ISD4004系列芯片

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基于ISP技术的ISD4004—16MP的录放音控制

件接口程序，使用起来方便快捷。
图１ＩＤ０４１ＭＰ内部结构Ｓ４０－６
点抗混叠滤波器；信号输出部分——五极点平滑滤波器和自动静噪处理；存储部分一非易失性多电平模拟存储阵列；采样时钟部分—— 内部时钟振荡
［金项目】基
器和调节器；Ｐ—— 录、放、快进等操作的ＳＩｓＩＰ接口；电源接口部分。ＩＤ器件在录音存储操作之前，要对信号作调Ｓ整。首先将输入信号放大到存储电路动态范围要求的最佳电平，这主要由内部电路放大器（ｍｌｅ）Ａｐｉｒｉｆ来完成。放大后的信号进入五级抗混叠滤波器进行
一
２ＩＤ０４１ＭＰ工作原理Ｓ４０－６
２１ＩＤＯ４系列语音芯片的原理及结构．Ｓ４ｏ
ｏＣ
ＩＤ０４１ＭＳ４０ — ６Ｐ芯片的工作电压为３３单￣．Ｖ，３片录放时间为１ｉ，内部采样频率为４Ｈ。６ｎ其ｍｚ执ｋ行录、放音操作的命令可通过串行通信接口Ｓｒｌｅａｉ
维普资讯
基于ＩＰ技术的ＳＩＤ０４１ＭＰ的录放音控制Ｓ４０—６
王素珍
．分电路
ｏ
Ｏ
∞ ＝
（内蒙古师范大学电化教育系，内蒙古呼和浩特００２）１０２
ｏ
１引言
随着数字化信息处理、合成技术和大规模集成电路的发展，各种语音合成芯片相应产生，但对它的控制大都采用ＰＣ机或微控制器的方法。这些方法既需要硬件的支持，又需要软件的指令控制。在系统可编程技术ＩＰＩｙｔｍｒｇａｍａｌ）在Ｓ（ＳｓＰｏｒｍｂｅ是ｎｅ

