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科毕业论文 福星电子网 数字录音机硬件设计 第1 页 共12 页 科毕业论文 福星电子网 第一章 系统硬件设计 1.1 硬件系统框图 如图3-1 所示：系统硬件系统由单片机控制电路、语音输出电路、USB 接口 电路、存储器电路以及计算机等几部分组成，各模块间的连接方式如图3-1 所示， 下面来分别介绍各模块功能。 图3- 1 硬件系统整体框图 1.2 单片机控制电路 单片机控制电路由SPCE061A 芯片，复位电路，时钟电路等组成。原理图如 图3-2 所示。 第2 页 共12 页 科毕业论文 福星电子网 图3-2 单片机控制电路原理图 1、SPCE061A 芯片介绍 SPCE061A 是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机，使用它 可以非常方便灵活的实现语音的录放系统，该芯片拥有8 路10 位精度的ADC ， 其中一路为音频转换通道，并且内置有自动增益电路。这为实现语音录入提供了 方便的硬件条件。两路 10 精度的DAC ，只需要外接功放（SPY0030A ）即可完 成语音的播放。 SPCE061A 芯片特性： 16 位μ’nSP 微处理器； 工作电压：内核工作电压VDD 为2.6~3.6V(CPU) ，IO 口工作电压VDDH 为 VDD~5.5V(I/O) ； CPU 时钟：0.32MHz ~ 49.152MHz ； 内置2K 字SRAM ； 内置32K 闪存ROM； 可编程音频处理； 晶体振荡器； 系统处于备用状态下(时钟处于停止状态) ，耗电小于2 A@3.6V； 2 个16 位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值) ； 第3 页 共12 页 科毕业论文 福星电子网 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 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(AGC)功能； 具备串行设备接口； 低电压复位(LVR)功和低电压监测(LVD)功能； 内置在线仿真板(ICE，In- Circuit Emulator)接口。 2 、时钟电路 μ’nSPTM 的时钟电路采用晶体振荡器电路。32768 振荡器的两个引脚分别与 两个电容相连，振荡器起振要在一定电压值下才能起振。这两个电容叫负载电容， 保持一个恒定的偏置电压供给。电容只是保持这个固定的电压值，不起其他的作 用。不同晶振需要不同的电压，和容值是有关系的。一般单片机的晶振工作于并 联谐振状态，也可以理解为是谐振电容的一部分。它是根据晶振厂家提供的晶振 要求负载电容选值的，换句话说，晶振的频率就是在它提供的负载电容下测得的， 能最大限度的保证频率值的误差。也能保证温漂等误差。两个电容的取值都是相 同的，或者说相差不大，如果相差太大，容易造成谐振的不平衡，容易造成停振 或者干脆不起振。 3、复位电路 复位电路的主要作用就是恢复系统默认值，它采用按键与电容并联，当按键 按下的时候RES_B 与VSS 短接，使得电容放电RES_B 与VSS 相同，RES_B 与 SPCE061A 的6 脚(XR