ISD1700语音芯片SPI使用总结.doc

ISD1700语音芯片SPI使用总结(一)ISD1700语音芯片SPI使用总结一 该语音芯片的使用要仔细分析英文PDF的资料，电路可按中青世纪论坛上面所给的电路搭建，也可按英文PDF后面所画的电路图焊接。本芯片使用不单纯是一个放音电路，还含有其他的控制。因此程序首先要能完成指定地址的放音工作，其次还应能嵌入整个费额显示程序中，即语音程序不能与电路其他功能相影响。费额显示中里面主要有八字板，点阵等其他的控制。SPI放音操作设计参考了网络上的部分程序，各取所长设计了放音程序。在最后附上了部分程序，仅供参考。二 试验中采用的是ISD1760语音芯片，采样率为8K时，一共能播放60S的语音，最大地址为0x1EF，录音实际地址为0x10-0x1EF，从此最大地址可得出：0x1EF-0x10=0x1DF=479479+1=480;480*125MS =60S,也就是说8K采样率时每1个地址最小语音长度为125MS，因此如果知道单个语音的长度，暂时无编程器的时候，也可自己推断每个语音所占的地址长度。三 SPI操作时要严格遵守PDF上所给的各项操作，这里不列出。暂时仅给出试验中遇到的所有问题并如何解决的。1， 一开始本实验是自己用通用板自己照电路搭建的平台，此电路正确与否可把PLAY管腿和地短路，如果芯片有语音并且电路功放及外围电路正确的话，此时芯片就会把所有语音全都循环读一遍。接下来把4个SPI口与单片机接通，尝试软件控制。主循环中可设置一个连续播放的程序，上电就循环放音。放音程序没错的话第一步便成功了！这期间我遇到的问题主要有放不出音，读音混乱，有杂音。如果放不出音，先检查电路，程序放出声音应该没出现什么问题。2， 本芯片设置的APC值为0xA0和0x04，具体对应功能参见中文PDF。接下来遇到的问题就是准确放单个音和连续播放多个语音。播放单个语音首先是地址的编译。1730以下的地址可定义为BYTE，从1740开始就需要定义为WORD，其实也可定义为BYTE，就是发送地址的时候先发0x10和后两位即可。本程序定义为WORD，做一个偏移发送即可。接下来的问题就是连续播放的问题，这个问题直到最后才正确的解决。一开始的程序中只是一直发送SETPLAY，可以连续读，就是读的乱，其实就是错误操作，后来尝试在后面添加一个2秒的延时，可以连续读出语音了，就是每个要停顿一下才能放出第二个语音，自认为就这样就可以了，导致了以后还得解决此问题！因为此放音方式放弃了判断芯片状态寄存器，根本没有实现连续放音，实际是单个语音人为把它们连起来播放，听起来很不自然。问题拖到最后又衍生了别的问题，由于此放音方式的声音输出信号是有高有低，当电平跳变时对功放产生影响，喇叭会出现“噗噗”声，术语可以称之为“过载”，如果人距离喇叭很近的话很容易听出来。因此需修改程序，芯片内部有个缓冲器，如果连续发送相同的两个setplay命令，芯片会发完第一个音后接着连续发第二个音，并且两音之间的间隔时间几乎没有。利用这个特点，可以在发完一个语音命令后一直发送读芯片状态命令，从返回来的数据判断RDY,PLAY,INT位，当第一条放音指令发送完，读音播放完，立即发送第二条setplay，并以此类推。这样实现了连续放音，并且声音输出一直为高电平（除了开始和结束音），解决了噗噗声的问题。但是要一直发送读芯片状态指令就会影响其他指令，如本实验是执行串口指令，点阵刷新，八字板的显示和亮度调整等，推荐在doISD_Rd_Status;while();内添加以上命令，便可解决只读音不响应其他命令的问题。串口可判断标志位；点阵可在连续刷新16行（16*16点阵）后执行下一判断芯片标志位程序；八字板的显示可以锁存，因此有改变显示时执行一次即可；八字板的亮度需要一直执行，但是当亮度为3以下时（即16MS内有3MS是点阵亮，13MS是不亮），放音时八字板会有闪烁现象，原因可能是执行除了亮度调整指令外其他指令占用了大约3MS的时间，暂时还没有好的解决办法。四 正在放音的同时用串口发送调节音量也遇到了问题，一开始的解决办法是打断当前语音，延时超过最大语音长度的时间，再发送修改APC的指令。这样做的原因是如果用本程序在发完当前音后突然发送修改APC的指令时候，芯片会从头到尾读所有音！到最后仔细研究才发现这个程序中有个修改永久内部寄存器的指令，当正在进行读音操作发送修改内部永久寄存器时会导致以上现象，把此程序剥离后实现了边播放语音边调节音量。发送时也要注意判断芯片状态，RDY为1后发送，RDY再次为1时继续发放音指令。五本芯片的录音采用拷贝机，拷贝机烧录语音时也需注意以下问题：首先是在最后的语音后添加一空语音，以保证录音不会出现问题；其次是烧录语音时电脑除了运行烧录语音的程序，其它什么都不要开，什么QQ，杀毒软件等都要关闭，最好鼠标都不要动！