基于K9F6408U0A和SPDS202A的數(shù)碼錄音系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1 K9F6408U0A 的性能簡介

K9F6408U0A 的最大優(yōu)點(diǎn)在于其命令、數(shù)據(jù)和地址均可通過8條I/O口線與主控制器進(jìn)行通信。這樣就大大簡化了系統(tǒng)的連線，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。除8條I/O口線外， K9F6408U0A 還包括以下幾條控制線，從而可方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主控制器對 K9F6408U0A 的控制。它們分別為：

CLE：命令鎖存使能端，高電平有效。在WE信號的上升沿，命令信號可通過I/O口鎖入命令寄存器。

ALE：地址鎖存使能端，高電平有效。在WE信號的上升沿，地址信號可通過I/O口鎖入地址寄存器。

CE：片選線，低電平有效。在頁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。

WE：寫使能口，命令、地址和數(shù)據(jù)在WE信號的上升沿被鎖定。

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)部列地址寄存器增1。

WP：寫保護(hù)口，低電平有效。當(dāng)其為低時(shí)，編程和擦除操作禁止。

R/B：操作狀態(tài)指示信號。為低時(shí)，表示正在編程、擦除或讀操作，操作結(jié)束后變高。

2 SPDS202A簡介

SPDS202A是臺灣SUNPLUS公司生產(chǎn)的性價(jià)比很高的語音芯片，它可以非常方便地與主機(jī)接口，主機(jī)通過發(fā)命令碼來控制語音芯片的錄音、放音等功能。它具有以下特點(diǎn)：

●為單片音頻/語音編碼/*芯片，采用SACM-S480或SACM-S3200壓縮和解壓算法。具有8kHz采樣率，其數(shù)據(jù)低碼率為4.8kbps或32kbps;

●具有數(shù)字音量控制功能;

●具有FLASH管理功能，可在內(nèi)部自動(dòng)管理FLASH數(shù)據(jù)，其標(biāo)準(zhǔn)FLASH接口最多可以連接4片F(xiàn)LASH，共64Mbit。

●利用UART接口可以方便地與PC機(jī)及其它 RS232 器件接口，并可容易地上傳或下載數(shù)據(jù);

●內(nèi)嵌鎖相環(huán)電路;

●內(nèi)嵌高品質(zhì)10位8kHz ADC和DAC;

●功耗低，采用2.8V～3.6V工作電壓。

由于SPDS202A具有以上特點(diǎn)，因此只需增加極少的外圍電路就可構(gòu)成大容量的語音錄放系統(tǒng)。

3 數(shù)碼錄音系統(tǒng)的構(gòu)成

以SPDS202A為核心，以華邦公司的 W78E58 為主控制器的數(shù)碼錄音系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示， W78E58 與 MCS-51 系列單片機(jī)兼容，其內(nèi)置的32kflash EEPROM可作為程序存儲器，而內(nèi)置的256字節(jié)SRAM很適合 K9F6408U0A 的磁編程操作。

圖2所示為 W78E58 和SPDS202A硬件接口電路。圖中，TADCE為片選信號線，可在其上升沿鎖存命令/數(shù)據(jù)。TADSEL1和TADSEL0是命令選擇信號線，其功能如表1所列。

表1 命令選擇信號線的功能

TADD7～TADD0為8位數(shù)據(jù)線。它在工作時(shí)，主控制器的SPDS202A發(fā)送三個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，其中，第一個(gè)字節(jié)總是0FFh，第二個(gè)字節(jié)為命令碼低字節(jié)，第三個(gè)字節(jié)命令碼高字節(jié);然后再由主控制器接收從SPDS202A返回的兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。二者之間的通信程序如下(用C51編寫)：

Void Mcu_202_Comm(void) /*MUC和SPDS202A通信程序*/

{via=0xFF; /*第一字節(jié)送0FFh*/

SendOneData( ); /*調(diào)用發(fā)送一字節(jié)數(shù)據(jù)子程序*/

Via=CMDL; /*第二字節(jié)送命令碼低字節(jié)*/

SendOneData( );

Via_CMDH; /*第三字節(jié)送命令碼高字節(jié)*/

SendOneData( );

ECHOL=ReadOneData( ); /*讀返回?cái)?shù)據(jù)*/

ECHOH=ReadOneData( );

}

下面以錄音功能的實(shí)現(xiàn)程序?yàn)槔?，可以很清楚地說明系統(tǒng)是如何工作的。

Void Record(void)

{CMDL=0x00; /*發(fā)送錄音命令碼*/

CMDH=0x10;

Mcu_202_Comm( );

If(Err=1) /*如果發(fā)生錯(cuò)誤，則返回*/

{Err=0;

return;

}

}

可以看出，系統(tǒng)是通過主控制器向SPDS202A發(fā)送一系列控制命令碼來實(shí)現(xiàn)其功能的。

4 復(fù)制功能的實(shí)現(xiàn)

為了能夠保存和備份所錄信息，應(yīng)當(dāng)考慮實(shí)現(xiàn)一種拷貝功能，即將一片 K9F6408U0A 上的信息完全復(fù)制到另一片上。實(shí)現(xiàn)這一功能的硬件接口電路如圖3所示。圖中，兩片 K9F6408U0A 除片選線分開外，其余信號線均復(fù)用。采用如下程序可實(shí)現(xiàn)復(fù)制功能：

void Copy(void)

{FCEB2=1;

FCEB1=0; /*選中第一片F(xiàn)LASH*/

For(RowAdd2=0;RowAdd264;RowAdd2+ +)

{for(RowAdd1=0;RowAdd1256;RowAdd1+ +)

{BlockErase ( );} /*調(diào)用塊擦除子函數(shù)，將第一片F(xiàn)LASH內(nèi)容擦除*/

}

for(F1RowAdd2=0,F2RowAdd2=0;(F1RowAdd264)

(F2RowAdd264);F1RowAdd2+ +,

F2RowAdd2+ +)

For(F1RowAdd1=0,F2RowAdd1=0;

(F1RowAdd1256) (F2RowAdd2256);

F1RowAdd1+ +,F2RowAdd1+ +)

For(F1ColAdd=0,F2ColAdd=0;(F1ColAdd256) (F2ColAdd256);F1ColAdd=F1COAdd+128;F2ColAdd=F2ColAdd+128)

{CE1=1;

CE2=0;

SetPointer=0x00;

F1RdData( ); /*調(diào)用從第一片F(xiàn)LASH讀數(shù)據(jù)子函數(shù)*/

CE2=1;

CE1=0;

SendData( );/*調(diào)用向第二片F(xiàn)LASH頁寄存器送數(shù)據(jù)子函數(shù)*/

CE1=1;

CE2=0;

SetPointer=0x01; /*設(shè)置頁寄存器指針指向頁寄存器后半部分*/

F1RdData( );

CE1=1;

CE2=0;

SendData( );

FwrData( ); /*執(zhí)行頁編程命令，將數(shù)據(jù)寫入第二片F(xiàn)LASH*/

}

}

}

}

5 結(jié)束語

該數(shù)碼錄音系統(tǒng)可在一片64Mbit FLASH上記錄長達(dá)3.7小時(shí)的語音信息。同時(shí)，為了能夠保存所記錄的信息，還可利用本文介紹的拷貝方法實(shí)現(xiàn)兩片F(xiàn)LASH之間的拷貝。該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于需要長時(shí)間語音記錄的場合。