基于ATMEGAl28單片機的語音識別系統(tǒng)設(shè)計

麥克風工作電路如圖4所示，音頻輸出只需將揚聲器連接到SPOP和SPON即可。使用SPI總線方式時，LD3320的MD要設(shè)為高電平，SPIS設(shè)為低電平。SPI總線的引腳有SDI，SDO，SDCK以及SCS。INTB為中斷端口，當有識別結(jié)果或MP3數(shù)據(jù)不足時，會觸發(fā)中斷，通知MCU處理。RSTB引腳是LD3320復位端，低電平有效。LED1，LED2作為上電指示燈。

3 軟件系統(tǒng)設(shè)計

軟件設(shè)計主要有兩部分，分別為移植LD3320官方代碼和編寫語音識別應(yīng)用程序。

3.1 移植LD3320源代碼

LD3320源代碼是基于51單片機實現(xiàn)的，SPI部分采用的是軟件模擬方式，但在播放MP3數(shù)據(jù)時會有停頓現(xiàn)象，原因是51單片機主頻較低，導致SPI速率很慢，不能及時更新MP3數(shù)據(jù)。移植到ATMEGA128需要修改底層寄存器讀寫函數(shù)、中斷函數(shù)等。底層驅(qū)動在Reg_RW.c文件中，首先在Reg_RW.h使用HARD_PARA_PORT宏定義，以支持硬件SPI。然后在Reg_RW.c文件中找到HARD_PARA_PORT對應(yīng)條件宏的代碼段，保留AVR的SPI接口代碼。

3.2 應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)

在代碼中預先設(shè)定幾個單詞：“你好”，“播放音樂”，“打開”。當用戶說“播放音樂”時，MCU控制LD3320播放一段音樂，如果是其他詞語，則在串口中打印識別結(jié)果，然后再次轉(zhuǎn)換到語音識別狀態(tài)。

3.2.1 MP3播放代碼

LD3320支持MP3數(shù)據(jù)播放，播放聲音的操作順序為：

通用初始化→MP3播放用初始化→調(diào)節(jié)播放音量→開始播放。

將MP3數(shù)據(jù)順序放入數(shù)據(jù)寄存器，芯片播放完一定數(shù)量的數(shù)據(jù)時會發(fā)出中斷請求，在中斷函數(shù)中連續(xù)送入聲音數(shù)據(jù)，直到聲音數(shù)據(jù)結(jié)束。MP3播放函數(shù)實現(xiàn)代碼如下：

由于MCU容量限制，選取測試的MP3文件不能太大。首先在計算機上將MP3文件的二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為標準C數(shù)組格式文件，然后將該文件加入工程中。源代碼中MP3文件存儲在外擴的SPI FLASH中，工程中需要注釋和移除全部相關(guān)代碼。MP3數(shù)據(jù)讀取函數(shù)是LD_ReloadMp3Data()，只需將讀取的SPI FLASH數(shù)據(jù)部分改成以數(shù)組數(shù)據(jù)讀取的方式即可。

3.2.2 語音識別程序

LD3320語音識別芯片完成的操作順序為：通用初始化→ASR初始化→添加關(guān)鍵詞→開啟語音識別。在源代碼中的RunASR()函數(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了上面的過程，直接調(diào)用即可開啟語音識別功能。

RunASR()函數(shù)代碼如下：