基于ISD4004的语音录放系统

本科毕业设计（2012届）题目语音录放系统的设计学院专业班级学号学生姓名指导教师完成日期2012年5月摘要本论文主要实现语音录放系统的设计。

语音录放系统主要包括单片机控制模块、语音采集模块、语音处理模块、信号放大模块，其中单片机控制模块是整个系统设计的关键。

在语音的录放过程中，单片机通过SPI通信方式与语音模块进行通讯，来实现语音的录音与播放。

由于每段录音都对应着不同的地址，因此在播放录音时，需要发送需要播放的地址即可播放。

语音录放系统的信号处理过程主要包括语音的采集、信号的放大和语音的滤波。

语音经过驻极体传感器，即麦克风，把声波信号转换成电信号。

传感器采集的电信号进过放大电路，放大一定倍数，经滤波、耦合之后送至语音模块。

语音模块对连续变化的语音信号进行采样，抽取其中的语音信号电平，直接存储在语音芯片ISD4004中，因此使得语音自然真实。

当语音播放时，需要在语音芯片的输出段加一个带通滤波器，以滤除音频带宽以外的信号，从而减少杂音的干扰。

STC89C52单片机的程序，使用keil编译程序进行设计和调试完成，其主要功能是控制语音模块，以及液晶显示模块。

关键词：微控制器；录音放音；ISD4004；ABSTRACTThe main aim of this paper is to realize the function of voice recording and playback system. The key to the overall system design of the voice recording system which includes a single-chip control module, voice acquisition module, voice processing module, signal amplification module, is MCU control module. In the voice playback process, the microcontroller communicates through SPI communication voice module,thus realizing voice recording and playback. Each recording corresponds to a different address, so the microcontroller just need to send the address of the recording to be played for play back.The signal processing of the voice recording system includes speech acquisition, signal amplification and voice filter. Acoustic signal is converted into electrical signals through electrets sensor, which is also called microphone. The sensor signals will be amplified after flow through the amplifying circuit. Finally it will be send to voice module after filtering, coupling. Continuous acoustic signal is sampled by the voice module, which takes one of the voice signal level, directly stores it in the voice chip ISD4004, and makes speech natural and true. When the recording is played we need a band-pass filter in the voice chip output section, to filter out the signal outside the audio bandwidth thereby reducing noise. The codes of the Microcontroller STC89C52 is designed and tested by using keil compiler, whose main function is to control the voice module and LCD module.Key words：Microprocessor; V oice Recording and playing; ISD4004目录1 引言 (1)2 概述 (2)2.1 语音录放系统概述 (2)2.2 本设计方案的论证 (3)2.2.1 系统的单片机选择论证 (3)2.2.2 系统的液晶选择 (3)2.2.3 系统的滤波电路的选择 (3)2.3 研发方向和技术关键 (3)2.4 主要技术指标 (4)3硬件设计 (5)3.1 硬件的总体设计 (5)3.2驻极体传声器 (6)3.3信号放大电路 (6)3.4 语音信号功率放大电路 (8)3.5 ISD4004语音芯片介绍 (9)3.5.1 芯片性能简述和引脚图 (9)3.5.2 ISD4004芯片主要引脚描述 (10)3.5.3 SPI协议 (11)3.6滤波电路的设计与方案论证 (13)3.7 基于matlab软件对滤波前后语音的分析 (15)4软件设计 (22)4.1 总体方案 (22)4.2 程序流图 (22)4.3 模块说明 (24)4.3.1 ISD4004驱动程序 (24)4.3.2 1602液晶底层驱动 (26)4.3.3菜单选择程序 (28)4.3.4 录音函数 (29)4.3.5放音函数 (30)4.3.6 播放方式选择 (32)5制作与调试 (34)5.1 硬件电路的布线与焊接 (34)5.1.1 总体特点 (34)5.1.2 Altium designer软件画PCB (34)5.1.3焊接 (34)5.2 调试 (34)5.2.1 硬件调试 (34)5.2.2 软件调试 (35)5.3 系统的各个工作状态下实物照片图 (36)6 结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (41)1 引言从20世纪30年代初到50年代初，有声电影主要应用光学录音方法。

ISD4004语音芯片的工作原理及其在智能控制系统中的应用(1)

相输入端信号通过耦合电容输入,最大幅度为峰峰值 16 mV
2 400 行) 该信号 175 ms 保持高电平低电平为 25 ms 快
音频输出 (AUD OUT) 提供音频输出可驱动 5 kÙ 的负载
进模式下 RAC 的 218.75 ìs 是高电平 31.25 ìs 为低电平
片选 (SS) 此端为低即向该 ISD4004 芯片发送指令两条该端可用于存储管理技术
Phonetic Chip ISD4004 and Its Application in Intelligent Control System
ZHANG Chang-nian, WANG Zhen-hong, LI Yang
(North China University of Technology, Beijing 100041)
元器件应用
ISD4004 语音芯片的工作原理及其在智能控制系统中的应用
张常年王振红李洋
北方工业大学工学院北京１０００４１
摘要：ISD4004 是一种采用 CchipCorder 专利技术的语音芯片即此芯片无须 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
引脚的数据在下降沿将数据送至 MISO 引脚
2 SPI 接口指令如表 1
表 1 SPI 接口指令
指令 POWERUP SET PLAY PLAY SET REC REC SET MC MC STOP STOP WRDN RINT
8 位控制码<16 位地址> 00100XXX<XXXXXXXXXXXXXXXX> 11100XXX< A15-A0> 11110XXX< XXXXXXXXXXXXXXXX > 10100XXX<A15 –A0> 10110XXX< XXXXXXXXXXXXXXXX > 11101XXX<A15 –A0> 11111XXX< XXXXXXXXXXXXXXXX > 0X110XXX< XXXXXXXXXXXXXXXX > 0X01XXXX< XXXXXXXXXXXXXXXX > 0X110XXX< XXXXXXXXXXXXXXXX >