烧录语音前最好检查下声卡驱动，保证有驱动并且最新，最好将声卡声音输出设置（本机为AC97 Audio）中喇叭组态设置为耳机，不要什么立体声等其他状态。音量大小可以随意，本试验设置最大。官方意见是三分之二的状态，总之，在噪音最小的情况下也要保证音量。六 第一次芯片初始化修改APC时，最好在前面添加chk_mem这个指令，在1700的datasheet里的说明并不多。大意是检查环状存储器存储地址是否首尾相连的意思。因为网上有人反映不添加此指令APC修改不了。七拷贝机很贵，并不是必须买，本芯片烧录语音的拷贝机也不是自己的，囧！烧录语音的试验还没做过，将来会做这方面的试验。另外芯片也有次品，主要表现是在放音时有很大的“咔嚓”声，还有一个干脆就是烧不了音！拿去退货！试验样本100只ISD1760，次品率十五分之一。ISD1700语音芯片SPI使用总结(二)八 另外做了些其他实验，如在发送字节命令时，去掉了所有延时指令，芯片也可正常工作。试验中单片机为SST和STC的产品，工作晶振22.1184MHz和35MHz。波特率为9600.九 音质不满意，但硬件电路（外围干扰或功放电路等）又实在不能更改，可尝试修改音源。本实验采用的语音，在ISD2560（并行操作，停产）播放语速很正常，而ISD1760（替换2560）播放发现稍微有些慢。可使用COOL EDIT或者Adobe.Audition.v1.5.CN 做些修改，本实验用后者软件做修改。做了修改破音，断音，去噪，不改变音质的情况下缩短语音播放长度，修改效果不错，可以尝试。想自己录音的可用WIN自带的录音机，再配用此软件可调出不错的语音。也可软件合成语音，具体软件和语音库网上可以搞到。十目前人仍有潜在问题，发现当新板子焊有复位键时，按下复位键语音芯片会不工作，而再次按下复位键时语音芯片便可继续工作，也就是说复位键按下次数的奇数次都会产生这样的问题。但是当电路没有复位电路时就不会出现此问题！十一 本电路是音频是采用AUX输出，中青世纪的论坛上给的电路图是在此脚接一电容CM3。本实验认为此处应接电阻。接电容可能会影响音量，但在实际实验中未发现音量有变化。十二 由于电路的原因，语音芯片的供电为3.3V，PDF说明2.4V-5.5V皆可。在采样率8K时震荡电阻为80K电阻，实际中无80K电阻，推荐用240K与120K并联构成80K电阻！本电阻用82K代替。此电阻会影响放音的时间和音质。ISD1700语音芯片SPI使用总结(三)附：MAIN.C void ISD_Reset(void) ISD_SendByte(CMD_1760_RESET); ISD_SendByte(0x00); sbnISD_SS=1;/ DelayX1ms(10);void ISD_PU(void) ISD_SendByte(CMD_1760_PU|0x10); ISD_SendByte(0x00); sbnISD_SS=1; DelayX1ms(50); void ISD_Rd_Status(void) ISD_SendByte(CMD_1760_RD_STATUS); ISD_SendByte(0x00); ISD_SendByte(0x00); sbnISD_SS=1;/ DelayX1ms(10); SR0_L=ISD_SendByte(CMD_1760_RD_STATUS); SR0_H=ISD_SendByte(0x00); SR1=ISD_SendByte(0x00); sbnISD_SS=1;/ DelayX1ms(10);void ISD_ClrInt(void) ISD_SendByte(CMD_1760_CLI_INT); ISD_SendByte(0x00); sbnISD_SS=1;/ DelayX1ms(10); void ISD_CHK_MEM(void) ISD_SendByte(CMD_1760_CHK_MEM); ISD_SendByte(0x00); sbnISD_SS=1;/ DelayX1ms(10); void ISD_WR_APC2(BYTE Volume) ISD_SendByte(CMD_1760_WR_APC2); ISD_SendByte(Volume); /后3位为音量 ISD_SendByte(0x04); /0x04 EOM=0,VALERT=1 ，0x 0C EOM=1 sbnISD_SS=1; DelayX1ms(10); ISD_WR_NVCFG(); /永久写入寄存器 /此程序正在放音要调整音量时不要添加！