中，单片机通过SPI通信方式与语音模块进行通讯，来实现语音的录音与播放。由于每段录音都对应着不同的地址，因此在播放录音时，需要发送需要播放的地址即可播放。 语音录放系统的信号处理过程主要包括语音的采集、信号的放大和语音的滤波。语音经过驻极体传感器，即麦克风，把声波信号转换成电信号。传感器采集的电信号进过放大电路，放大一定倍数，经滤波、耦合之后送至语音模块。语音模块对连续变化的语音信号进行采样，抽取其中的语音信号电平，直接存储在语音芯片ISD4004中，因此使得语音自然真实。当语音播放时，需要在语音芯片的输出段加一个带通滤波器，以滤除音频带宽以外的信号，从而减少杂音的干扰。STC89C52单片机的程序，使用keil编译程序进行设计和调试完成，其主要功能是控制语音模块，以及液晶显示模块。 关键词：微控制器；录音放音；ISD4004； ABSTRACT The main aim of this paper is to realize the function of voice recording and playback system. The key to the overall system design of the voice recording system which includes a single-chip control module, voice acquisition module, voice processing module, signal amplification module, is MCU control module. In the voice playback process, the microcontroller communicates through SPI communication voice module,
2020集成电路设计与集成系统专业 大学排名 集成电路设计与集成系统专业是2003年教育部针对国内对集成电路设计和系统设计人才大量需求的现状而最新设立的本科专业之一。它通过理论与实践相结合的培养模式，以培养既具有坚实的理论基础，又具有丰富的集成电路开发、电子系统集成和工程管理能力的复合型和应用型高级集成电路和电子系统集成人才为目标，重视本专业的发展前沿和相关专业知识的拓展，注重培养学生的动手能力。一起来了解一下集成电路设计与集成系统专业大学排名吧! 集成电路设计与集成系统专业 排名 高校名称 开此专业学校数 1电子科技大学342西安电子科技大学343华中科技大学344大连理工大学345天津大学346北京大学347西安邮电大学348北京航空航天大学349厦门大学3410南京大学3411山东大学3412国防科技大学3413合肥工业大学3414天津理工大学3415重庆大学3416广东工业大学3417南通大学34
培养要求 该专业学生主要学习电子信息类基本理论和基本知识，重点接受集成电路设计与集成系统方面的基本训练，具有分析和解决实际问题等方面的基本能力。 知识技能 1. 具有扎实的数学和物理基础; 2. 具有较强的计算机和外语应用能力; 3. 掌握集成电路的基本理论与原理，具有集成电路设计与制造的有关知识与能力; 4. 了解某一应用领域，具有从事该领域内电子系统设计与开发的有关知识。 主干课程 电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、通信原理、计算机语言与程序设计、微机原理与接口技术、计算机组成与系统结构、半导体制造工艺、模拟集成电路设计、超大规模集成电路设计、高级数字系统设计、集成电路版图设计、硬件描述语言、嵌入式系统原理、集成电路工艺技术、电子线路计算机辅助设计、集成电路设计EDA技术等。 就业方向
