可控?cái)?shù)字語(yǔ)音延遲器的PIC設(shè)計(jì)

　　摘要：詳細(xì)闡述一種采用PIC16C55單片機(jī)實(shí)現(xiàn)可控?cái)?shù)字語(yǔ)音延遲器的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)提供控制電路圖及軟件算法流程圖。

　　關(guān)鍵詞：延遲器 語(yǔ)音信號(hào) PIC單片機(jī)

    延遲器在音頻信號(hào)處理中有著重要而特殊的用途，是制造混響器、回聲信號(hào)的重要部件，在無(wú)線通信同步控制中也起著重要作用。延遲器大致可分為BBD （Bucket Brigade Device）式延遲器和數(shù)字式延遲器兩類。數(shù)字式延遲器與BBD式延遲器相比，具有延時(shí)時(shí)間范圍寬，工作頻帶寬，動(dòng)態(tài)范圍大等特點(diǎn)；而可控式延遲器可以靈活產(chǎn)生多種時(shí)延，以便應(yīng)用于不同的場(chǎng)合。本文介紹一種基于PIC系列單片機(jī)的可控?cái)?shù)字語(yǔ)音延遲器的設(shè)計(jì)方案。

    本系統(tǒng)采用性價(jià)比極高的PIC16C55單片機(jī)作為中心控制部件。PID16C55單片機(jī)是PIC系列單片機(jī)中的低檔型單片機(jī)，具有20個(gè)I/O，1個(gè)定時(shí)器和1個(gè)WDT，其最短指令周期可達(dá)200ns。利用該型號(hào)單片機(jī)作為控制部件，具有控制快速、擴(kuò)展方便、低功耗、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，同時(shí)還可以最大限度地減少外圍電路以降低成本，提高性價(jià)比。

1 系統(tǒng)工作原理

    可控?cái)?shù)字語(yǔ)音延遲器的原理框圖如圖1所示。輸入的語(yǔ)音信號(hào)先經(jīng)過(guò)低通抗混迭濾波器，濾除其中的高頻成分后送入A/D轉(zhuǎn)換器。經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后，信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字信號(hào)在PIC16C55單片機(jī)的控制下被寫入存儲(chǔ)器。系統(tǒng)中高有兩組存儲(chǔ)器，這兩組存儲(chǔ)器在單片機(jī)的控制下交替工作：在一個(gè)延遲周期內(nèi)，一組存儲(chǔ)器專門用于存儲(chǔ)本周期內(nèi)采集的數(shù)據(jù)，而另一組存儲(chǔ)器專門用于把上一個(gè)周期所采集的數(shù)據(jù)按順序送到數(shù)據(jù)總線，經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器和低通濾波器后恢復(fù)出原始信號(hào)。在下一個(gè)延遲周期，兩組存儲(chǔ)器交換工作狀態(tài)，以后按此不斷循環(huán)?？梢姡舆t的時(shí)間取決于A/D轉(zhuǎn)換器前后兩次啟動(dòng)的時(shí)間間隔和存儲(chǔ)區(qū)的大小。在本系統(tǒng)中，利用PIC16C55中的定時(shí)器定時(shí)產(chǎn)生A/D轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)信號(hào)，定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間為10μs，所以，最小延遲時(shí)間為10μs。而存儲(chǔ)區(qū)的大小設(shè)為256，所以，最大延遲時(shí)間為10μs