void ISD_WR_NVCFG(void) ISD_SendByte(CMD_1760_WR_NVCFG); ISD_SendByte(0x00); sbnISD_SS=1; DelayX1ms(10); void ISD_RDAPC(void) ISD_SendByte(CMD_1760_RD_APC); ISD_SendByte(0x00); ISD_SendByte(0x00); ISD_SendByte(0x00); sbnISD_SS=1; DelayX1ms(10); SR0_L=ISD_SendByte(CMD_1760_RD_APC); SR0_H=ISD_SendByte(0x00); APCL=ISD_SendByte(0x00); APCH=ISD_SendByte(0x00); sbnISD_SS=1; DelayX1ms(10); void ISD_PD(void) ISD_SendByte(CMD_1760_PD); ISD_SendByte(0x00); sbnISD_SS=1;/ DelayX1ms(5); BYTE ISD_SendByte(BYTE BUF_ISD) BYTE i; BYTE dat=BUF_ISD; sbISD_SCLK=1; sbnISD_SS=0; for(i=0;i=1; if(sbISD_MISO=1) dat|=0x80; sbISD_SCLK=1; _nop_(); _nop_(); sbISD_MOSI=0; _nop_(); return(dat);ISD1700语音芯片SPI使用总结(四)BYTE ISD_RDDevID(void) ISD_SendByte(CMD_1760_RD_DEVID); ISD_SendByte(0x00); ISD_SendByte(0x00); sbnISD_SS=1; DelayX1ms(10); SR0_L =ISD_SendByte(CMD_1760_RD_DEVID); SR0_H =ISD_SendByte(0x00); ID =ISD_SendByte(0x00); sbnISD_SS=1; DelayX1ms(10); return(ID); void ISD_Init(void) ISD_Reset(); ISD_PU(); /上电指令 DelayX1ms(50); / SBUF=ISD_RDDevID(); /读取芯片ID,-1760为0xA0 ISD_ClrInt(); ISD_CHK_MEM(); /检查环状存储器存储地址是否首尾相连 /改变1700内部存储单元或是内部寄存器的指令前， /都要加上这个指令。 ISD_WR_APC2(Volume);/写APC寄存器，后3位为音量，此设为最大,0xA7为最小 F0 DelayX1ms(50);/ ISD_RDAPC(); /读APC寄存器/ DelayX1ms(25); void ISD_GetToneAdd(BYTE cNum, WORD * ipStartAdd, WORD * ipEndAdd) *ipStartAdd=aSpeech_AddrcNum * 2; *ipEndAdd=aSpeech_AddrcNum * 2 + 1; void ISD_SetPLAY(BYTE cNum) WORD Add_ST, Add_ED; BYTE Add_ST_H, Add_ST_L, Add_ED_H, Add_ED_L; / ISD_Init(); /初始化/ ISD_PU();/ ISD_ClrInt(); /清中断 ISD_GetToneAdd(cNum, &Add_ST, &Add_ED); /取出当前语音的首末地址 Add_ST_L=(BYTE)(Add_ST&0x00ff); Add_ST_H=(BYTE)(Add_ST8)&0x00ff); Add_ED_L=(BYTE)(Add_ED&0x00ff); Add_ED_H=(BYTE)(Add_ED8)&0x00ff); ISD_SendByte(CMD_1760_SET_PLAY); /发送放音指令 ISD_SendByte(0x00); ISD_SendByte(Add_ST_L); /S7:S0 开始地址 ISD_SendByte(Add_ST_H); /S10:S8 ISD_SendByte(Add_ED_L); /E7:E0 结束地址 ISD_SendByte(Add_ED_H); /E10:E8 ISD_SendByte(0x00); sbnISD_SS=1;ISD1700语音芯片SPI使用总结(五)管腿，变量等其他.H程序 sbit sbnISD_SS = P10; / ISD1760的slave selectsbit sbISD_SCLK = P11; / ISD1760的SPI接口时钟sbit sbISD_MOSI = P12; / ISD1760的SPI接口数据输入端口sbit sbISD_MISO = P13; / ISD1760的SPI接口的串行输出 