WTVV语音芯片介绍

WTVV(语音芯片介绍)版本历史记录版本日期描述V1.02006.5.1V2.02006.9.6增加按键组合控制模式增加壹线串口控制模式串口控制增加打开、关闭功放的功能SOP20的封装形式更换为SSOP20V2.012007.03.19壹线串口、三线串口的控制指令优化，增加语音段数，增加功放控制指令V2.022007.03.31改动典型应用电路中，DIP20SSOP20等封装的管脚P06、P07调换的错误将典型应用电路中的BUSY上拉电阻取消V2.032007-11-16修改了典型应用电路，时序范围，环境绝对系数，应用范围V2.042007.12.11再次调整部份细节检索目录1.芯片特点：32.简介及选型：42.1简介42.2芯片选型53.应用范围64.管脚图6WTV040/080/170-16P75.管脚说明：96.电气参数106.1环境绝对极限系数107.控制模式：117.1按键控制模式：117.2按键组合控制模式137.3且口模式：147.4壹线串口模式：167.5三线串口模式：207.6时序分析图247.7时序对应范围值258.典型应用电路268.2WTV040/080/170－16P268.3WTV040/080/170－20P、20SS308.4WTV040/080/170－44F2338.5WTV340－44F2348.6外接功放典型应用电路348.6硬件复位电路359.封装及引脚配置：3610.芯片命名描述：41<<WTVOTPVOICECHIP3.40>>软件简图421.芯片特点：可编程的壹次性烧录(OTP)语音芯片。6KHZ频率时，语音长度可分别达到40秒、80秒、170秒、340秒。内置16bitsDAC数字/仿真转换器(DAC)，内置PSG语音合成器和音质优化算法，音质高。PWM和DAC俩种语音输出方式。可任意插入静音，且不占用语音空间。相同的语音可重复调用，且不占用语音空间。多种工作模式：按键控制模式、按键组合控制模式、且口控制模式、串口控制模式等。播放语音时，BUSY脚可根据需要，设定输出高电平或低电平。0.5W喇叭直推线路(Direct-Drive),不需要外加器件,音质和音量比传统"Cout+三极管"更佳,且耗电量更少。工作电压范围：2.5V至3.5V。省电模式时耗电2uA，于省电模式下，芯片上电后1秒钟或者语音停止播放后1秒自动休眠。DIP16、SOP16、SSOP20、QFP44等多种封装形式可供选择。强大的可编程能力，能够根据需要定制各种繁杂的功能。2.简介及选型：2.1简介WTV6K长度可分别达到4080170340PWM或DAC有按键控制模式、按键组合控制模式、且口控制模式、串口控制模式等。按键控制模式的触发方式灵活；串口模式下可控制音量、打开或关闭功放、有循环播放和停止功能。和WTV系列语音芯片配套的语音编程软件<<WTVOTPVOICECHIP3.40>>操作界面简单、容易操作，功能齐全，充分利用芯片内部的资源，能够大大缩短芯片的制作周期。此芯片具有众多单元电路，且有极强的可编程能力，除了能够播放语音，而且仍能够播放MIDI音乐等，不仅能实现标准的控制方式，亦可根据需求，订做各种功能，尽可能的使产品的性价比提升到最高。亦可控制各种电器设备等，可应用于很多领域，例如：电子琴、高级玩具、儿童学习机、防盗设备、智能家电、保健和理疗产品、仪器仪表，以及各类自动控制系统等等。于很多需要高音质、功能灵活多变等要求的产品中，WTV系列语音芯片是最具性价比的方案之壹，也是于某些场合替换ISD系列语音芯片的最佳选择！2.2芯片选型芯片系列芯片名称封装形式语音长度工作模式所对应的最多段数按键模式且口模式串口模式WTV040-16PDIP164段8段128段WTV040WTV040-16SSOP164段8段128段40秒WTV040-20SSSSOP208段128段128段WTV040-44F2QFP448段128段128段WTV080-16PDIP164段8段128段WTV080WTV080-16SSOP164段8段128段80秒WTV080-20SSSSOP208段128段128段WTV080-44F2QFP448段128段128段WTV170-16PDIP164段8段128段WTV170WTV170-16SSOP164段8段128段170秒WTV170-20SSSSOP208段128段128段WTV170-44F2QFP448段128段128段WTV340WTV340-44F2QFP44340秒8段128段128段注意:20秒的芯片请见WTV020数据手册，封装形式有DIP16,SOP163.