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SPI接口 SPI(Serial Peripheral Interface-串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。SPI接口 SPI接口的全称是Serial Peripheral Interface,意为串行外围接口,是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI接口是在CPU和外围低速器件之间进行同步串行数据传输,在主器件的移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,地位在后,为全双工通信,数据传输速度总体来说比I2C总线要快,速度可达到几Mbps。SPI接口是以主从方式工作的,这种模式通常有一个主器件和一个或多个从器件,其接口包括以下四种信号：（1）MOSI 主器件数据输出,从器件数据输入（2）MISO 主器件数据输入,从器件数据输出（3）SCLK 时钟信号,由主器件产生（4）/SS 从器件使能信号,由主器件控制在点对点的通信中,SPI接口不需要进行寻址操作,且为全双工通信,显得简单高效。 多个从器件硬件连接示意图在多个从器件的系统中,每个从器件需要独立的使能信号,硬件上比I2C系统要稍微复杂一些。SPI接口在内部硬件实际上是两个简单的移位寄存器,传输的数据为8位,在主器件产生的从器件使能信号和移位脉冲下,按位传输,高位在前,低位在后。如下图所示,在SCLK的下降沿上数据改变,同时一位数据被存入移位寄存器。 通讯时序图SPI接口内部硬件图示：最后,SPI接口的一个缺点：没有指定的流控制,没有应答机制确认是否接收到数据。 接口内部硬件连接图SPI 接口： 简单不简单2008-03-29 04:25:58SPI 串行外设接口总线，最早由Motorola提出，出现在其M68系列单片机中，由于其简单实用，又不牵涉到专利问题，因此许多厂家的设备都支持该接口，广泛应用于外设控制领域。SPI接口是一种事实标准，并没有标准协议，大部分厂家都是参照Motorola的SPI接口定义来设计的。但正因为没有确切的版本协议，不同家产品的SPI接口在技术上存在一定的差别，容易引起歧义，有的甚至无法直接互连（需要软件进行必要的修改）。虽然SPI接口的内容非常简单，但本文仍将就其中的一些容易忽视的问题进行讨论。SPI ( Serial Peripheral Interface ) SPI接口是Motorola 首先提出的全双工三线同步串行外围接口，采用主从模式（Master Slave）架构；支持多slave模式应用，一般仅支持单Master。时钟由Master控制，在时钟移位脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后（MSB first）；SPI接口有2根单向数据线，为全双工通信，目前应用中的数据速率可达几Mbps的水平。 SPI接口信号线SPI接口共有4根信号线，分别是：设备选择线、时钟线、串行输出数据线、串行输入数据线。设备选择线SS-（Slave select，或CS-）SS-线用于选择激活某Slave设备，低有效，由Master驱动输出。只有当SS-信号线为低电平时，对应Slave设备的SPI接口才处于工作状态。SCLK：同步时钟信号线，SCLK用来同步主从设备的数据传输，由Master驱动输出，Slave设备按SCK的步调接收或发送数据。串行数据线：SPI接口数据线是单向的，共有两根数据线，分别承担Master到Slave、Slave到Master的数据传输；但是不同厂家的数据线命名有差别。Motorola的经典命名是MOSI和MISO，这是站在信号线的角度来命名的。MOSI：When master, out line; when slave, in lineMISO：When master, in line; when slave, out line比如MOSI，该线上数据一定是Master流向Slave的。因此在电路板上，Master的MOSI引脚应与Slave的MOSI引脚连接在一起。双方的MISO也应该连在一起，而不是一方的MOSI连接另一方的MISO。 不过，也有一些产家（比如Microchip）是按照类似SDI,SDO的方式来命名，这是站在器件的角度根据数据流向来定义的。