目录 1.前言 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计内容与要求 (1) 2.总体方案设计 (2) 2.1方案比较 (2) 2.2 方案论证 (2) 2.3方案选择 (3) 3.单元模块的设计 (4) 3.1 核心控制模块 (4) 3.1.1 STC89C52单片机介绍 (4) 3.2 音频处理模块 (5) 3.2.1 ISD1720芯片简介 (5) 3.2.2 SPI模式 (7) 3.2.3微机接口 (7) 3.2.4 SPI 协议总述 (8) 3.2.5 SPI命令总览 (8) 3.2.6 ISD1720的存储结构 (9) 3.3 系统的总体设计 (9) 3.3.1 STC89C52的外围电路设计 (10) 3.3.2 音频处理电路设计 (10) 4. 软件设计 (11) 4.1软件设计思路 (12) 4.2单片机通信接口 (13) 5. 调试及制作过程 (14) 6.总结 (15) 7致谢 (16) 8. 参考文献 (17) 附录1 原理图 (18) 附录2：PCB板图 (19) 附录3：调试程序 (20)
1.前言 1.1设计背景 随着经济的进步，语音信号处理技术研究的突飞猛进，为数字语音录放系统提供了新的发展空间。对语音的采集、处理从以前简单的波形编码转变为进行参数编码、压缩，从而大大减少了存储数据。在越来越多的领域里，人们逐渐意识到使用语音交互界面的巨大价值，已经开始尝试采用语音技术，并且在不少的领域里取得了喜人的成果。语音技术已经从锦上添花的点缀，变为实实在在为用户提供便利的重要特征与内涵，也成为衡量电子电器产品的一个重要标志。近几年集成电路领域出现了重大变革，产生了许多新的技术和产品，开拓了更广泛的应用领域，语音电路已经迅速发展成为当前“会说话”电子产品，是家电产品，通信产品和网络化产品中不可或缺的重要集成电路体系，朝着更大容量，更优音质，更高智能，更具有灵活性的方向发展。 本系统所用的ISD1720内部自带有D/A和A/D转换电路，所以外围点路不必加数模和模数转换电路，简化了芯片的外围电路，是电路的受外界干扰小，使系统工作更稳定。数字语音录放是指利用数字技术对语音信号进行采集、处理、并且在一定存储设备中进行存储，并可在需要时进行输出的过程。相对于模拟设备来说，数字设备易于集成、小型化、成本更低，同时更为稳定，且操作更为直接、方便，使得数字语音录放系统目前在各种领域中都得到了广泛的应用。例如再如家庭或学校中使用的语音复读机等，都可看作是数字语音录放系统的典型应用。 1.2设计内容与要求 设计一个录放系统，特点如下：能正常录制并且能播放出声音，并在七段数码管显示录放时间。方便使用，并能达到一定的精度。电路简单，能节约成本，功耗低。 ·功能要求：录制并能使录制的语音能播放出来； ·用按键通过单片机实现录制、播放的控制，并同时用LED数码管显示录放状态、时间； ·在设计的过程中使用了prote软件绘制电路原理图和PCB图 ·用ISIS对电路进行仿真，调试 ·在实验的最后对实物电路进行观察和调试，书写设计 ·语音录放系统用于生活很多场所，如复读机系统公交站报站系统等场合。 ·具有较高使用价值。
基于AT89C51的语音录放系统 唐宏文 （扬州高等职业技术学校江苏扬州 225003） 摘 要： ISD系列单片语音录放集成电路是ISD公司产品。这是一种永久记忆型语音录放电路，可重复录放10万次。该芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，从而打破传统的先A/D再D/A的模式。每个采样值可直接存储在片内单个EEPROM单元中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，从而避免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”。其集成度较高，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EEPROM。因此，外围电路元件少，只需少量元件就可组成一个功能齐全的固体录放音系统。此外，语音芯片还具有重放时音质好，没有常见的背景噪音；提供零功率信息存储，无需备用电源，掉电后录音内容仍可永久性保留；采用单电源供电等特点[1]。 此设计采用单片机AT89C51和录放音时间达60S的语音芯片ISD2560设计一个多功能的语音录放系统，通过单片机控制实现语音的分段录音，分段放音，重复放音及连续放音的功能。可通过修改软件实现组合回放，整段录音，而且不必使用专门的ISD语音开发设备。 关键词：单片机；语音；录音；回放 中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0510178－01 1 语音录放系统的设计目的存储及语音信号的还原。