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基于单片机的录放音系统设计-论文基于单片机的录放音系统设计Design of Record & play system Based on AT89C51 and ISD25120一.引言二系统总体电路设计1整体电路设计图（1）微处理器芯片选择（2）语音芯片选择2线路设计（1）最简单的语音芯片电路连接图（2）按键模式应用电路（3）手动操作的电路图（4）总体电路设计图三.系统硬件电路设计AT89C51芯片1AT89C51 引脚说明2AT89C51 内存空间3、AT89C51 复位后内部各寄存器的数据值4AT89C51 各中断源向量地址5主要特殊功能寄存器说明6定计器初值及串行通讯波特率的计算ISD25120芯片1ISD25120芯片特点描述2ISD25120芯片引脚说明3ISD25120芯片操作模式说明4ISD25120的录放音时序图介绍5录音放音时序图四. 系统软件设计1 分段地址的设置2起始和终止地址的编排设计3手动录音操作过程4手动放音操作过程5整体程序控制设计6软件设计方框图7详细控制程序总体设计五结束语六参考文献摘 要：介绍了由Flash单片机AT89C2051及数码语音芯片ISD25120组成的电脑语音系统。设计出了系统的硬件电路，给出了录、放音实用的源程序。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 ISD25120自动回录芯片信息存储芯片，单片能提供录放时间达120 秒的高质量的音频录放。芯片采用 CMOS 技术，内含振荡器、 话筒前置放大、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动和高密度的多级存储排列（即 EEPRIM 阵列）。同时，ISD25120芯片与微控制器兼容，能完成复杂的信息和寻址方式。在芯片里录音存储为不易失的存储单元，提供有不耗电的信息存储方式。这种独特的芯片存储方式采用多电平直接模拟量存储技术，这种技术是ISD系列芯片的专利。声音和音频信号以模拟的自然方式直接被存储，并能提供了高质量的固态声音再现。关键词：AT89C51单片机 ISD25120语音芯片 分段录音 分段组合回放Abstract:In the paper, a microcomputer sound system based on AT89C51 and ISD25120 is introduced. Hardware circuit of system is designed, and practical programmes are given.The AT89C51 is a low-power, high-performance CMOS 8-bit microcomputer with 4K bytes of Flash programmable and erasable read only memory (PEROM). The device is manufactured using Atmels high-density nonvolatile memory technology and is compatible with the industry-standard MCS-51 instruction set and pinout. The on-chip Flash allows the program memory to be reprogrammed in-system or by a conventional nonvolatile memory programmer. By combining a versatile 8-bit CPU with Flash on a monolithic chip, the Atmel AT89C51 is a powerful microcomputer which provides a highly-flexible and cost-effective solution to many embedded control applications.Information Storage Devices ISD2500 Chip-CorderSeries provides high-quality, single-chip Record/Playback solutions for 120-second messaging applications. The CMOS