SDI：串行数据输入SDO：串行数据输出这种情况下，当Master与Slave连接时，就应该用一方的SDO连接另一个方的SDI。由于SPI接口数据线是单向的，故电路设计时，数据线连接一定要正确，必然是一方的输出连接另一方的输入。其实这个问题本来很简单的，但由于不同厂家产品的命名习惯可能不同，因此还需小心，以免低级出错。数据传输的时序模式 为了适用不同产品接口应用需要，SPI接口定义了多种时序传输模式，并可通过设置接口单元寄存器中的相关控制位来选择。在Motorola的产品中，时序即是由两个控制位（极性控制、相位控制）来控制的。时钟极性选择位CPOL：在设备被使能激活后，还未进行数据传输时或两个字节数据传输间歇期间（见图3中的1与2处），SCLK处于空闲（Idle）电平，通过CPOL空闲状态极性控制位可以选择此空闲电平电平是0还是1。时钟相位选择位CPHA：该控制位用来选择数据接收端设备的采样时刻。可能在Idle to Active的跳变沿（见图3中的红色圈处），也可能在Active to Idle的跳变沿（见图3中的蓝色圈处）。在该采样时刻，线上数据必须已经稳定可靠，因此数据发送端设备应提前将数据移出到数据线上。为了降低设计难度，大部分接口电路都是用同一时钟周期中前一个时钟沿（即相反时钟变化方向）将数据移出。SPI线上的Master，Slave设备必须根据具体情况设置匹配的传输时序模式，时序只有匹配，数据传输才能正常进行。如果设置的不匹配，可能导致数据接收方和发送方在同一时钟沿作用，导致数据传输失败。我们以手机设计中非常流行的触摸屏控制器TSC2046为例，介绍SPI接口的实际应用。由于TSC2046采样触摸屏信息并量化出最高位需要一定时间，而SPI总线没有握手机制，为避免Master过早的启动传输，接收无效数据，TSC2046引入了BUSY信号作为TSC2046向Master的指示。TSC2046是在时钟的第一个Idle to Active沿采集数据（下图1处），而在第一个（下一字节）Active to Idle 沿开始移出数据（下图2处），这导致Master只能在第二个dle to Active沿采集到的数据才是有效的（下图3处），而在第一个Idle to Active沿（下图1处）采集的数据是无效的，因此在软件中需要将该Bit丢弃。可见，必须根据Master与Slave的实际时序进行匹配，软件也需要进行对应的调整，才能保证数据传输的正常进行。多Slave的应用SPI也支持多Slave应用。多个Slave共享时钟线、数据线，可以直接并接在一起；而各Slave的片选线SS则单独与Master连接，受Master控制。在一段时间内，Master只能通过某根SS线激活一个Slave，进行数据传输，而此时其他Slave的时钟线和数据线端口则都应保持高阻状态，以免影响当前数据传输的进行。SPI Vs I2CSPI协议没有定义寻址机制，需通过外部SS信号线选择设备，当出现多slave应用时，需要多根SS信号线，实施起来较I2C要复杂。此外，SPI总线不支持总线控制权仲裁，故只能用在单Master的场合；而I2C可以支持多Master的应用。SPI 协议相对I2C要简单，没有握手机制，数据传输效率高，速率也更快，通常应用中可达几Mbps；此外SPI是全双工通信，可同时发送和接收数据，因此，SPI比较适合用于数据传输的场合。比如需要较大批量数据传输的场合（比如MMC/SD卡的数据传输就支持SPI模式），或者无需寻址传输的场合。而I2C协议功能较丰富，但也相对复杂，多用在传输一些控制命令字等有意义数据的场合。比如TSC2046只有一个控制寄存器（一个8bit的命令字），使用SPI接口即可控制，因为无需寻址。而OV的Cmos Sensor内有多个控制寄存器，此时就必须使用I2C接口才能实现寻址控制（哦，确切的是SCCB，一个很像I2C的东东）。SPI接口属于一种非常基本的外设接口，但是应用却很广泛。SPI也有所发展，比兔NS推出的SPI的精简接口Microwire，满足通常外设的扩展需求。Motorola还推出了扩展功能的QSPI（Queued SPI）接口，应用更为广泛。(原创文章 转载请注明来自 手机设计串行接口SPI接口应用设计作者：马潮老师 / 整理：armok / 2005-01-17/ www.OurAVR.com使用的同步串行三线SPI接口，可以方便的连接采用SPI通信协议的外围或另一片AVR单片机，实现在短距离内的高速同步通信。