应用范围玩具，电子琴，麻将机汽车倒车雷达，汽车报警器家庭防盗器，汽车防盗器医疗治疗仪作主控及智能语音和弦音乐门铃英语学习机，儿童智能学习机家电智能语音提示测量仪器人声报读报时器智能人声提示电话工控提示领域旅游解读机，广告机。4.管脚图WTV040/080/170-16PWTV040/080/170-20P、20SSWTV040/080/170-44F2WTV340-44F25.管脚说明：说明名称I/O按键控制模按键组合且口控制串口模式式控制模式模式三线8位单线8位AMP_NOPWM输出口2EQ_R_P---内部运放恒压源EQ_L_OUTO内置音频放大电路L的输出口EQ_L_INI内置音频放大电路L的输入口EQ_R_OUT---内置音频放大电路R的输出口EQ_R_INO内置音频放大电路R的输入口AUDIO_LI经过芯片内部D/A转换后的音频输出LAUDIO_RI经过芯片内部D/A转换后的音频输出RPORT1[0]~PORT1I/O通用I/O口，未定义[7]PORT2[0]~PORT2I/O通用I/O口，未定义[7]PORT2[4]OBUSY信号C_PLL---增强抗干扰(建议不使用)R-FREQ---振荡脚PORT0[7]IK8K8地址脚S6------------PORT0[6]IK7K7地址脚S5------------VPP---编程电源PORT0[5]IK6K6地址脚S4------------PORT0[4]IK5K5地址脚S3------------PORT0[3]IK4K4地址脚S2DATA输入DATAPORT0[2]IK3K3地址脚S1CLK输入--------PORT0[1]IK2K2地址脚S0CS片选信号-------PORT0[0]IK1TEST脚触发脚SBTTEST脚RESETBIRESET信号VCC---模拟电源正极GND数字地线VSS模拟地线VDD数字电源正极AMP_PPWM输出口1当系统上电时，p00,p01不能同时为低电平，否则进入测试模式，于MCU场合下容易忽视6.电气参数6.1环境绝对极限系数VCC-GND-0.5～3.6VVinGND-0.3<Vin<VCC+0.3VVoutGND<Vout<VCCVT(Operation)DIP-10~+70°CSSOP-20~+80°CQFP-15~75°CT(Junction)-30~+120°CT(Storage)-45~+125°C7.控制模式：下列控制模式中，除了按键模式能够和其它模式能够同时使用外，壹线串口模式、三线串口模式、且口模式必须由用户根据自己的需要单独定制。如用户定制了三线串口模式，那该芯片能够使用的模式有按键模式和三线串口模式,其它模式不能用。7.1按键控制模式：7.1.1按键控制模式：所定义的管脚能够直接触发芯片放音，即每壹个管脚可控制播放壹段语音。每个开关的触发方式可单独设置按键控制模式的防抖动时间为：10ms7.1.2端口的分配：封装形管脚式PORT07PORT06PORT05PORT04PORT03PORT02PORT01PORT00DIP16----------------K4K3K2K1SOP16----------------K4K3K2K1SSOP20K8K7K6K5K4K3K2K1每个开关的控制方式均能够单独设定,具体触发方式请参阅“触发时序图”。7.1.3触发时序图：备注：负脉冲触发。当I/O口检测到有下降沿时（如，该I/O口对地短路壹下），触发播放语音。于语音播放期间，再检测到下降沿，芯片不动作。直到语音结束后，检测到的下降沿才有效。备注：负脉冲触发。当I/O口检测到有下降沿时（如，该I/O口对地短路壹下），触发播放语音。于语音播放期间，再检测到下降沿，芯片会打断正于播放的语音，重新播放。