基于ISD语音录放的开题报告.docVIP

基于ISD4004的语音录放器设计 姓 名：陈 蔚 涛 申 丹 廖 仲 东 陈 冠 林 朱 智 泳 班 级：08 电 子 技 术 J4.5 课程性质：毕 业 设 计 指导老师：盛 春 明 系统方案设计 1.1设计要求 选择ISD4004的语音芯片，设计一个语音录放器。 1.2设计基本原理 根据设计要求，采用模块化设计。主要有语音芯片模块、控制模块、电源模块、输入输出模块和音频功放模块，添加适当的外围电路，使之能够协调工作，达到较好的录放音效果。设计框图如下： 语音录放器模块系统方框图 模块描述：方案以语音芯片为核心，采用话筒输入音频信号进行录音，通过开关和单片机控制录音、放音和录音、放音时的相应模式，由于语音芯片推动的音频功放较小，为了加大音量增加一级音频功放，声音通过扬声器输出。音频功放和语音芯片公用一个电源。 1.3 系统设计方案 1.3.1模块方案选择 （1）语音芯片选择 采用ISD系列语音芯片。美国ISD公司生产的系列语音芯片使用范围最广，相关的设计资料也容易找到。ISD4004系列单片语音录放电路是美国ISD公司的新一代产品,同早期美国ISD公司产品一样,它采用了ISD公司的Chip-Corder专利技术，多级存储技术,既声音无须A/D转换和D/A转换,采用直接模拟量存贮技术,因此能够真实、自然地再现语音、音乐效果声音,避免了一般固体录音电路量化和压缩造成的量化噪声和金属声。由于设计成和微处理器通过串行接口控制芯片的方法,使本器件引出端数减到最少。LM386是一种音频集成，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。3V单电源工作而ATMEGA16工作电压范围为4.5V～5.5VATmega16L 单元电路 2.1语音芯片ISD4004 2.1.1语音芯片ISD4004简述 　　●单片8 至16 分钟语音录放 　　●内置微控制器串行通信接口 　　●3V 单电源工作 　　●多段信息处理 　　●工作电流25-30mA,维持电流1μA 　　●不耗电信息保存100 年(典型值) 　　●高质量、自然的语音还原技术 　　●10 万次录音周期(典型值) 　　●自动静噪功能 ●片内免调整时钟,可选用外部时钟ISD4004 系列工作电压3V,单片录放时间8 至16 分钟,音质好,适用于移动电话及其他便携式电子产品中。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、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮陈列。芯片设计是基于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 或Microwire)送入。芯片采用多电平直接模拟量存储技术, 每个采样值直接存贮在片内闪烁存贮器中,因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声,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。采样频率可为 4.0,5.3,6.4,8.0kHz,频率越低,录放时间越长,而音质则有所下降,片内信息存于闪烁存贮器中,可在断电情况下保存100 年(典型值),反复录音10 万次。　　ISD4004 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ISD4004 而言,在时钟止升沿锁存MOSI 引脚的数据,在下降沿将数据送至MISO 引脚。协议的具体内容为： 　　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,ISD 才能开始录放操作。 　　5.指令格式是(8 位控制码)加(16 位地址码)。 　　6.ISD 的任何操作(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.使用读指令使中断状态位移出ISD 的MISO 引脚时,控制及地址数据也应同步从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,也允许在一个SPI 周期里,同时执行读状态和开始新的操作(即新移入的数据与器件当前的操作可以不兼容)。 　　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。 2.1.4 ISD语音芯片引脚描述　　电源:(VCCA,VCCD) 为使噪声最小,芯片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的不同管脚上,模拟和数字电源端最好分别走线,尽可能在靠近供电端处相连,而去耦电容应尽量靠近器件。