基于isd4004芯片的语音录放系统设计毕业设计论文(编辑修改稿)

基于isd4004芯片的语音录放系统设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

第 2 章 单片机控制技术和开发环境介绍 89C52 单片机性能和引脚介绍 概述 AT89C52 是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能 CMOS8 位单片机，片内含 8k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（ PEROM） 和 256 bytes 的随即存储数据存储（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度，非易失性存储技术生产，与标准 MCS51 指令系统 及 8052 产品引脚兼容，片内置通用 8 位中央处理器和 FLASH 存储单元。 功能强大 AT89C52 单片机适合与许多较为复杂控制应用场合。 AT89C52 提供以下标准功能： 8k 字节 FLASH 闪速存储器， 256 字节内部 RAM,32 个 I/O口线， 3 个 16 位定时 /计数器，一个 6 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内震荡器及时钟电路。 同时， AT89C52 可降至 OHZ 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节点工作模式。 空闲方式停止 CPU 工作，但允许 RAM，定时 /计数器，串行口及中断系统继续工作。 掉电方式保存 RAM 中的内容 ，但震荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个部件复位。 AT89C52 主要性能参数 AT89C52 单片机与 MCS51 产品指令和引脚兼容，内部含有 8K 字节可擦写 FALSH 闪存，1000 次擦写周期。 同时具有全静态操作： OHZ24MHZ，三级加密程序存储器， 256 8 字节内部 RAM， 32 个可编程 I/O 口线， 3 个 15 位定时 /计数器， 8 个中断源，可编程串行 UART通道的功能部件。 引脚功能说明 引脚图如图 所示： 5 图 AT89C52 单片机引脚图 功能说明如下 ： 1 VCC：电源电压 2 GND：地 3 P0 口： P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 I/O 口，也即地址 /数据总线复用口。 作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 逻辑门电路，对端口 P0 写“ 1”时，可作为高阻抗输入端用。 在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低 8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。 在 Flash 编程时， P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字 节，校验时，要求外接上拉电阻。 4 P1 口： P1 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 的输出缓冲级可驱动6 （吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对端口写“ 1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。 作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流 (IIL)。 与 AT89C51 不同之处是， 和 还可分别作为定时 /计数器 2 的外部计数输入（ ）和输入（ ），参见表。 Flash 编程和程序校验期间， P1 接收低 8 位地址。 表 和 的第二功能 引脚号 功能特性 T2（定时 /计数器 2 外部计数脉冲输入），时钟输出 T2EX(定时 /计数 2 捕获、重装载触发和方向控制） 5 P2 口： P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对端口 P2 写“ 1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个 电流 (IIL)。 在访问外部程序存储器或 16 位地址的外部数据存储器（例如执行 MOVX @DPTR 指令）时， P2 口送出高 8 位地址数据。 在访问 8 位地址的外部数据存储器（如执行 MOVX @RI 指令）时， P2 口输出 P2 锁存器的内容。 Flash 编程或校验时， P2 亦接收高位地址和一些控制信号。 6 P3 口： P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。 P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对 P3 口写入“ 1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。 此时，被外部拉低的 P3 口将用上拉电阻输出电流（ IIL）。 P3 口除了作为一般的 I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表 所示，此外， P3 口还接收一些用于 Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。 7 表 P3 口第二功能 7 RST：复位输入。 当振荡器工作时， RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。 8 ALE/PROG： 当访问外部程序存储器或数据存储器时， ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位 字节。 一般情况下， ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。 要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。 