只要有下降沿信号，就重新播放。I/O口为低电平时，保持播放，高电平则停止。当第壹遍结束后，仍保持低电平，则继续重新播放，直到转变为高电平才停止。只要是低电平，则有声音；高电平，没声音。I/O口为低电平时，保持播放，高电平则停止。当第壹遍结束后，仍保持低电平，也不会继续播放，它只播放壹次就结束。如果需要重新播放，则需要让它拉高，再拉低，后保持低电平即可。I/O口为低电平时，保持播放，高电平则停止。当第壹遍结束后，仍保持低电平，它则会继续重复播放，只有变为高电平才停止，否则不停，壹直播放。备注：壹个负脉冲开始播放，下壹次负脉冲结束。不管声音是正于播放仍是停止，均遵照这个规则。备注：用壹个按键触发播放所有的声音。壹个负脉冲触发播放壹段，下壹个负脉冲播放下壹段，播放完最后壹段，则不会再有声音。只会将全部声音播放壹遍。备注：用壹个按键触发播放所有的声音。壹个负脉冲触发播放壹段，下壹个负脉冲播放上壹段，播放完最后壹段，重新播放第壹段。如此循环往复。它和上面说到的单键向后，只是次序上颠倒过来。功能是不变的。onekey。用壹个按键触发播放所有的声音。壹个负脉冲触发播放壹段，下壹个负脉冲播放下壹段，播放完最后壹段，则会播放第壹段，如此循环往复地播放。onekey。用壹个按键触发播放所有的声音。壹个负脉冲触发播放壹段，下壹个负脉冲播放下壹段，播放完最后壹段，则会播放第壹段，如此循环往复地播放。7.2按键组合控制模式7.2.1按键组合控制模式：可通过定义的管脚直接组合触发播放语音。7.2.2端口的分配：封装形管脚式PORT07PORT06PORT05PORT04PORT03PORT02PORT01PORT00DIP16----------------K4K3K2K1SOP16----------------K4K3K2K1SSOP20K8K7K6K5K4K3K2K1QFP44K8K7K6K5K4K3K2K1K1发、顺序向后触发、顺序向前触发等7.2.3语音和开关状态的对应关系DIP16、SOP16封装形式：GroupN管脚K4K3K2Group1000Group2001Group3010Group4011Group5100Group6101Group7110无声音111注：触发管脚K2、K3、K4默为为上拉(即为1)SSOP20封装形式：GroupN管脚K8K7K6K5K4K3K2Group10000000Group20000001Group30000010Group40000011...以二进制方式递增.............................................Group1271111110K2为低位、K8为高位，以二进制的方式递增。7.2.4触发时序时序图说明：按下相应的按键后，壹直按住，芯片播放相应地址的语音，当语音播放完毕，即使按键信号仍保持不变，也不会再有声音出来，除非改变按键的信号。另外，当语音于播7.3且口模式：7.3.1PORT0(0)定义为触发脚，PORT0(1)~PORT0(7)定义为地址脚。通过改变地址，然后触发PORT0(0)脚即可实现多段语音的控制7.3.2端口的分配：封装形式PORT07PORT06PORT05PORT04管脚PORT03PORT02PORT01PORT00DIP16----------------地址S2地址S1地址SO触发脚SBTSOP16----------------地址S2地址S1地址SO触发脚SBTSSOP20地址S6地址S5地址S4地址S3地址S2地址S1地址SO触发脚SBT7.3.3语音和地址的对应关系DIP16、SOP16封装形式：GroupN管脚S3S2S1Group1000Group2001Group3010Group4011Group5100Group6101Group7110Group8111SSOP20封装形式：GroupN管脚K8K7K6K5K4K3K2Group10000000Group20000001Group30000010Group40000011...