sbit sbnINT_1760 = P32; / ISD1760的INT管脚/未使用/外部中断可用此脚sbit sbSRT_1760 = P33; / ISD1760的RESET管脚/未使用/ - ISD1760 SPI命令 -#define CMD_1760_PU 0x01 /上电#define CMD_1760_STOP 0x02 #define CMD_1760_RESET 0x03 /复位#define CMD_1760_CLI_INT 0x04 /清中断#define CMD_1760_RD_STATUS 0x05 /读状态#define CMD_1760_RD_PLAY_PTR 0x06#define CMD_1760_PD 0x07 /掉电#define CMD_1760_RD_REC_PTR 0x08#define CMD_1760_RD_DEVID 0x09 /读取芯片ID#define CMD_1760_G_ERASE 0x43 #define CMD_1760_RD_APC 0x44 /读APC#define CMD_1760_WR_APC1 0x45#define CMD_1760_WR_APC2 0x65 /SPI模式下写APC寄存器#define CMD_1760_WR_NVCFG 0x46 /永久写入寄存器#define CMD_1760_CHK_MEM 0x49 /检查环状存储器#define CMD_1760_SET_PLAY 0x80 /设置播放#define CMD_1760_SET_REC 0x81#define CMD_1760_SET_ERASE 0x82 unsigned char bdata SR0_L;sbit bINT_1760 =SR0_L4;sbit bEOM =SR0_L3;sbit bPU_1760 =SR0_L2;sbit bFULL =SR0_L1;sbit bCMD_ERR =SR0_L0; unsigned char bdata SR0_H;unsigned char bdata SR1; sbit bREC_1760 =SR13;sbit bPLAY_1760 =SR12;sbit bERASE_1760 =SR11;sbit bRDY =SR10; unsigned char ID,APCL=0,APCH=0; WORD code aSpeech_Addr90=0x0010,0x0013,0x0014,0x0017,0x0018,0x 001C,0x001D,0x0020,0x0021,0x0024,0x0025,0x0028,0x0029,0x002D,0x002E,0x0032,0x0033,0x0037,0x0038,0x003C,0x003D,0x0042,0x0043,0x0047,0x0048,0x004C,0x004D,0x0051,0x0052,0x0059,0x005A,0x0061,0x0062,0x0069,0x006A,0x0071,0x0072,0x0079,0x007A,0x0081,0x0082,0x008A,0x008B,0x0092,0x0093,0x009A,0x009B,0x00A0,0x00A1,0x00A7,0x00A8,0x00AE,0x00AF,0x00B8,0x00B9,0x00C2,0x00C3,0x00CB,0x00CC,0x00D1,0x00D2,0x00DA,0x00DB,0x00E0,0x00E1,0x00EA,0x00EB,0x00F5,0x00F6,0x00FE,0x00FF,0x0104,0x0105,0x0117,0x0118,0x0127,0x0128,0x0133,0x0134,0x0140,0x0141,0x0147,0x0148,0x0154,0x0155,0x0158,0x0159,0x016E,0x016F,0x0170; void DelayX1ms(WORD count);/ISD1760BYTE ISD_SendByte(BYTE BUF_ISD); void ISD_Reset(void);void ISD_PU(void);void ISD_Rd_Status(void);void ISD_ClrInt(void);void ISD_CHK_MEM(void);void ISD_WR_APC2(BYTE voiceValue);void ISD_WR_NVCFG(void);void ISD_RDAPC(void);void ISD_PD(void);BYTE ISD_RDDevID(void);void ISD_Init(void); void ISD_GetToneAdd(BYTE cNum, WORD *