ATmega128的SPI采用硬件方式实现面向字节的全双工3线同步通信，支持主机、从机和2种不同极性的SPI时序，通信速率有7种选择，主机方式的最高速率为1/2系统时钟，从机方式最高速率为1/4系统时钟。 ATmega128单片机内部的SPI接口也被用于程序存储器和数据E2PROM的编程下载和上传。但特别需要注意的是，此时SPI的MOSI和MISO接口不再对应PB2、PB3引脚，而是转换到PE0、PE1引脚上（PDI、PDO），其详见第二章中关于程序存储器的串行编程和校验部分的内容。 ATmega128的SPI为硬件接口和传输完成中断申请，所以使用SPI传输数据的有效方法是采用中断方式+数据缓存器的设计方法。在对SPI初始化时，应注意以下几点： .正确选择和设置主机或从机，以及工作模式（极性），数据传输率； .注意传送字节的顺序，是低位优先（LSB First）还是高位优先（MSB Frist）； .正确设置MOSI和MISO接口的输入输出方向，输入引脚使用上拉电阻，可以节省总线上的吊高电阻。 下面一段是SPI主机方式连续发送（接收）字节的例程：#define SIZE 100 unsigned char SPI_rx_buffSIZE; unsigned char SPI_tx_buffSIZE; unsigned char rx_wr_index,rx_rd_index,rx_counter,rx_buffer_overflow; unsigned char tx_wr_index,tx_rd_index,tx_counter; #pragma interrupt_handler spi_stc_isr:18 void spi_stc_isr(void) SPI_rx_buffrx_wr_index = SPDR; /从ISP口读出收到的字节 if (+rx_wr_index = SIZE) rx_wr_index = 0; /放入接收缓冲区，并调整队列指针 if (+rx_counter = SIZE) rx_counter = 0; rx_buffer_overflow = 1; if (tx_counter) /如果发送缓冲区中有待发的数据 -tx_counter; SPDR = SPI_tx_bufftx_rd_index; /发送一个字节数据，并调整指针 if (+tx_rd_index = SIZE) tx_rd_index = 0; unsigned char getSPIchar(void) unsigned char data; while (rx_counter = 0); /无接收数据，等待 data = SPI_rx_buffrx_rd_index; /从接收缓冲区取出一个SPI收到的数据 if (+rx_rd_index = SIZE) rx_rd_index = 0; /调整指针 CLI(); -rx_counter; SEI(); return data; void putSPIchar(char c) while (tx_counter = SIZE);/发送缓冲区满，等待 CLI(); if (tx_counter | (SPSR & 0x80) = 0)/发送缓冲区已中有待发数据 /或SPI正在发送数据时 SPI_tx_buffertx_wr_index = c; /将数据放入发送缓冲区排队 if (+tx_wr_index = SIZE) tx_wr_index = 0; /调整指针 +tx_counter; else SPDR = c; /发送缓冲区中空且SPI口空闲，直接放入SPDR由SIP口发送 SEI(); void spi_init(void) unsigned chat temp; DDRB |= 0x080; /MISO=input and MOSI,SCK,SS = output PORTB |= 0x80; /MISO上拉电阻有效 SPCR = 0xD5; /SPI允许，主机模式，MSB，允许SPI中断，极性方式01，1/16系统时钟速率 SPSR = 0x00; temp = SPSR; temp = SPDR; /清空SPI，和中断标志，使SPI空闲 void main(void) unsigned char I; CLI(); /关中断 spi_init(); /初始化SPI接口 SEI(); /开中断 while() putSPIchat(i); /发送一个字节 i+; getSPIchar(); /接收一个字节（第一个字节为空字节） 这个典型的SPI例程比较简单，主程序中首先对ATmega128的硬件SPI进行初始化。