devicesinclude an on-chip oscillator, microphone preamplifier,automatic gain control, antialiasing filter, smoothing filter, speaker amplifier, and high density multi-level storage array. In addition, the ISD2500 is microcontroller compatible, allowing complex messaging and addressing to be achieved. Recordings are stored in on-chip nonvolatile memory cells, providing zero-power message storage. This unique, single-chip solution is made possible through ISDs patented multilevel storage technology. Voice and audio signals are stored directly into memory in their natural form, providing high-quality, solid-state voice reproduction.Key words: AT89C51 ISD25120 subsection record subsection combination return play589基于单片机的录放音系统设计一 引言目前基于单片微机的语音系统的应用越来越广泛，如电脑语音钟、语音型数字万用表、手机话费查询系统、排队机、监控系统语音报警以及公共汽车报站器等等。而公司生产的系列语音芯片是具有较强功能的一种电脑语音录放器件，它采用了独特的模拟数据直接存储技术，使其声音存贮效果较以前产品有大幅提高，实际试听主观评价可以达到磁带录音机的水平，能够应用在很多需要语音服务的场合，是目前市场上录放效果最好的语音电路之一。是公司生产的性能良好、价格便宜的单片机。本文作者用Flash单片机AT89C51和录放时间达120s的数码语音芯片ISD25120设计了一套智能语音录放系统，实现了语音的分段录取、分段及组合回放，通过软件的修改还可以实现整段录取，循环播放，而且不必使用专门的ISD语音开发设备。二系统总体电路设计微处理器芯片选择：MCS-51系列控制芯片是一种带数K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51和AT89C2051都是高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。下面我们来比较它们的不同之处，以便我们选择使用： AT89C51 和AT89C2051 主要性能表以上可以看出它们是大体相同的，由于AT89C2051 的IO 线很少，导致它无法外加RAM 和程序ROM，片内Flash 存储器也少，但它的体积比AT89C51小很多，以后大家可根据实际需要来选用。在这里我们考虑到以后的扩展，我们选择了扩展接口较多的AT89C51，以便在用户需要的时候能够升级而扩展他的功能。它们各有其特点但其核心是一样的，下面是他们各自的引脚图。1.电源引脚Vcc 40 电源端GND 20 接地端工作电压为5V，另有AT89LV51 工作电压则是2.7-6V, 引脚功能一样2.外接晶体引脚外接晶体引脚XTAL1 19XTAL2 18XTAL1 是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2 则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1，而XTAL2 悬空。内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz，时钟频率就为6MHz。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。电容取30PF 左右。 另外，我们为了以后能有更大扩展的空间我们在此增加了一个地址锁存器。（74ls374芯片），如果我们需要延长时间的话我们就可以通过地址锁存器增加更多的语音芯片能有更多的地址寻址。以便适合于更多的场合。语音芯片选择：ISD系列语音芯片是美国ISD公司推出的产品。