第十章 ISD1420语音接口芯片及其应用.ppt

10 第十章 ISD1420 语音接口芯片及其应用 近几年语音电路发展极为迅速，在单片机系统中的应用越来越广。 语音接口作为输出口时，主要用于报告运行状态、运行结果、提示系统操作过程及故障报答等； 作为输入时、则主要是语音的记录、语音库的建立和语音的识别。 §10.1 ISD1420 语音接口芯片 在单片机应用系统中，语音接口有如下特点： 第一，语音输出的基本词汇都是确定的，且数量有限，如故障提示、操作提示、运行结果报告等； 第二，充分发挥单片机灵活的控制功能，根据系统的实时状态结果，选择合适的语音词汇或语言段随时组合输出； 第三，写入后不易遗失，修改方便。 现在语音处理合成芯片很多，大多均是先将语音经A/D转换后存入存贮器中，放音时取出再经D/A转换输出。 美国信息存贮器件公司推出的ISD系列语音电路采用直接模拟存贮技术，不需要专用开发工具、编程器，它操作简单，接口灵活，因此深受广大单片机应用人员的欢迎。 国内许多厂家在生产语音板，大多以该公司ISD系列芯片为核心构成。现以ISD1400系列中ISD1420芯片为例，介绍语音电路与单片机的应用接口。 一、ISD1420芯片的特点 外围元件简单，仅需少量阻容元件、麦克风即可组成一完整录放系统； 模拟信息存贮重放音质极好，并有一定混响效果； 待机时低功耗（仅0．5 μA），典型放音电流15mA； 放音时间20s，可扩充级联； 可持续放音，也可分段录放，最小分段20s/160段＝0．125s/段，可分段数160段； 录放次数达10万次； 断电信息存贮，无需备用电池，信息可保存100（年）； 操作简单，无需专用编程器及语音开发器； 高优先级录音，低电平或负边沿触发放音； 单电源供电，典型电压十5V。 二、内部结构介绍 ISD1420语音芯片内部结构框图如图10.1-1所示。 前置放大器对通过麦克风（MIC）送入的语音信号进行放大，并受自动增益电路AGC控制，保证输入信号大小变化时不失真。前置放大器输出（ANOUT）的信号可通过电容耦合送入（ANIN）信号放大器，也可通过电容耦合直接输入其它模拟信号，如录音机等的线路输出，输入信号典型值为50mV（峰一峰）。 信号放大器输出送入（五阶）滤波器，在采样时钟和模拟收发器控制下进行比较采样，存入不易失真模拟存贮器单元。 录入信号输出经滤波器、输出放大器送到扬声器引脚SP+、Sp-，从而完成语音的重放。 地址线（A0~A7）经缓冲器、译码器控制管理存贮单元，控制逻辑控制芯片（PLAYL、PLAYE、REC、RECLED）的录、放和触发控制以及输出指示等。 内部时钟及定时器、采样时钟为采样等提供时钟脉冲信号。 三、ISDl420封装及引脚介绍 ISD1420DIP硬封装和COB软封装均为28管脚器件，其引脚如图10.1-2所示。 各引脚功能如下： ·A0～A7（1～6、9、10脚），地址或操作模式控制端； ·NC（7、8、11、22脚），空脚； ·VSSD（12脚），数字地； ·VSSA（13脚），模拟地 ·SP＋、SP-（14、15脚），音频信号输出端，驱动8～16Ω扬声器； ? ·VCCA（16脚），模拟电源； ·MIC（17脚），话筒输入端，可用驻极体话简，通过电容耦合； ·MICRef（18脚），话筒输入参考端，若不用，浮空； ·AGC（19脚），自动增益控制端，调整芯片内部前置放大器增益，使录入信号不失真； ·ANAIN、ANAOUT（20、21脚），模拟信号输入、输出端，两端间接电容，该端可用于模拟信号的直接输入； PLAYL（23脚），电平放音控制（低电平有效）； PLAYE（24脚），边沿触发放音控制； RECLED（25脚），录音指示 XCLK（26脚），外部时钟或接地； REC（27脚），录音/放音控制，高电平为放音，低电平为录音。 VCCD（28脚），数字电源。 四、ISD1420基本技术指标（均为典型值） 工作电源+5V 静态电流〈10ΜA； 工作电流15mA 信噪比S/N=43DB 录音时间：20s 每基本段时间长度：20s／160段=0.125s／段。 §10.2 ISDI420与单片机接口举例 以MCS-51系列单片机为核心的一般工业控制系统均以亮灯或响铃报警提示，而配上语音接口