在初始化过程中，将PORTB的MOSI、SCLK和SS引脚作为输出，同时将MISO作为输入引脚，并打开上拉电阻。接着对SPI的寄存器进行初始化设置，并空读一次SPSR、SPDR寄存器（读SPSR后再对SPDR操作将自动清零SPI中断标志自动清零），使ISP空闲等待发送数据。 AVR的SPI由一个16位的循环移位寄存器构成，当数据从主机方移出时，从机的数据同时也被移入，因此SPI的发送和接收在一个中断服务中完成。在SPI中断服务程序中，先从SPDR中读一个接收的字节存入接收数据缓冲器中，再从发送数据缓冲器取出一个字节写入SPDR中，由ISP发送到从机。数据一旦写入SPDR，ISP硬件开始发送数据。下一次ISP中断时，表示发送完成，并同时收到一个数据。类似本章介绍的USART接口的使用，程序中putSPIchar()和getSPIchar()为应用程序的底层接口函数（SPI驱动程序是SPI中断服务程序），同时也使用了两个数据缓冲器，分别构成循环队列。这种程序设计的思路，不但程序的结构性完整，同时也适当的解决了高速MCU和低速串口之间的矛盾，实现程序中任务的并行运行，提高了MCU的运行效率。 本例程是通过SPI批量输出、输入数据的示例，用户可以使用一片ATmega128，将其MOSI和MISO两个引脚连接起来，构成一个ISP接口自发自收的系统，对程序进行演示验证。需要注意，实际接收到的字节为上一次中断时发出的数据，即第一个收到的字节是空字节。 读懂和了解程序的处理思想，读者可以根据需要对程序进行改动，适合实际系统的使用。如在实际应用中外接的从机是一片SPI接口的温度芯片，协议规程为：主机先要连续发送3个字节的命令，然后从机才返回一个字节的数据。那么用户程序可以先循环调用putSPIchar()函数4次，将3个字节的命令和一个字节的空数据发送到从机，然后等待一段时间，或处理一些其它的操作后，再循环调用getSPIchar()函数4次，从接收数据缓冲器中连续读取4个字节，放弃前3个空字节，第4个字节即为从机的返回数据了。 ISD4004语音芯片资料说明及其应用实例（含程序驱动） 收藏 *spi isd4004.h*/i nclude reg51.hi nclude intrins.h sbit _cs = p00;sbit _sclk= p03;sbit _mosi= p01;sbit _miso= p02;sbit _rac = p04;sbit _int = p05;void delay(unsigned int i) /延时程序 while(i-);void stopmode() /停止 unsigned char m,i,j; _cs=1; _sclk=0; _cs=0; m=0x30; for(i=0;i8;i+) m=_cror_(m,1); j=m1; _mosi=cy; _sclk=0; _sclk=1; _cs=1;void powerdown() /下电 unsigned char m,i,j; _cs=1; _sclk=0; _cs=0; m=0x10; for(i=0;i8;i+) m=_cror_(m,1); j=m1; _mosi=cy; _sclk=0; _sclk=1; _cs=1;void powerup() 上电 unsigned char m,i,j; _cs=1; _sclk=0; _cs=0; m=0x20; for(i=0;i8;i+) m=_cror_(m,1); j=m1; _mosi=cy; _sclk=0; _sclk=1; _cs=1;void record4004(unsigned int address) 录音 address-录音地址 0-2400 unsigned char i,m,j; unsigned int datasoute=0; powerup(); delay(5118);/上电延时 powerup(); delay(5118);/上电延时 delay(5118);/上电延时 _cs=1; _sclk=0; m=0xa0; _cs=0; for(i=0;i16;i+) address=_iror_(address,1); datasoute=address1; _mosi=cy; _sclk=0; _sclk=1; for(i=0;i8;i+) m=_cror_(m,1); j=m1; _mosi=cy; _sclk=0; _sclk=1; _cs=1; _sclk=0; m=0xb0; _cs=0; for(i=0;i8;i+) m=_cror_(m,1); j=m1; _mosi=cy; _sclk=0; _sclk=1; _cs=1; p0=0xff; datasoute=0; while(_int=1) /存储地址换行标志 if(_rac) delay(20000); datasoute+; /记录本次录音所占的行数（也就是本次录音有多大） / / 在这里应该加上自己的程序,就是录音退出程序 / /while end;void audioout(unsigned int address) /放音程序 unsigned char i,m,j; unsigned int datasoute; powerup(); _cs=1; _sclk=0; _cs=0; m=0xe0; for(i=0;i16;i+) address=_iror_(address,1); datasoute=address1; _sclk=0; _mosi=cy; _sclk=1; for(i=0;i8;i+) m=_cror_(m,1); j=m1; _sclk=0; _mosi=cy; _sclk=1; _cs=1; _sclk=0; m=0xf0; _cs=0; for(i=0;i8;i+) m=_cror_(m,1); j=m1; _sclk=0; _mosi=cy; _sclk=1; _cs=1; p0=0xff; while(_int=1) /while end;main() record4004(0); audioout(0); while(1);摘要：ISD4044 是一种采用ChipCorder 专利技术的语音芯片。此芯片无须A/D 转换和压缩就可以直接储存，没有A/D 转换误差，在一个记录位（BIT）可存储250级声音信号，相当于通常的A/D 记录的8 倍。片内集成了晶体振荡器、麦克前置放大器、自动增益控制等，只要很少的外围器件，就可以构成个完整声音录放系统。本文介绍了ISD4004 的原理、特点、功能及其在智能控制系统中的应用。关键词：ISD4004 单片机 89C511 概述ISD4004 是美国ISD 公司制造的一种新款语音芯片。与ISD 其它系列语音产品不同的是，ISD4004是一种微控制器“从”设备，而“主”控制器可以是内置有SPI 兼容接口的微控制器，也可以用I/O 仿真SPI通信协议。ISD4004 系列工作电压为3V，单片录放时间为816 分钟，音质好，适用于移动电话及其它便携式电子产品中。该芯片采用CMOS 技术，内含振荡器、抗混叠滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮陈列。芯片的所有操作必须由微控制器控制，操作命令可通过串行通信接口（SPI 或Microwire）送入。ISD4004 采用多电平直接模拟量存储技术，每个采样值直接存贮在片内闪烁存贮器中，因此能非常真实、自然地再现语音、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”。采样频率可为4.0，5.3，6.4，8.0kHz，频率越低，录放时间越长，音质则有所下降， 片内信息存于闪烁存贮器中，可在断电情况下保存100 年（典型值），反复录音10万次。2 引脚功能描述ISD4004 的引脚排列如图1 所示，各引脚功能如下：电源（VCCA，VCCD）：为使噪声最小，芯片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的不同管脚小，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器件。地线（VSSA，VSSD）：芯片内部的模拟和数字电路也使用不同的地线。同相模拟输入（ANA IN+）：录音信号 的同相输入端。输入放大器可用单端或差分驱动。单端输入时，信号由耦合电容输入，最大幅度为峰峰值32mV，耦合电容和本端的3k 电阻输入阻抗决定了芯片频带的低端截止频率。差分驱动时，信号最大幅度为峰峰值16mV，与ISD33000 系列相同。反相模拟输入（ANA IN-）：差分驱动时，为录音信号的反相输入端。