该系列语音芯片采用多电平直接接模拟存储（Chip Corder）专利技术，声音不需要A/D转换和压缩，每个采样值直接存储在片内的闪烁存储器中，没有A/D转换误差，因此能够真实、自然地再现语音、音乐及效果声。避免了一般固体录音电路量化和压缩造成的量化噪声和金属声。ISD25120智能语音录放芯片，能通过软件实现了语音的分段录取、分段及组合回放，通过软件的修改还可以实现整段录取，循环播放，而且不必使用专门的ISD语音开发设备。线路设计：1、典型应用电路此电路能A0到A9的地址全部接地，能够实现地址的全部初始化000H，能够直接的实现连续录音与连续的播放。2、按键模式应用电路：通过按键的方式控制语音芯片的全部的录音与播放的过程。SP+，SP-两端直接接一个扬声器，提供声音的输出，MICREF提供了一个MIC的基准，通过他跟MIC连接一个麦克风，以方便录音过程中使用。基于单片机的录放音系统设计3.手动操作的电路图通过开关S2实现手动的地址寻址方式，以供语音芯片在播放过程中能够精确的找到用户需要的播放地址，迅速的调出所要播放的语音。4.总体电路设计图AT89C51芯片介绍如下：一AT89C51 引脚说明图2-1 51 系列单片机的引脚图图2-1 是AT89C51 的引脚图，引脚说明如下VCCAT89C51 电源正极输入，接+5V 电压。GND电源接地端。XTAL1接外部晶振的一个引脚。在单片机内部，它是一反相放大器输入端，这个放大器构成了片内振荡器。它采用外部振荡器时，一些引脚应接地。XTAL2接外部晶振的一个引脚。在片内接至振荡器的反相放大器输出端和内部时钟发生器输入端。当采用外部振荡器时，则此引脚接外部振荡信号的输入。RSTAT89C51 的复位信号输入引脚，高电位工作，当要对芯片又时，只要将此引脚电位提升到高电位，并持续两个机器周期以上的时间，AT89C51 便能完成系统复位的各项工作，使得内部特殊功能寄存器的内容均被设成已知状态。ALE/PROGALE 是英文ADDRESS LATCH ENABLE的缩写，表示允许地址锁存允许信号。当访问外部存储器时，ALE 信号负跳变来触发外部的8 位锁存器 (如74LS373)，将端口P0 的地址总线(A0-A7)锁存进入锁存器中。在非访问外部存储器期间，ALE 引脚的输出频率是系统工作频率的 1/16，因此可以用来驱动其他外围芯片的时钟输入。当问外部存储器期间，将以1/12 振荡频率输出。EA/VPP该引脚为低电平时，则读取外部的程序代码 (存于外部EPROM 中)来执行程序。因此在8031 中，EA 引脚必须接低电位，因为其内部无程序存储器空间。如果是使用AT89C51或其它内部有程序空间的单片机时，此引脚接成高电平使程序运行时访问内部程序存储器，当程序指针PC 值超过片内程序存储器地址(如8051/8751/89C51 的PC 超过0FFFH)时，将自动转向外部程序存储器继续运行。此外，在将程序代码烧录至8751 内部EPROM、89C51 内部FALSH 时，可以利用此引脚来输入提供编程电压（8751 为2lV、AT89C51 为12V、8051 是由生产厂方一次性加工好)。PSEN此为Program Store Enable的缩写。访问外部程序存储器选通信号，低电平有效。在访问外部程序存储器读取指令码时，每个机器周期产生二次PSEN 信号。在执行片内程序存储器指令时，不产生PSEN 信号，在访问外部数据时，亦不产生PSEN 信号。P0P0 口(P0.0P0.7)是一个8 位漏极开路双向输入输出端口，当访问外部数据时，它是地址总线（低8 位）和数据总线复用。外部不扩展而单片应用时，则作一般双向IO 口用。P0 口每一个引脚可以推动8 个LSTTL 负载。P2P2 口(P2.0P2.7)口是具有内部提升电路的双向I/0 端口(准双向并行I/O 口)，当访问外部程序存储器时，它是高8 位地址。外部不扩展而单片应用时，则作一般双向IO 口用。每一个引脚可以推动4 个LSTL 负载。P1P1 口(P1.0P1.7)口是具有内部提升电路的双向I/0 端口(准双向并行I/O 口)，其输出可以推动4 个LSTTL 负载。仅供用户作为输入输出用的端口。P3P3 口(P3.0P3.7)口是具有内部提升电路的双向I/0 端口(准双向并行I/O 口)，它还提供特殊功能，包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部随机存储器内容的读取或写入控制等功能。