1 引言
隨著半導(dǎo)體技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,,語音技術(shù)也在不斷取得突破,,尤其是語音合成技術(shù)正在日臻完善,新型語音芯片不斷涌現(xiàn),,美國ISD公司生產(chǎn)的 ISD2500系列語音芯片可以采用單芯片控制方式,,也可以采用微處理器控制方式。
2 ISD2500系列語音芯片介紹
ISD2500系列語音芯片是一種高保真錄放一體化的單片固態(tài)語音集成電路,,采用了ISD公司的專利“直接模擬存儲技術(shù)”,,把模擬數(shù)據(jù)成功地存入半導(dǎo)體存儲器中,。這種突破性的EEPROM存儲方法可以將模擬數(shù)據(jù)直接寫入單個存儲單元,,而不需要A/D或D/A轉(zhuǎn)換。這種技術(shù)產(chǎn)生的效果是:(1)比同等的數(shù)字方式增加了集成度;(2)模擬數(shù)據(jù)的存儲是不揮發(fā)的,。按錄放時間的不同,,ISD2500系列芯片可以分為ISD2560、2575,、2590和25120 4種型號,。
2.1 ISD2500的封裝和引腳功能
ISD2500采用DIP-28封裝,引腳排列如圖1所示,,引腳功能如表l所列,。


2.2 工作模式
當(dāng)最高位地址(MSB)A8、A9都為高電平時,,地址端就作為操作模式選擇端(高電平有效),。其工作模式如表2所示。

使用工作模式時需要注意兩點:
(1)所有工作模式下的操作都是從O地址開始,,以后的操作根據(jù)模式的不同,,而從相應(yīng)的地址開始工作,。當(dāng)電路中錄音轉(zhuǎn)放音或進入省電狀態(tài)時,地址計數(shù)器復(fù)位為0,。
(2)工作模式位不加鎖定,,可以在MSB地址位為高電平時,CE電平變低的任何時間執(zhí)行工作模式操作,。如果下一片選周期MSB地址位中有一個(或兩個)變?yōu)榈碗娖?,則執(zhí)行信息地址,即從該地址錄音或放音,,原來設(shè)定的工作模式狀態(tài)丟失,。
3 ISD2500和單片機的接口和編程
ISD2500系列語音芯片結(jié)構(gòu)簡單、使用方便,,可以構(gòu)成簡單的單芯片應(yīng)用系統(tǒng),。但在很多場合下,由于語音數(shù)據(jù)的錄/放需要由其他信號自動控制,,因此單芯片的ISD2500并不能滿足應(yīng)用的要求,,這時就必須采用微控制器的語音系統(tǒng),將不同的工作模式組合起來,,根據(jù)需要靈活的錄制和播放多條信息,。ISD2500可以與各種微控制器構(gòu)成智能語音系統(tǒng)。本文采用 Atmel公司AVR系列單片機中的ATmega8為例與ISD2500構(gòu)成一個基本電路,,此電路為一硬件平臺,,可根據(jù)不同要求做相應(yīng)擴展。
以放音過程為例,,其操作過程如下:
(1)器件上電;
(2)PD端置低電平;
(3)輸入放音起始地址;
(4)等待上電延遲(TPUD)后,,使CE端由高變低,下降沿執(zhí)行放音操作,。此時器件不再影響地址端和錄放控制端的再次跳變,,注意在CE變低前的控制/地址建立時間(TSET)內(nèi),應(yīng)保持上述引腳的穩(wěn)定;
(5)在遇到EOM標志時,,器件繼續(xù)輸出聲音,,當(dāng)EOM脈沖(TEOM)結(jié)束時,放音停止,。
錄音操作與放音操作過程基本一致,,不再贅述。
具體硬件連接電路如圖2所示,。其中S1為“錄音”鍵,,S2為“播放”鍵,S3為“段”操作鍵,。
使用單片機對ISD2500進行控制時需注意以下幾點:
(1)ISD2500系列地址建立時間(TSET)為300 ns,,即應(yīng)保證地址信號在CE下降沿之前有300 ns的時延,。有些速度很快的單片機就需要加延時。
(2)ISD2500系列EOM脈沖寬度的典型值為12.5 ms,,放音時可以用查詢或外部中斷的方式來檢測EOM端的上升沿,,因為只有當(dāng)EOM端變?yōu)楦唠娖胶螅珻E信號才能開始下一個操作,。其軟件流程如圖3所示,。


關(guān)鍵源程序如下:




4 結(jié)束語
試驗證明,ISD2500系列語音芯片與ATmega8單片機配合使用收到了良好的使用效果,。它可以非常輕松的進行擴展和移植,,應(yīng)用到機器人語音提示、飛機自動告警以及心電信號記錄回放等系統(tǒng)中去,,具有十分廣闊的應(yīng)用前景,。