基于SPCE061A的SIO实现数码录音及播放

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  •     SPCE061A是台湾凌阳公司生产的一种新型的十六位单片机,该款单片机资源丰富,具有极高的性价比。SPCE061A具有可编程的音频处理功能,同时又具有串口输入输出端口SIO(它提供了一个1位的串行接口,用于与其它设备进行数据通讯),本文就是介绍利用SPCE061A的这两个资源和串行接口的FLASH(SPR1024)来开发数码录音及播放系统。

    本系统只使用5个IO口,还有好多资源没有用到。因此,开发者可以在此基础上扩展系统的功能,比如,使用SPCE061A的通用异步串行接口UART来实现与PC机的通讯,或者使用其他的IO口来外挂USB器件实现与PC机的USB通讯,制作复杂的录、放音系统。

    1系统结构

    系统结构框图如图7所示,它主要由按键输入、音频录入、音频输出和SPR1024存储扩展这四部分组成。

    系统结构框图

    按键输入部分:它由3个按键组成。

    音频录入部分:主要由MIC、自动增益电路、AD转换电路构成。

    音频输出部分:主要由LM386放大器,喇叭播放器组成。

    SPR1024FLASH部分:主要用来存储编码后的语音数据。

    2硬件设计

    本系统主要采用SPCE061A单片机和SPR1024FLASH芯片。其中SPR1024也是台湾凌阳科技公司生产的,它是串行接口的FLASH,是40脚DIP封装的IC。它的工作电压范围为2.7V~6V,存储容量为128K*8位,FLASH内部结构以1k字节为一页,共128页。该芯片与SPCE061A的IOB0和IOB1相连的管脚是21pin的SCLK,4pin的ADPAD。

    SPCE061A是性价比极高、资源丰富的一款十六位单片机,使用它可以非常方便的实现语音的录放系统。SPCE061A的A/D转换器有8个通道,其中有1个通道是MIC-IN输入,它专门用于对语音信号进行采样。语音信号经Mic转换成电信号,由隔直电容隔掉直流成分,然后输入至SPCE061A内部前置放大器。SPCE061A内部自动增益控制电路AGC能随时跟踪、监视前置放大器输出的音频信号电平,当输入信号增大时,AGC电路自动减小放大器的增益;当输入信号减小时,AGC电路自动增大放大器的增益,以便使进入A/D的信号保持在最佳电平,又可使削波减至最小。2路10位精度的DA,只需要外接功放(LM386)电路即可完成语音的播放。

    系统的硬件连接图如图8所示。图中三个按键控制着系统的录音、停止、放音三个过程。按下Record键,采集语音数据,编码后存储语音数据到SPR1024;按下Stop键,停止录音;按下Play键,播放所录语音。

    图8硬件连接图

    图8硬件连接图

    3软件设计

    本系统软件设计流程图如图9所示:

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