其特殊功能引脚分配如下：P3.0 RXD 串行通信输入P3.1 TXD 串行通信输出P3.2 INT0 外部中断0 输入，低电平有效P3.3 INT1 外部中断1 输入，低电平有效P3.4 T0 计数器0 外部事件计数输入端P3.5 T1 计数器1 外部事件计数输入端P3.6 WR 外部随机存储器的写选通，低电平有效P3.7 RD 外部随机存储器的读选通，低电平有效二、AT89C51 内存空间1、内部程序存储器（FLASH）4K 字节。2、外部程序存储器（ROM）64K 字节。3、内部数据存储器（RAM）256 字节。4、外部数据存储器（RAM）64K 字节。基于单片机的录放音系统设计三、AT89C51 复位后内部各寄存器的数据值变成如图27 示：图2-7 复位后内部各寄存器的数据值四、AT89C51 各中断源向量地址如图28 所示：图2-8 各中断源向量地址五、主要特殊功能寄存器说明PSW（Program Status Word）程序状态字CY（PSW.7） ：高位进位标志位。常用“C”表示。AC（PSW.6） ：辅助进位木标志。F0（PSW.5） ：用户标志位。RS1（PSW.4） ：寄存器组选择位1。RS0（PSW.3） ：寄存器组选择位0。OV（PSW.2） ：溢出标志位。（PSW.1） ：保留位，无定义。P（PSW.0） ：奇偶校验位，在每一个指令周期中，若累加器（A）中的“1”的位个数是奇数个则P1，偶数个则P0。寄存器组的选择：IE 中断允许寄存器EA（IE.7） ：EA0 时，所有中断停用（禁止中断）。EA1 时，各中断的产生由个别的允许位决定。（IE.6） ：保留位，无定义。ET2（IE.5） ：允许计时器2 溢出的中断（8052 使用）。ES（IE.4） ：允许串行端口的中断（ES1 允许，ES0 禁止）。ET1（IE.3） ：允许计时器1 中断（ET11 允许，ET10 禁止）。EX1（IE.2） ：允许外部中断INT1 的中断（EX11 允许，EX10 禁止）。ET0（IE.1） ：允许计时器0 中断（ET01 允许，ET00 禁止）。EX0（IE.0） ：允许外部中断INT0 的中断（EX01 允许，EX00 禁止）。IP 中断优先次序寄存器（IP.7） ：保留位，无定义。（IP.6） ：保留位，无定义。PT2（IP.5） ：设定计时器2 的优先次序（8052 使用）。PS（IP.4） ：设定串行端口的中断优先次序。PT1（IP.3） ：设定时计时器1 的优先次序。PX1（IP.2） ：设定外部中断INT1 的优先次序。PT0（IP.1） ：设定计时器0 的优先次序。PX0（IP.0） ：设定外部中断INT0 的优先次序。上述每位IP.*1 时，则定义为高优先级中断，IP.*0 时，则定义为低优先级中断。如果同时有两个或两个以上优先级相同的中断请求时，则由内部按查询优先顺序来确定该响应的中断请求，其优先顺序由高向低顺序排列。优先顺序排列如下：TMOD 定时计数器工作方式控制寄存器GATE ：当GATE1 时，INT0 或INT1 引脚且为高电平，同时TCON 中的TR0或TR1 控制位如为1 时，定时计数器0 或1 才会工作。 若GATE0，同时只要TCON 中的TR0 或TR1 控制位如为1 时，定时计数器0 或1 即可工作。CT ：选择定时或计数器模式。当CT1 为计数器，由外部引脚T0 或T1 输入计数脉冲。CT0 时为计时器，由内部系统时钟提供计时工作脉冲。M1 ：方式选择位1。M0 ：方式选择位0。M1、M2 的操作方式选择定义如下：TCON 定时计数器工作方式控制寄存TF1（TCON.7） ：计时器 1 溢出标志，当计时溢出时，由硬件设定为1，在执行相对的中断服务程序后则自动清0。TR1（TCON.6） ：计时器1 启动控制位，可以由软件来设定或清除。TR1 时启动计时器工作，TRl=0 时关闭。TF0（TCON.5） ：计时器0 溢出标志，当计时溢出时，由硬件设定为1，在执行相对的中断服务程序后则自动清0。TR0（TCON.4） ：计时器0 启动控制位，可以由软件来设定或清除。TR0=1 时，启动计时器工作，TR0=时关闭。IE1（TCON.3） ：外部中断1 工作标志，当外部中断被检查出来时，硬件自动设基于单片机的录放音系统设计定此位，在执行中断服务程序后，则清0。IT1（TCON.2） ：外部中断1 工作形式选择，IT1=1 时，由下降缘产生外部中断，IT1=0 时，则为低电位产生中断。IE0（TCON.1） ：外部中断0 工作标志，当外部中断被检查出来时，硬件自动设定此位，在执行中断服务程序后，则清0。IT0（TCON.0） ：外部中断0 工作形式选择，IT1=1 时，由下降缘产生外部中断，IT1=0 时，则为低电位产生中断。