整个系统采用直流5V电源供电。语音信号的采集 通过积极柱体的话筒拾取，语音信号的还原通过LM386音频功放进行放随着现代电子、电器产品及设备智能化水平的不断提高，语音系统是 大，至扬声器输出。 近年来蓬勃发展的多媒体技术的一种具体应用。渗透到仪器仪表、机电一 4 语音录放系统的软件设计思路 体化、人工智能、邮电业务等许多领域。智能录音可以克服磁带录音所存 在的缺点，可以快速查找和编辑整理。软件设计主要是实现单片机AT89C51对录音及放音的控制。主要根据采用单片机AT89C51和录放音时间达60S的语音芯片ISD2560设计和制以下几步实现：1）在系统刚上电时，对AT89C51进行初始化。2）扫描是作语音录放系统，实现了语音的分段录音，分段放音，重复放音及连续放否有按键按下，若有按键按下，则进入相应的功能子程序；若没有按键被音的功能。可以很方便的由软件编程进行功能的调整，而且不必使用专门按下，则继续扫描按键。3）通过AT89C51的口线对ISD2560的地址端送起的ISD语音开发设备。具有技术更新周期短、成本低、开放灵活等优点始地址。4）设置ISD2560的控制信号，进行录音或放音。 [1]。重复2）～4）步，进行编程可实现语音录放音的功能。整个系统软件 2 语音录放系统的设计原理设计思路流程如图2所示。 该语音录放系统是基于单片机AT89C51控制的一个系统。单片机的 P1口、P3.4和P3.5分别与ISD2560的地址线A0～A9相连，用以设置五个语 音段的起始地址。单片机的P3.0口～P3.3口用以控制录放音状态。单片机 的P0.7口连接一个绿色发光二极管，用以发光时表示为放音状态。单片机 的P0.6口连接一个红色发光二极管，用以发光时表示为录音状态。单片机 的P0.4口连接一个按键，供录音时使用。单片机的P0.3口连接一个按键， 供连续放音时使用。单片机的P0.5口连接一个按键，供单段放音时使用。 单片机的P3.1口连接一个按键，供停止放音时使用。 录音时，按住录音键REPLAY，单片机通过口线设置语音段的起始地 址，再使PD端、P/R 图2 整个系统软件设计思路流程图 第二段、第三段、第四段和第五段。特别值得注意的是，录音时间不能超 ISD2560是美国ISD公司的ISD系列单片语音录放集成电路的一种，它过预先设定的每段语音的时间。 采用直接模拟量存储技术，将每个采样值直接存储在片内的快闪存储器放音时，根据需要的模式，选择按下放音键（单段放音键SPLAY，连 中，能较好地保留模拟量中的有效成分，音质较好，目前在语音合成设计续放音键DPLAY），找到相应的语音段起始地址，并通过口线送出。再将 中应用很广泛。采用AT89C51单片机和ISD2560语音芯片设计是一种新型语 P/R端口设为高电平，PD 音录放系统。该语音系统硬件电路简单，调试方便。具有音色自然、使用 音，这时单片机只需等待ISD2560 方便、单片存储、反复录放、扩展容易、功耗低微、不怕断电等许多特为一负脉冲，在负脉冲的上升沿，该段语音才播放结束，所以单片机必须 点，即可作为电脑语音系统的语音板，又可作为语音服务系统的子系统。 实际应用表明具有较好的实用价值。 3 语音录放系统的硬件部分设计 参考文献： [1]陈有卿，实用语音与音效集成电路300例[M].北京：中国电力出版社， 2005. [2]胡汗才，单片机原理及系统设计[M].北京：清华大学出版社，2002. [3]任致程，语音录放和识别集成电路应用与制作实例[M].北京：人民邮 电出版社，1999. 图1 系统的构成方框图 [4]黄亮，基于AT89C51单片机的串口通信程序的设计[J].电子制作， 该语音录放系统由单片机AT89C51和语音芯片ISD2560组成。系统的构 2006（07）：29-32. 成方框图如图1所示。AT89C51主要用来控制整个系统，通过相应的按键进 [5]The Rational Unified Process An Introduction[J].Second 行相应的操作；语音芯片ISD2560主要负责语音信号的采集、语音信号的 Edition，Addison-Wesley，2002：703.