ISD4004系列录放芯片在电话查询系统中的应用

4 电话信息查询系统
图 5 是一个用 A T89C8252 构成的 48min 语音查询系统的实例 ,该产品已在一家公司搬迁时 ,用于公司新电话号码的查询中。
该系统采用三片 ISD4004 , 控制器采用 A T89C8252 。ISD4004 的片选信号SS由控制器的脚
36 (228)
图 1 ISD4004 的内部结构框图
《电子技术》1999 年第 5 期
ISD4004 与普通的录音/ 重放芯片相比 ,有如下特点 :
(1) 记录的声音没有段长度的限制 ; (2) 声音的记录无需 A/ D 转换和压缩 ,放音自然、完美 ; (3) 快速闪存作为存储介质 ,无须电源可保存数据长达 100 年 ,重复记录 10 000 次以上 ; (4) 内置的闪速存储器 ,记录时间长达 16min ; (5) 接口简单 , SPI 接口提供全部数据和控制操作 ; (6) 3V 电压供电 , 待机耗电 1μA , 放音耗电 30mA ,录音耗电 25mA 。
ISD4004 可以设置放音或录音的起始地址 ,但是无法设置放音或录音的结束地址 ,给存储器的利
图 3 SPI 的控制位示意图
《电子技术》1999 年第 5 期
(229) 37
用带来了极大的不便。但器件提供了地址计数器指针 ,通过读 SPI 总线的 M ISO 的寄存器的 P0～ P10 位和 EOM 位 ,就知道该信息的结束地址 ,通过查询信息的起始地址 ,就可以唯一确定一条信息的位置。
停止当前操作
S TO P PO WDN
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0 X01 X〈XXXXXXXXXXX〉
停止当前操作并进入待机状态

ISD4004语音芯片在电话远程控制系统中的应用

ISD4004语音芯片在电话远程控制系统中的应用摘要: ISD4004语音芯片以其独特的优势广泛应用于各种语音系统。

本文结合ISD4004芯片的特点，介绍了ISD4004芯片在电话远程控制系统中的实际应用，并对其功能和在此系统中硬件电路的实现及软件设计做了简单介绍。

关键词：ISD4004 单片机电话远程控制系统随着通信技术的发展，电话机已成为现代社会生活的必需品，而利用电话机对家用电器进行远程控制也已成为可能。

由AT89系列单片机作为中央处理器，双音多频发送接收器MT8888进行远程通信，ISD4004作为语音处理芯片的电话远程控制系统可应用于智能控制、工业控制等领域。

其主要功能如下：（1）家电远程控制功能：可通过电话异地拨号，经密码验证后，在语音的提示下，可进行远程控制家电。

（2）电话录音功能：通过电话直接录音，操作时均为语音提示。

（3）一键呼出功能：当家里有紧急情况时，通过一键呼出按钮, 主机会自动将已设置好的几组号码循环拨出，发出事先录制好的求救信息。

在电话控制系统中，语音部分使本系统更加人性化，通过语音提示，操作更加方便、快捷。

语音的实现是通过单片机与语音芯片之间的通信来完成的，此系统中采用的语音芯片是ISD4004。

ISD4004 是由美国ISD 公司制造的一种语音芯片，其特点是单片录放时间较长，可长达16分钟；片内信息存于闪烁存贮器中，可在断电情况下保存100年；反复录音可达10万次；拥有高质量、自然的语音还原技术。

1 硬件电路设计在电话远程控制系统中，ISD4004与单片机及其他器件的硬件电路连接，单片机P2.0接ISD4004的串行输入引脚MOSI，从该引脚读入放音的地址，P2.1接ISD4004的片选引脚SS，控制ISD4004的选通与否，P2.2接ISD4004的串行时钟引脚SCLK。