SCON 定时计数器工作方式控制寄存器SM0（SCON.7） ：串行通讯工作方式设定位0。SM1（SCON.6） ：串行通讯工作方式设定位1。SM2（SCON.5） ：允许方式2 或方式3 多机通讯控制位。在方式2 或方式3 时，如SM2=1，REN=1，则从机处于只有接收到RB8=1(地址帧)才激发中断请求标志位RI=1，向主机请求中断处理。被确认为寻址的从机复位SM2=0，才能接收RB8=0 的数据帧;在方式1 时，如SM2=l，则只有在接收到有效停止位时才置位中断请求标志位RI=1;在方0 时，SM2 应为0。REN（SCON.4） ：REN，允许/禁止串行接收控制位。由软件置位REN=1 为允许串行接收状态，可启动串行接收器RXD，开始接收信息。软件复位REN0，则禁止接收。TB8（SCON.3） ：在方式2 或方式3，它为要发送的第9 位数据，按需要由软件置位或清0。例如，可用作数据的校验位或多机通讯中表示地址帧/数据帧的标志位。RB8（SCON.2） ：在方式2 或方式3，是接收到的第9 位数据。在方式l，若SM20，则RB8 是接收到的停止位。方式0 不用RB8。TI（SCON.1） ：发送中断请求标志位。在方式0，当串行发送数据第8 位结束时，由内部硬件自动置位TI=l，向主机请求中断，响应中断后必须用软件复位TI=0。在其他方式中，则在停止位开始发送时由内部硬件置位，必须用软件复位。RI（SCON.0） ：接收中断请求标志位。在方式0，当串行接收到第8 位结束时由内部硬件自动置位RI=1，向主机请求申断，响应中断后必须用软件复位RI=0。在其他方式中，串行接收到停止位的中间时刻由内部硬件置位RI1(例外情况见SM2 说明)，必须由软件复位RI=0。其中SM0、SM1 按下列组合确定串行通讯的工作方式：PCON 电源控制寄存器SMOD ：双倍波特率控制位。 ：保留。GF1 ：通用标志。GF0 ：通用标志。PD ：PD1 时，进入掉电方式。IDL ：IDL1 时，进入冻结方式。六、定计器初值及串行通讯波特率的计算1、定时器初值的计算公式：TCM（TT 计数）其中TC 为初值，M 为计数器模值，T 定时器定时时间，T为fosc/12 2、串行通讯波特率的计算2.1 公式：方式0：波特率1/12 fosc方式2：波特率2SMOD/64 fosc2.2 定时计数器1 的溢出率计算因为上述TCMTT 计数公式可转换为TT 计数（MTC），式中T 是定时/计数器溢出一次所需的时间，单位为秒。于是得定时/计数器溢出率为1T，单位为次秒。那么串行通讯方式1、3 的波特率公式可写为：注：SMOD 见电源控制寄存器PCON 中SMOD 位的设置，SMOD1 或SMOD02.3 常用波特率与定时计数器1 各参数关系基于单片机的录放音系统设计一ISD25120语音芯片特点简述：（1）使用方便的单片 120 秒语音录放（2）多段信息处理，可分 1 至600 段（3）高质量、自然的语音还原技术（4）不耗电信息存 100 年（典型值）（5）边沿/电平触发放音（6）100，000 次录音周期（典型值）（7）手动操作/微控制器控制兼容（8）片内免调整时钟，可选外部时钟（9）多片直接级联，延长录放时间（10）无需开发系统（11）5V 单电源工作，维持电流 1uA（12）DIP，SOLC，TSOP 封装及工业级ISD25120 系列单片录放时间 120 秒，音质好。芯片采用 CMOS 技术，内含振荡器、 话筒前置放大、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动及 EEPRIM 阵列ISD2500 系列具备微控制器所需控制接口。通过操纵地址和控制线可完成不同的任务，实现复杂的信息处理，如信息的组合，连接，设定固定的信息段，信息管理等。ISD2500 可不分段， 也可按最小段长为单位任意组合分段，参见表 11“最大段数”。 芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，每个采样值接存储在片内单个 EEPROM 单元中， 因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，避免了一般固体录音电路因量化和 压缩造成的量化噪声和“金属声”。采样频率从 4.0，5.3，6.4 到 8.0KHz,同一第列的产品休样频 率越低,录放时间越长, 但通频带和音质有所降低。片内信息可保存 100 年(无需后备电源)，EEPROM 单元可反复录音十万次图 12、ISD25120 硬封装引脚图二、 引脚描述 电源（VCCA，VCCD）：芯片内部的模拟和数字电路使用不同的电源总线，并且分别引到外封装上， 这样可使口若悬河最小。