对 Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（ PROG）。 如有必要，可通过对特殊功能寄存器（ SFR）区中的 8EH 单元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。 该位置位后，只有一条 MOVX 和 MOVC 指令才能将 ALE 激活。 此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置 ALE 禁止位无效。 9 PSEN：程序储存允许（ PSEN） 输出是外部程序存储器的读选通信号，当 AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次 PSEN 有效，即输出两个脉冲。 在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次 PSEN 信号。 EA/VPP：外部访问允许。 欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址为 0000H— FFFFH），EA 端必须保持低电平（接地）。 需注意的是：如果加密位 LB1 被编程，复位时内部会锁存 EA 端状态。 如 EA 端为高电平（接 Vcc 端）， CPU 则执行内部程序存储器中的指令。 Flash 存储器编程时，该引脚加上 +12V 的编程允 许电源 Vpp，当然这必须是该器件是使用 12V 编程电压 Vpp。 XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。 XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。 8 keil 开 发环境和建立工程 keil 简介 Keil C51 是 美国 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容单片机 C 语言软件开发系统，与汇编相比， C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明 显的优势，因而易学易用。 Keil C51 软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全 Windows界面。 另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到 Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。 Keil 工程建立 启动 uVison3，点击 “File New…” 在工程管理器的右侧打开一个新的文件输入窗口，在这个窗口里输入 一个 源程序，注意大小写及每行后的分号，不要错输及漏输。 输入完毕之后，选择 “File Save”，给这个文件取名保存，取 名字的时候必须要加上扩展名，一般 C 语言程序均以 “.C”为扩展名，这里将其命名为 ，保存完毕后可以将该文件关闭。 Keil 不能直接对单个的 C 语言源程序进行处理，还必须选择单片机型号；确定编译、汇编、连接的参数；指定调试的方式；而且一些项目中往往有多个文件，为管理和使用方便， Keil使用工程（ Project）这一概念，将这些参数设置和所需的所有文件都加在一个工程中，只能对工程而不能对单一的源程序进行编译和连接等操作。 点击 “ProjectNew Project…” 菜单，出现对话框，要求给将要建 立的工程起一个名字，这里起名为 fgf，不需要输入扩展名。 点击 “保存 ”按钮，出现第二个对话框，如图 所示，这个对话框要求选择目标 CPU（即你所用芯片的型号）， Keil 支持的 CPU 很多，这里选择Atmel公司的 89S52 芯片。 点击 ATMEL 前面的 “+”号，展开该层，点击其中的 89S52，然后再点击 “确定 ”按钮，回到主窗口，此时，在工程窗口的文件页中，出现了 “Target 1”，前面有 “+”号，点击 “+”号展开，可以看到下一层的 “Source Group1”，这时的工程还是一个空的工程，里面什么文件也没有，需 要手动把刚才编写好的源程序加入，点击 “Source Group1”使其反白显示，然后，点击鼠标右键，出现一个下拉菜单，如图 所示，选中其中的“Add file to Group Source Group1”，出现一个对话框，要求寻找源文件。 9 图 选择单片机型号 图 加入文件 双击 文件， 将文件加入项目，注意，在文件加入项目后，该对话框并不消失，等待继续加入其它文件，但初学时常会误认为操作没有成功而再次双击同一文件，这时会出现如图 所示的对话框，提示你所选文件已在列表中，此时应点击 “确定 ”，返回前一对话框，然后点击 “Close”即可返回主接口，返回后，点击 “Source Group 1”前的加号， 文件已在其中。 双击文件名，即打开该源程序。 10 图 重复加入源程序得到的提示 11 ISD4004 介绍 性能简述和引脚图 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 ,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。 图 ISD4004 引脚图 引脚描述 1 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。 12 2 地线 :(VSSA,VSSD) 芯片内部的模拟和数字电路也使用不同的地线。 3 同 相模拟输入 (ANA IN+) 这是录音信号的同相输入端。 输入放大器可用单端或差分驱动。 单端输入时 , 信号由耦合电容输入 ,最大幅度为峰峰值 32mV,耦合电容和本端的 3KΩ电阻输入阻抗决定了芯片频带的 低端截止频率。 差分驱动时 ,信号最大幅度为峰峰值 16mV，为 ISD33000 系列相同。 4 反相模拟输入 (ANA IN) 差分驱动时 ,这是录音信号的反相输入端。 信号通过耦合电容输入 ,最大幅度为 峰峰值 16mV音频输出 (AUD OUT) 提供音频输出 ,可驱动 5KΩ的负载。 5 片选 (SS) 此端为低 ,即向该 ISD4004 芯片发送指令，两条指令之间为高电平。 6 串行输入 (MOSI) 此端为。