基于STM32的嵌入式語音識別模塊設(shè)計
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3 軟件系統(tǒng)設(shè)計
軟件系統(tǒng)的設(shè)計主要包括3部分：主控單元的嵌入式操作系統(tǒng)μC／OS-II移植、LD3320的語音識別程序設(shè)計、對話管理單元的設(shè)計。
3．1 嵌入式操作系統(tǒng)μC／OS-II移植
μC／OS-II是一個源碼公開、可移植、可固化、可裁剪、占先式的實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。它是專門為計算機的嵌入式應(yīng)用設(shè)計的，絕大部分代碼采用C語言編寫，具有執(zhí)行效率高、占用空間小、實時性能優(yōu)良和可擴展性強等特點，最小內(nèi)核可至2 KB。在μC／OS-II中，任務(wù)的概念尤為重要，它是可剝奪型的內(nèi)核，因此任務(wù)優(yōu)先級的劃分至關(guān)緊要。基于分層化和模塊化的設(shè)計理念，整個系統(tǒng)任務(wù)的劃分如表1所列。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/150932.htm
表1中除OSTaskStat和OSTaskIdle任務(wù)為系統(tǒng)自帶，其他7個任務(wù)均為用戶創(chuàng)建。App_TaskStart是系統(tǒng)的第一個任務(wù)，對系統(tǒng)時鐘和底層設(shè)備進行初始化，創(chuàng)建所有事件和其他各項用戶任務(wù)，并對系統(tǒng)狀態(tài)進行監(jiān)測；App_TaskSR完成語音識別；App_TaskCmd完成對話集中命令的解析和執(zhí)行，并通過USART1向外發(fā)送；App_TaskCom作為外圍擴展任務(wù)，通過USART2向外發(fā)送指令或數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)控制外圍擴展設(shè)備，如語音合成設(shè)備等；
App_TaskUpdate通過解析USART1接收的命令和數(shù)據(jù)進行對話集的更新；App_TaskPB是按鍵掃描任務(wù)，負(fù)責(zé)檢測3個獨立按鍵，分為短按和長按檢測；App_TaskLed驅(qū)動4個LED指示燈，指示當(dāng)前工作狀態(tài)。
3．2 語音識別程序設(shè)計
語音識別程序的設(shè)計，參考了LD332X開發(fā)手冊，本文中采用中斷方式工作，其工作流程分為通用初始化一語音識別用初始化-寫入識別列表-開始識別-響應(yīng)中斷。
①通用初始化和語音識別用初始化。在初始化程序里，主要完成軟復(fù)位、模式設(shè)定、時鐘頻率設(shè)定、FIFO設(shè)定。
②寫入識別列表。列表的規(guī)則是，每個識別條目對應(yīng)一個特定的編號(1個字節(jié))，編號可以相同，可以不連續(xù)，但是數(shù)值要小于256(00H～FFH)。本芯片最多支持50個識別條目，每個識別條目是標(biāo)準(zhǔn)普通話的漢語拼音(小寫)，每2個字(漢語拼音)之間用一個空格間隔。本文中采取了連續(xù)不同編號的識別條目，表2是簡單的示例。
③開始識別。設(shè)置幾個相關(guān)的寄存器，即可開始語音的識別。圖4是相關(guān)的流程。ADC通道即為麥克風(fēng)輸入通道，ADC增益也就是麥克風(fēng)音量，可設(shè)定值00H～7FH，建議設(shè)置值為40H～6FH，值越大代表MIC音量越大，識別啟動越敏感，但可能帶來更多誤識別；值越小代表MIC音量越小，需要近距離說話才能啟動識別功能，好處是對遠(yuǎn)處的干擾語音沒有反應(yīng)。本文中設(shè)定值為43H。
④響應(yīng)中斷。如果麥克風(fēng)采集到聲音，不管是否識別出正常結(jié)果，都會產(chǎn)生一個中斷信號。而中斷程序要根據(jù)寄存器的值分析結(jié)果。讀取BA寄存器的值，可以知道有幾個候選答案，而C5寄存器里的答案是得分最高、最可能正確的答案。
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