模拟和数字电源端最好分别走线，尽可能在靠近供电端处相连，而去耦 电容应尽量靠近芯片。地线（VSSA，VSSD）：芯片内部的模拟和数字也可使用不同的地线，这两脚最好在引脚焊盘上相连。 节电控制（PD）：本端拉高使芯片停止工作， 进入不耗电的节电状态，芯片发生溢出，即/OVF 端输 出低电平后，要将本端短暂变高复位芯片，才能使之再次工作。片选（/CE）：本端变低后（而且 PD 为低），允许进行录放操作。芯片在本端的下降沿锁存地直线和 P/-R 端的状态。 录放模式（P/-R）：本端状态在/CE 的下降沿锁存。高电平选择放音，低电平选择录音。录音时，由地 址端提供起始地址，录音持续到/CE 或 PD 变高，或内存溢出；如果是前一种情况，芯片自动在 录音结束处写入 EOM 标志。放音时由地址端提供起始地址，放音持续到 EOM 标志。如果/CE 一 直为低，或芯片工作在某些操作模式，放音会忽略 EOM，继续进行下去。信息结尾标志（/EOM）： EOM 标志在录音时由芯片自动插入到该信息的结尾。放音遇到 EOM 时， 本端输出低电平脉冲。芯片内部会检测电源电压以维护信息的完整性，当电压低于 3.5V 时，本端变低，芯片只能放音。 溢出标志（/OVF）：芯片处于存储空间末尾时本端输出低电平脉冲表示溢出，之后本端状态跟随/CE 端 的状态，直到 PD 端变高。本端可用于级联。 话筒输入（MIC）：本端连至片内前置放大器。片内自动增溢控制电路（AGC）：将置增益控制在-15 至 24dB。外接话筒应通过串联电容耦合到本端。耦合电容值和本端的 10K输入阻抗决定了芯片频带的低频截止点。话筒参考（MIC REF）：本端是前置放大器的反向输入。当以差分形式连接话筒时，可减小噪声，提高 共模抑制比。 自动增益控制（AGC） AGC 动态调整前置增益以补偿话筒输入电平的宽幅变化，使得录制变化很大的 音量（从耳语到喧嚣声）时失真都能保持最小。响应时间取决于本端的5K输入阻抗外接的对地 电容（即线路图中C2）的时间常数。释放是境取决于本端外接的并联对地电容和电阻（即线路图 中 R2和C2）的时间常数。470K和4.7uF的标称值在绝大多数场合下可获得满意的效果. 模拟输出(ANA OUT)前置放大器的输出.前置电压增益取决于 AGC端电平.模拟输入(ANA IN )：本端为芯片录音信号输出.对话筒输入来说ANA OUT端应通过外接电容连至本端. 该电容和本端的 3K输入阻抗给出了芯片频带的附加低端截止频率.其它音源可通过交流耦合直 接连至本端(绕过了 TER的前置)。 喇叭输出（SP+、SP-）：过对输出端级驱动16以上的喇叭（内存放音时功率为12.2mW,AUX IN 放音 时功率为 50mW）.单端使用时必须在输出端和喇叭间接耦合电容,而双端输出既不用电容又不能将功率 提高至 4倍.录音和节电模式下,它们保持为低电平.注意:多个芯片的喇叭输出端绝对不能并联,否则 可能损坏芯片!不用的喇叭输出端绝对不能接地!辅助输入(AUX IN)：当/CE和P/-R为高,放音不进行,或处入放音溢出状态时,本端的输入信号过内部功 放驱动喇叭输出端.当多个2500芯片级联时,后级的喇叭输出通过本端连接到本级的输出放大器, 为防止噪声,建议在放内存信息时,本端不要有驱动信号 外部时钟(XCLK)：本端内部有下拉元件,不用时应接地。芯片内部的采样时钟在出厂前已调节器校,误差 地+1%内.商业级芯片在整个温度和电压范围内,频率变化在+2.25%内.工业级芯片在整个温度和电 压范围内，频率变化在+5%内，建议使用稳压电源。若要求更高精度或系统同步，可从本端输入 外部时钟，频率如表 23“外部钟频”基于单片机的录放音系统设计所示。由于内部的防混淆及增滑滤波器已设定，故上述推 荐的时钟频率不应改京戏。输入时钟的占空比无关紧要，因内部首先了进行分频。地址/模式输入（AX/MX）：地址端有个作用，取决于最高两位（MSB， 25120 的 A8 和 A9）的状态。当最高两位中有一个为 0 时，所有输入均解释为地址位， 作为当前录入操作的起始地址。地址端只作输入，不输出操作过程中的内部地址信息。地址在/CE 的下降沿锁存。三.操作模式ISD25120 系列内置了若干操作模式，可用最少的外围器件实现最多的功能。操作 模式也由地址端控制；当最高两位都为 1 时，其它地址端置高就选择某个（或某几个）模式。因 此操作模式和直接寻址相互排斥。操作模式可由微控制器也可由硬件实现。使用操作模式有两点 要注意：（1）所有操作最初都是从 0 地址，即存储空间的起始端开始。