以二进制方式递增.............................................Group1271111110Group12811111117.3.4控制时序：先将地址置到想要播放语音所对应的码，然后触发放音脚SBT，即可放音SBT的触发方式：脉冲可重复触发，脉冲不可重复触发，电平非保持，电平保持注:待Addr信号稳定后，再发送触发，以免误触发播放其它语音7.4壹线串口模式：7.4.1DATA壹个管脚控制芯片的工作。通过串口发送数据能够控制语音的播放、停止、循环等。7.4.2端口的分配：封装形式PORT07PORT06PORT05PORT04管脚PORT03PORT02PORT01PORT00DIP16----------------DATA--------K1SOP16----------------DATA--------K1SSOP2----------------DATA--------K10K1发、顺序向后触发、顺序向前触发等7.4.3数据和语音的对应关系：数据（十六进制）功能00H播放第1段语音01H播放第2段语音02H播放第3段语音03H播放第4段语音....XXH播放第N段语音.....DEH播放第223段语音DFH播放第224段语音E0H音量调节（第壹级）E1H音量调节（第二级）．．．．．．．．．．．．ＥＦＨ音量调节（第１６级）F0H关闭功放F1H打开功放F2H循环播放当前语音FEH停止播放当前语音默认状态下，音量处于最大，为EFH。音量调节命令能够于任何时候发送。功放状态取决于工程文件于制作时，选择了哪壹种。只要给模块发命令，模块的功放状态就会改变。循环播放命令（F2H），必须于播放语音时发送，模块才会识别到。如果是于语音已经停止的状态下发送该命令，无效。7.4.4控制时序注于主控单片机组合播放语音时，如播放5千6百8十元4角6分，主控单片机发码后，要等待至少5ms后再去检测BUSY信号，发码后立即检测BUSY可能会导致漏报。另外，建议你于每发壹个码之前均加复位信号，如播报你所举的5千6百8十元4角6分时不应于播这壹串数字之前只加壹次复位，应该每壹位均要复位，复位信号加的方法如上图所示。7.4.5程序范例(MCU：PIC16F57晶振：4MHz)rst=0;for(i=0;i<10;i++)asm("nop");rst=1;wait(200);/*5ms之上*/sda=0;wait(300);/*5ms*/for(i=0;i<8;i++){sda=1;if(addr&1){wait(15);/*300us*/sda=0;wait(5);/*100us*/}else{wait(5);sda=0;wait(15);}addr>>=1;}sda=1;汇编范例汇编范例：MCU：AT892051,晶振：4MHz;------------------------------------------------发送高电平HIGD:lcallDELAY2；延时600usclrSDAlcallDELAY3；延时200usCLRAMOVa,R2RRAmovr2,adjnzr4,SENDSETBSDACJNER2,#09H,NEXTSJMPMAIN;-------------------------------------------------发送低电平LOWD:lcallDELAY3CLRSDAlcallDELAY2CLRAMOVa,R2RRAmovr2,adjnzr4,SENDSETBSDACJNER2,#09H,NEXTSJMPMAINSEND:setbSDAclramova,r2;取出字节的最低位anla,#01hHIGD1:jbacc.0,HIGD;字节为高，调用高位发送函数LOWD1:JNBACC.0,LOWD;字节位低，调用低位发送函数RET7.5三线串口模式：7.5.1三线串口模式：指分别用CS（片选）、DATA（数据）、CLK（时钟）三个管脚控制芯片的工作。通过串口发送数据能够控制语音的播放、停止、循环等。