信号通过耦合电容输入，最大幅度为峰峰值16mV。音频输出（AUD OUT）：提供音频输出，可驱动5k 的负载。片选（SS）：此端为低，即向该ISD4004 芯片发送指令，两条指令之间为高电平。串行输入（MOSI）：此端为串行输入端，主控制器应在串行时钟上升沿之前半个周期将数据放到本端，供ISD 输入。串行输出（MISO）：ISD 的串行输出端。ISD 未选中时，本端呈高阻态。串行时钟（SCLK）：ISD 的时钟输入端，由主控制器产生，用于同步MOSI 和MISO 的数据传输。数据在SCLK 上升沿锁存到ISD，在下降沿移出ISD。中断（INT）：本端为漏极开路输出。ISD 在任何操作（包括快进）中检测到EOM或IVF 时，本端变低并保持。中断状态在下一个SPI 周期开始时清除。中断状态也可用RINT 指令读取。OVF 标志用来指示ISD 的录、放操作已到达存储器的末尾。只在放音中检测到内部的EOM 标志时，此状态位才置1。行地址时钟（RAC）：漏极开路输出。每个RAC 周期表示ISD 存储器的操作进行了一行（ISD4004系列中的存贮器共2400 行）。该信号保持高电平的时间为175ms，低电平时间为25ms。在快进模式，RAC 可保持高电平218.75s，低电平31. 25s。该端可用于存储管理技术。3 工作原理与功能特性ISD4004 声音录放采用CchipCorder 专利技术，即无须A/D 转换和压缩就可以直接储存，没有A/D转换误差，在个记录位（BIT）可存储250 级声音信号，相当于通常的A/D 记录的8 倍。3.1 SPI（串行外设接口）ISD4004 工作于SPI 串行接口。SPI 协议是一个同步串行数据传输协议，该协议假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK 的下降沿工作，因此对于ISD4004 而言，在时钟上升沿将锁存MOSI 引脚的数据，而在下降沿则将数据送至MISO 引脚。3.2 SPI 接口指令SPI 的接口指令如表1 所列。表1 SPI 的接口指令3.3 SPI 端口的控制位SPI 端口控制位如图2 所示。3.4 SPI 控制寄存器SPI 控制寄存器控制器件可以实现如录放、录音、信息检索（快进）、上电/掉电、开始和停止操作、忽略地址指针等功能。具体控制位如表2 所列。当IAB 置0 时，录、放操作从A9A0 地址开始。为了能连贯地录、放到后续的存储空间，在操作到达该行末之前，应发出第二个SPI 指令将IAB 置1，否则器件在同一个地址上将反复循环。这一点对语音提示功能很有用。RAC 脚和IAB 位可用于信息管理。4 在智能控制中的典型应用本系统是以单片机，语音处理芯片及报警传感器为基础，利用公共电话网络建立起来的智能家居服务系统。它具有以下主要功能：（1）家电控制功能：打电话在通过密码校验后，在语音的提示下，进行远程控制家电、查询其工作状态及家电定时操作。（2）电话录音功能：可来电留主及用户自己录音（3）自动语音报警功能：在无的情况下，监控系统检测到非法闯入，能自动拔打报警电话。在叫通后，能接报警信息以语音的形式发送出去。由上可以看到，在整个家居服务系统中，要多次实现语音提示，应答，查询等功能。这些功能的实现是靠单片机89C51 与ISD4004 之间的通讯来完成的。89C51 与ISD4004 的连接如图3 所示图中，ISD4004 的13 管脚是模拟语音信号的输出端，输出的语音信号通过LM386 功率放大器放大，然后经过变压器耦合到电话线上。MIC 是麦克风，即语音信号的输入端，输出的模拟语音信号通过三极管组成放大器加到ISD4004 语音芯片的输入端。该系统的录音子程序如下：LUYIN： ；用户录音子程序MOV R0，# # # # # # # # # #ACALL FAST ；语音提示如何修改JB P3.5，$MOV A，#20H ；语音芯片上电ACALL ISDXSETB P1.0ACALL YS50 ；上电延时ACALL YS50MOV A，# # # # #；“# # # # # #”表示是录音具体地址ACALL ISDX ；置录音地址MOV A，#0A0HACALL ISDXSETB P1.0LUY1：MOV R1，#20H ；录音开始LUY2：ACALL YS50DJNZ R1，LUY2MOV A，#0B0H ；录音ACALL ISDXSETB 1.0JNB P3.3，$LUY9：MOV