后续操作根据选用的模式 可从其它地址开始。但是，电路由录转为放，或由放转为录时（M6 模式除外），或执行了掉电周 期后，地址计数器复位为 0。（2）当/CE 变低，最高两地址位同高时，执行操作模式。这种操作 模式一直有效，除非/CE 再次由高变低，芯片重新锁存当前的地址/模式端电平，然后执行相应操作。表 12 操作模式简表M0（信息检索）快速跳过信息而不必知道其确切地址。/CE 每输入一个低脉冲，内部地址计 器就跳到下一条信息，此模式仅用于放音，通常与 M4 同时使用。 M1（删除 EOM 标志）使分段信息变为一条信息，仅在信息后保留一个 EOM 标志.这个模式 完成后， 录入的所有信息就变成一条连续的信息。M3（信息循环）循环重入位于存储空间起始处的那条信息。一条信息可以完全占满存储空 间，那么循环就从头至尾进行，这进/OVF 不变低。M4（连续寻址）正常操作中，重放遇到 EOM 标志时， 地址计数器会复位。M4 禁止地址计 数器复位，使得信息可连续录放或重放。M5（/CE 电平有效）通常，录音时/CE 为电平触发，放音时/CE 为边沿触发。本模式将放音 时/CE 设置为电平触发，特别适用于需用/CE 终止放音的场合。操作为：/CE 变低扣，芯 片从内存起始放音，/CE 变高放音即刻停止。/CE 再变低后。仍从内存起处开始放音，除 非 M4 也是高。 M6（按键模式）本模式的外围电路最简，成本大为降低；在录放结束，/CE 变高后，芯片自 动进入节电模式。而且，/CE、PD、/EOM 的作用重新定义如下： /CE（开始/暂停，低脉冲有效）/CE 端的下降沿控制操作的开始和暂停。当芯片不录不放时， /CE 端的下降沿就启动录/放操作。之后，如果在芯片没遇到 EOM 标志（放音时）或没发生溢出疥，再来一个/CE 下降沿将暂停当操作。暂停后，地址并不复位，再来一个/CE 下 降沿后从暂停处继续操作。 PD（停止/复位，高脉冲有效）PD 端的上升沿停止妆前录/放操作，并复位地址。 /EOM（运行指示）/EOM 变高表示录/放操作正在进行，可驱动 LED 等。五时序图 图 16、ISD25120 录音时序 图 17、ISD25120 放音时序四. 系统软件设计1 分段地址的设置ISD25120具有10位地址（A0A9），其中有效地址为600段（0000H0257H）。整个芯片的录放时间为120s，最小分段占用0.2s（120/600=0.2s）。10位地址（A0A9）中的4位地址A0，A1，A2，A3，已经接地，其余6位地址（A4，A5，A 6，A 7 ，A 8，A9）加上ISD25120的录放控制线CE和PD，用8位开关S1设置。S1可用手工操作，灵活方便。ISD25120分段地址表如下表1，控制接口表如2所例。十进制二进制A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0分段地址对应的时间/sIsd2560Isd2590Isd251200 0 0 0 0 0 0 0 0 0 000050 0 0 0 0 1 1 0 0 1 05.07.510.0100 0 0 0 1 1 0 0 1 0 010.015.020.0250 0 0 1 1 1 1 1 0 1 025.037.550.0300 0 1 0 0 1 0 1 1 0 030.045.560.0400 0 1 1 0 0 1 0 0 0 040.060.080.0500 0 1 1 1 1 1 0 1 0 050.075.0100.0599 1 0 0 1 0 1 0 1 1 159.989.85119.8分段地址表174LS374输出（8位）7位6位5位4位3位2位1位0位ISD25120输入PDCEA9A8A7A6A5A4 ISD25120控制接口表2ISD25120控制接口用开关S1管理：ON=0，OFF=1。如图中所示，P/R用开关管理：ON=0，OFF=1。2起始和终止地址的编排设计为了方便ISD25120分段录音播放的原理，将120s的录放时间暂时分为5段；第1，2，3，4，段均为22.4s，第五段为16s。