基于AT89S52 和K9F6408U0A 的語(yǔ)音數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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2.4 聲音編碼存儲(chǔ)電路
在采樣時(shí)每一采樣點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生1 字節(jié)的數(shù)字編碼信號(hào)，由于采樣的頻率為8 kHz, 若錄音15 min, 則所需的存儲(chǔ)空間為7.031 25 MB，故系統(tǒng)選用8 MB 的Flash 存儲(chǔ)器K9F6408U0A，由于該存儲(chǔ)器的地址線和數(shù)據(jù)線可復(fù)用[3]，這樣可節(jié)省I/O 接口。K9F6408U0A 的最大優(yōu)點(diǎn)在于其命令、數(shù)據(jù)和地址均可通過(guò)8 條I/O 接口線與主控制器進(jìn)行通信， 大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的連線， 增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。除8 條I/O 接口線外，K9F6408U0A 還包括以下控制線，1）CLE： 命令鎖存使能端，高電平有效。在WE 信號(hào)的上升沿，命令信號(hào)可通過(guò)I/O 口鎖入命令寄存器；2）ALE：地址鎖存使能端，高電平有效。在WE信號(hào)的上升沿， 地址信號(hào)可通過(guò)I/O 口鎖入地址寄存器；3）CE：片選線，低電平有效。在頁(yè)編程或塊擦除操作期間或器件處于忙狀態(tài)時(shí)，CE 高電平將被忽略，4）WE： 寫(xiě)使能口，命令、地址和數(shù)據(jù)在WE 信號(hào)的上升沿被鎖定；5）RE： 讀使能口，在該口的下降沿將數(shù)據(jù)送到I/O 口線上，并使內(nèi)部列地址寄存器加1；6）WP：寫(xiě)保護(hù)口，低電平有效，當(dāng)其為低時(shí)，編程和擦除操作禁止；7）R/B：操作狀態(tài)指示信號(hào)。為低時(shí)，表示正在編程、擦除或讀操作，操作結(jié)束后變高。利用上述控制線，從而方便實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主控制器對(duì)K9F6408U0A 的控制。AT89S52單片機(jī)與K9F6408U0A 存儲(chǔ)接口電路如圖3 所示。
AT89S52 與K9F6408U0A 存儲(chǔ)接口電路
圖3 AT89S52 與K9F6408U0A 存儲(chǔ)接口電路。
2.5 PWM 輸出電路
本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)輸出PWM 信號(hào)驅(qū)動(dòng)音頻放大電路，PWM 輸出電路如圖4 所示。PWM 是一種利用微處理器的數(shù)字輸出控制模擬電路的有效技術(shù)，對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，等效獲得所需波形，并且由于沒(méi)有使用D/A 轉(zhuǎn)換器，系統(tǒng)成本減少很多。PWM 的優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號(hào)都是數(shù)字形式的，無(wú)需進(jìn)行D/A 轉(zhuǎn)換。讓信號(hào)保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小。此外PWM 信號(hào)很容易通過(guò)MCU 的軟件進(jìn)行控制，即使電路稍微有些系統(tǒng)誤差，易于通過(guò)軟件進(jìn)行校正。
圖4 中， 利用單片機(jī)的P1.7 引腳輸出一定寬度的PWM信號(hào)，通過(guò)三極管整形后，作用在慣性環(huán)節(jié)上，得到的輸出信號(hào)PWMOUT 將作用在音頻功放電路上，還原為聲音。
PWM 輸出電路
圖4 PWM 輸出電路。
2.6 音頻功率放大電路
為了使系統(tǒng)有足夠大的輸出，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲，便于調(diào)節(jié)音量， 在PWM 輸出電路后使用了音頻信號(hào)功率放大器LM386 構(gòu)建功率放大電路，如圖5 所示。
音頻功放電路
圖5 音頻功放電路。
LM386 型音頻功率放大器主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類產(chǎn)品。為使外圍元件最少，電壓增益內(nèi)置為20。但在其引腳1 和8 之間外接電阻和電容， 便可將電壓增益調(diào)為任意值， 直至200。輸入端以地位參考,同時(shí)輸出端被自動(dòng)偏置到電源電壓的一半, 在6 V 電源電壓下, 其靜態(tài)功耗僅為24 mW, 使得LM386 特別適用于電池供電的場(chǎng)合。PWMOUT 為PWM 輸出電路的輸出，揚(yáng)聲器為8 Ω，0.5 W。經(jīng)過(guò)調(diào)試發(fā)現(xiàn)將電源+5 V用10 μF 和0.1 μF 的電容濾波后，會(huì)減小很多噪聲，效果較好。
評(píng)論