A，#30HACALL ISDXSETB P1.0LUY3：MOV R5，#10HLUY5：JNB P1.4，LUY4 ；检查录音是否超时JNB P3.5，LUY3DJNZ R5，LUY5MOV A，#30H ；录音停止ACALL ISDXSETB P1.0LUY6：MOV R4，#0FFHLUY7：MOV R5，#0FFHLUY8：MOV R6，#0FFHLUYA：JNB P3.5，LUY9DJNZ R6，LUYADJNZ R5，LUY8DJNZ E4，LUY7SJMP GUANJILUY4：MOV R0，# # # # # #；“录音超过，请重录制”ACALL FSATSJMP LUYIN放音子程序：FANGYI：MOV R0，# # # # # #；“提示放音程序开始工作”ACALL FASTFANGY2：MOV R1，#0FFHFANGY3：MOV R2，#0FFHFANGY4：MOV A，#0FFHMOV P0，ASETB P0.7SETB P0.4CLR P0.5SETB P0.6MOV A，P0 ；读8880 状态寄存器JB ACC.2，FANGY6FANGY6：DJNZ R2，FANGY4DJNZ R1，FANGY3SJMP GUANJICLR P0.4MOV A，P0 ；读8880 接收数据寄存器ANL A，#0FH ；屏蔽高四位CJNE A，#02H，FANGYI；查询是否“2”键按下，是则放音FANGY5：MOV A，#0FFHMOV P0，ASETB P0.7SETB P0.4CLR P0.5SETB P0.6MOV A，P0JNB ACC.2，FANGY5MOV R0，# # # # #ACALL FASTINC R0SJMP FANGY2本文来自CSDN博客，转载请标明出处：/hxq_10/archive/2009/12/10/4981301.aspxisd4004应用电路ISD4004系列工作电压3V,单片录放时间8至16分钟,音质好,适用于移动电话及其他便携式电子产品中。芯片采用CMOS技术,内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮陈列。芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制,操作命令可通过串行通信接口(SPI或Microwire)送入。芯片采用多电平直接模拟量存储技术, 每个采样值直接存贮在片内闪烁存贮器中,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。采样频率可为 4.0,5.3,6.4,8.0kHz,频率越低,录放时间越长,而音质则有所下降,片内信息存于闪烁存贮器中,可在断电情况下保存100年(典型值),反复录音10万次。语音录放模块的硬件电路如图3所示。MK1为麦克风，用于录入语音，可完成普通的现场录音。在放音电路中，输出端选用低电压通用集成功率放大器LM386M-1的典型应用电路作为扬声器LS1的驱动电路。该典型电路中，LM386M-1的1脚和8脚间外接10F的旁路电容，可以使电路的放大倍数提高200倍。ISD4004的工作电压是3V，可以通过变压电路将5V电压转变为3 V，转换电路如图4所示。 一种基于单片机控制的ISD4004语音芯片应用电路发布日期:2005-11-06作者:冯志慧 许利军 薛鹏涛 翁梅 余华 周志强 来源:微计算机信息 摘要：ISD4004语音系列芯片是美国ISD公司推出的产品，具有多次重复录放，存储时间长，使用时不需扩充存储器，所需外围电路简单等特点。本文将结合ISD4004芯片在语音报站器中的一个实际应用，对其功能和使用方法做一简单介绍，从而使读者对ISD4004系列语音芯片的使用有个初步的了解。关键字：1SD4004 单片机89C52 1 前言 ISD4004语音芯片是由美国ISD公司推出不久的新产品。关于该语音芯片的引脚说明以及内部电路等，因为很容易在ISD公司提供的芯片资料中查到，笔者就不在本文作过多的描述。只简单对其特点做一介绍。 与普通的录音/重放芯片相比，ISD4004具有如下特点：首先是记录声音没有段长度限制，并且声音记录不需要A/D转换和压缩。其次，快速闪存作为存储介质，无需电源可保存数据长达100年，重复记录10000次以上。此外，ISD4004具有记录时间长（可达16分钟，本文采用的为8分钟的ISD4004语音芯片）的优点。