在硬件设计上已经将A0A3接地，语音最小时间的宽度为3.2s，其分段地址如下表3所列：A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0第1段占用22.4s（7*3.2=22.4s），录入第1段音乐或语音起始地址： 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 （000H）终止地址： 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 （070H）第2段占用22.4s（7*3.2=22.4s），录入第2段音乐或语音起始地址： 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 （080H）终止地址： 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 （0F0H）第3段占用22.4s（7*3.2=22.4s），录入第3段音乐或语音起始地址： 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 （100H）终止地址： 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 （170H）第4段占用22.4s（7*3.2=22.4s），录入第4段音乐或语音起始地址： 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 （180H）终止地址： 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 （1F0H）第5段占用16s（5*3.2=16s），录入第5段音乐或语音起始地址： 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 （200H）终止地址： 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 （250H）分段地址表3（1）手动录音操作过程解说用手动拨动开关S1和S 2实现分段录音和分段播放的过程：1录音过程：设置S2状态为0，即P/R=0，ISD25120处于录音状态。对第一段音乐录音录音地址为000H070H，录音时间为22.4s。（2）设置S1的8位拨动开关，使得6位地址（A4A9）全为0，PD=0，CE=1，S1的8位拨动开关状态为00000000，即00H。（3）将PD开关拨到1状态，然后再将开关拨回0状态，开始录音并记时。（4）在不超过22.4s的时间内停止录音：将PD开关拨到1状态，停止录音。对第二段音乐录音录音地址为080H0F0H，录音时间为22.4s。（1）设置S1的8位拨动开关，使得6位地址（A4A9）为08H，PD=0，CE=1，S1的8位拨动开关状态为00100000，即08H。（2）将PD开关拨到1状态，然后再将开关拨回0状态，开始录音并记时。（3）在不超过22.4s的时间内停止录音：将PD开关拨到1状态，停止录音。对第三段音乐录音录音地址为100H170H，录音时间为22.4s。（1）设置S1的8位拨动开关，使得6位地址（A4A9）为10H，PD=0，CE=1，S1的8位拨动开关状态为01000000，即10H。（2）将PD开关拨到1状态，然后再将开关拨回0状态，开始录音并记时。（3）在不超过22.4s的时间内停止录音：将PD开关拨到1状态，停止录音。对第四段音乐录音录音地址为180H1F0H，录音时间为22.4s。基于单片机的录放音系统设计（1）设置S1的8位拨动开关，使得6位地址（A4A9）为18H，PD=0，CE=1，S1的8位拨动开关状态为01100000，即18H。（2）将PD开关拨到1状态，然后再将开关拨回0状态，开始录音并记时。（3）在不超过22.4s的时间内停止录音：将PD开关拨到1状态，停止录音。对第五段音乐录音录音地址为200H250H，录音时间为16s。（1）设置S1的8位拨动开关，使得6位地址（A4A9）为20H，PD=0，CE=1，S1的8位拨动开关状态为10010100，即20H。（2）将PD开关拨到1状态，然后再将开关拨回0状态，开始录音并记时。（3）在不超过16s的时间内停止录音：将PD开关拨到1状态，停止录音。4手动放音操作过程解说2放音过程：设置S2状态为1，即P/R=1，ISD25120处于放音状态。连续放音设置S1的8位拨动开关，使得6位地址（A4A9）全为0，PD=0，CE=1；S1的8位拨动开关状态为00000000，即00H，PD=0，CE=1；再将PD位置高（复位），再置低，放音便开始了。分段放音例如我们要播放第三段音乐：（1）设置S2状态为1，即P/R=1，ISD25120处于放音状态。（2）设置S1的8位拨动开关，使得6位地址（A4A9）为01000000，即语音地址为10H（第三段语音的起始地址）；将PD置高（复位），再置低，第三段音乐就开始放音了。（3）其他的几段音乐播放可模仿上面播放第三段音乐的操作。5