7.5.2端口的分配：封装形式PORT07PORT06PORT05PORT04管脚PORT03PORT02PORT01PORT00DIP16----------------DATACLKCSK1DIP20----------------DATACLKCSK1SSOP2----------------DATACLKCSK10QFP44----------------DATACLKCSK1K1发、顺序向后触发、顺序向前触发等7.5.3数据和语音的对应关系：数据（十六进制）功能00H播放第1段语音01H播放第2段语音02H播放第3段语音03H播放第4段语音....XXH播放第N段语音.....DEH播放第223段语音DFH播放第224段语音E0H音量调节（第壹级）E1H音量调节（第二级）．．．．．．．．．．．．ＥＦＨ音量调节（第１６级）F0H关闭功放F1H打开功放F2H循环播放当前语音FEH停止播放当前语音默认状态下，音量处于最大，为EFH。音量调节命令能够于任何时候发送。功放状态取决于工程文件于制作时，选择了哪壹种。只要给模块发命令，模块的功放状态就会改变。循环播放命令（F2H），必须于播放语音时发送，模块才会识别到。如果是于语音已经停止的状态下发送该命令，无效7.5.4控制时序1（时钟上升沿采集数据）5千6百8十元4角6分，主控单片机发码后，要等待至少5ms后再去检测BUSY信号，发码后立即检测BUSY可能会导致漏报。另外，建议你于每发壹个码之前均加复位信号，如播报你所举的5千6百8十元4角6分时不应于播这壹串数字之前只加壹次复位，应该每壹位均要复位，复位信号加的方法如上图所示。7.5.5控制时序2（时钟上升沿采集数据）：于时序1的基础上增加了复位信号注意：用户于有语音采样率比较高的情况下建议时钟周期适当加宽，以免发生误码，因为语言播放会占用语音芯片内部CPU时序。建议时钟周期于60us之上调试。7.5.6程序范例(MCU：PIC16F57晶振：4MHz)rst=0;for(i=0;i<10;i++)asm("nop");rst=1;wait(200);/*5ms之上*/cs=0;for(i=0;i<200;i++)asm("nop");/*1ms之上*/for(i=0;i<8;i++){scl=0;if(addr&1)sda=1;elsesda=0;addr>>=1;for(t=0;t<20;t++)asm("nop");/*60us之上*/scl=1;for(t=0;t<20;t++)asm("nop");}cs=1;汇编范例：MCU：AT892051,晶振：4MHzSETBSCLSETBSDACLRCSMOVEr2,2LCALLDELAY1MS;延时2MSMOVER3,8LOOP_8:CLRAMOVEA,R4ANLA,01H；先发低位JNBACC.0,LOWSETBSDA；数据位为高LOW:CLRSCLMOVER2,20LCALLDELAY1US；延时20usSETBSCLMOVER2,20LCALLDELAY1US；上升沿发数据MOVEA,R4RRADZNJR3,LOOP_8；判断数据位是否为8MOVER2,2CALLDELAY1MS；发送完后数据时钟片选延时2ms后拉高SETBSCLSETBSDAKSETBCSTkd7.6时序分析图BUThd按键控制且口模式三线串口模式TTSDATTKTBU壹线串口模式TRESTTTDATATBUSYT232串口模式7.7时序对应范围值符号描述最小值典型值最大值单位Tkd按键延迟时间1620MsThdBUSY延迟时间400UsTas地址启动时间1MsTbs地址保持时间1MsTbswSBT触发时间宽度16MsTcs片选启动时间1210MsTdh数据输入保持时间402008000UsTsck串口时钟周期602008000UsTsckw串口时钟脉冲宽度301004000UsTch片选保持时间20UsToutdBUSY输出延迟时间400UsTcd复位保持时间宽度35MsTcs数据唤醒时间3510MsTrd片选启动时间20UsTed232串口停止位时间99101110UsTks232串口壹数据位脉冲宽度99101110UsTrcd复位后芯片等待时间5msTsdDATA短电平保持时间1002001000usTldDATA长电平保持时间2004002000ms8.典型应用电路8.1应用电路重要提示：8.1.1电路图中的元件参数仅供参考，实际应用时请根据不同的内容适当调整参数，