最后，ISD4004开发应用具有所需外围电路简单的优点，这一点从本文介绍的其在语音报站器中的实际应用中可以体会到。2 硬件电路设计 在目前市场上流通的语音报站器，大多采用的不是ISD4004系列的芯片。这固然由于ISD4004推出不久以及其价格偏高有关。但随着ISD4004应用的增多以及价格的回落，再加上ISD4004系列芯片本身又具有的多次重复录放、自带存储器、使用简单等优点。可以相信，在语音报站器中采用ISD4004系列语音芯片也是完全可行的。笔者设计了该装置的硬件电路并进行了上车调试，取得了较为满意的效果。 本文讨论的语音报站器主要是指装在车上的放音电路，不包含录音电路，在实际应用中由录音电路完成报站内容的录音工作，并存储到语音芯片中。本文主要结合ISD4004在放音电路中的使用来介绍ISD4004的典型应用。2.1 硬件电路图 本文讨论的报站器主电路主要由单片机89C52和ISD4004构成。该系统的硬件电路连接如图1所示：图1 本系统可以主要分为三部分。单片机控制部分、放音部分和显示部分。本文的显示电路采用的是通过P3.0，P3.1控制的两个7段数码管的静态显示，在此不作详细介绍。控制部分则主要由单片机89C52构成，包含必要的按键电路、复位电路和看门狗电路等外围电路。放音部分主要由ISD4004构成，包含配套的变压电路，功放电路等。 从图中可以看出89C52和ISD4004之间的连接较少，单片机的P1.0P1.3引脚接按键，控制报站器工作过程中的放音与否和放音内容。P1.6接ISD4004的片选引脚/SS，控制ISD4004的选通与否。P1.7接ISD4004的串行输入引脚MOSI，从该引脚读入放音的地址。P3.0，P3.1控制外围显示电路，在报站器工作过程中显示出当前的站号。P3.2和P3.3分别接ISD4004的串行时钟引脚SCLK和中断引脚/INT。对于ISD4004芯片所需要的连接还有音频信号输出引脚AUDOUT，该引脚通过一个滤波电容与扬声器连接，AMCAP为自动静音端，使用时通过一个电容接地。此外由于ISD4004的工作电压为3伏，而单片机所需供电电压为5伏，因此需要采用变压电路得到3伏电压供ISD4004使用。3 软件设计3.1 程序流程图 如图2所示：图23.2 程序工作思想 电路上电后，程序首先完成程序的初始化，随后查询按键状态，进入系统待机状态。如果有按键按下，则转去执行该按键指向的工作程序。按键包括放音键，停止键，加一，减一键以及特殊语键。在待机状态下，如果放音键首次被按下，程序将首先判断是去还是回（公交车路径一般是既去又回的），并点亮相应的指示灯。自动读出第一站的放音内容，站号显示1。如果不是首次按下，程序则首先判断当前站号，并以该站号为依据获得存放该站放音内容的首地址。调用放音子程序，读入前面获得的本站放音内容首地址，开始放音。每一句放音完毕后，ISD4004的中断引脚（25脚）会自动送一低电平信号。在硬件设计中，该引脚与单片机的P3.3连接。因此，会引起一次中断，在中断子程序中会有一个计数器记录中断次数，从而判断何时一站结束，站号加一并刷新显示。加一键按下后则使程序放音内容转向下一站，减一键则使程序放音内容转向上一站，相应的站号显示也将随之刷新。特殊语键按下后，程序转向执行特殊语放音（譬如拐弯请注意等语句）。停止键被按下将中止当前的放音状态。3.3 部分工作子程序 为了便于读者对ISD4004应用的理解，本文给出了部分操作程序。该部分程序主要完成放音操作，把获得的放音内容的地址送到ISD4004中，完成放音。下面给出的就是放音部分程序。放音子程序：PLAY:ACALL POWERUP ;上电子程序 ACALL DELAY25 ;延迟子程序，至少延迟25ms CLR P1.6 ;选中ISD4004 MOV PLAY2,#11100000B ;存放SETPLAY命令 MOV A,PLAY0 ;送放音地址低8位 ACALL SEND ;调用送地址子程序 MOV A,PLAY1 ;送放音地址高8位 ACALL SEND MOV A,PLAY2 ;送SETPLAY命令 ACALL SEND SETB P1.6 CLR P1.6 MOV PLAYING,#11110000B ;送入放音指令 MOV A,PLAYING ACALL SEND SETB P1.6 RETPOWERUP: ;送上电指令子程序 MOV POWING,#00100000B ;送入语音芯片上电信号 MOV A,POWUPING CLR P1.6