音频信号输出引脚AUDOUT通过音频功放LM386与扬声器连接。

麦克风的两端分别与录音信号同相和反相输入端连接。

LED显示语音播报系统

2、时钟电路：时钟电路主要由晶振与电容组成。该电路必须在XTAL1和XTAL2引脚两端跨接石英晶体振荡器和两个微调电容构成振荡电路，通常C1和C2一般取15pf-50pf，晶振的频率取值在1.2MHz～12MHz之间。对于外接时钟电路，要求XTAL1接地，XTAL2脚接外部时钟，对于外部时钟信号并无特殊求，只要保证一定的脉冲宽度，时钟频率低于12MHz即可。晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端送入部时钟电路，它将该振荡信号二分，产生一个两相时钟信号P1和P2供单片机使用。电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率围，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。
STB锁存信号：将移位寄存器的数据送到锁存器，并将其数据容通过驱动电路的前提必须是使能为开启状态。锁存信号也须要与时钟信号协调才能显示出完整的图象。在任何情况下，当锁存信号有异常时，会使整板显示杂乱无章。
EN使能信号：整屏亮度控制信号，也用于显示屏消隐。只要调整它的占空比就可以控制亮度的变化。当使能信号出现异常时，整屏将会出现不亮、暗亮或拖尾等现象。
2.1.2
单片机最小系统由以下几个部分组成[5]：
1、复位电路：为确保点单片机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分。而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。复位电路的作用是将系统进行复位，系统复位后可以解决“死机”、“程序走飞”等问题。
常见复位电路有上电复位跟手动复位2种，本设计采用手动复位。复位电路工作电压为5V，电阻采用10k电阻，电容使用10uf电容。平时与复位电路相连接的RST端口保持低电平，电源对电容充电。当复位按键按下，电容放电使RST端口电压变为高电平。当RST端口高电平保持时间大于2个机器周期（2us）时，系统电路会进行复位。

ISD4004语音芯片在语音报站器中的应用

ISD4004 语音芯片在语音报站器中的应用摘要ＩＳＤ４００４语音系列芯片是美国ＩＳＤ公司推出的产品，具有可多次重复录放、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。

介绍了ＩＳＤ４００４芯片在语音报站器中的一个实际应用，并说明了其功能和使用方法，从而使读者对ＩＳＤ４００４系列语音芯片的使用有个初步的了解。

关键词 4004 单片机语音报站器ＩＳＤ４００４语音芯片是由美国ＩＳＤ公司推出的新产品。

关于该语音芯片的引脚说明以及内部电路等，很容易在ＩＳＤ公司提供的芯片资料中查到，笔者就不进行过多的描述，只简单地对其特点做一介绍。

与普通的录音／重放芯片相比，ＩＳＤ４００４具有如下特点首先，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，将快速闪存作为存储介质，无需电源即可保存数据长达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的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可以体会到。

１语音报站器硬件电路设计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，这与其刚推出不久以及价格偏高有关。

但随着ＩＳＤ４００４应用的增多以及价格的回落，再加上ＩＳＤ４００４系列芯片本身的优点，可以相信，在语音报站器中采用ＩＳＤ４００４系列语音芯片是完全可行的。

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。

图 1 报站器硬件电路连接图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。

而在实际应用中，录音电路则完成报站内容的录音工作，并收录内容存储到语音芯片中。

本文主要结合ＩＳＤ４００４在放音电路中的使用介绍ＩＳＤ４００４的典型应用。

本文讨论的报站器主电路主要由单片机８９Ｃ５２和ＩＳＤ４００４构成。

ISD4004系列语音芯片中文资料

ISD4004系列单片语音录放电路一、简述●单片8至16分钟语音录放●内置微控制器串行通信接口●3V单电源工作●多段信息处理●工作电流25-30mA,维持电流1μA●不耗电信息保存100年(典型值)●高质量、自然的语音还原技术●10万次录音周期(典型值)●自动静噪功能●片内免调整时钟,可选用外部时钟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。

二、引脚描述电源:(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上,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+)这是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3KΩ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，为ISD33000系列相同。

反相模拟输入(ANA IN-)差分驱动时,这是录音信号的反相输入端。

ISD4004语音器件信息快进功能的巧妙应用

Ｉ４０Ｓ０４的ＳＩＤＰ协议是一个同步串行数据传输协议，Ｄ在串行时钟ＳＬＩＳＣＫ上升沿输入ＭＳ引脚ＯＩ
的数据，ＳＬ在ＣＫ下降沿输出数据至ＭＳＩＯ引脚。指令码在时钟作用下从ＭＯＩ逐位移人到片内的Ｓ端ＳＩ制寄存器中，１出了指令码的格式。Ｐ控图给指令码中的前８位是控制码（有前５位有只效）各控制位决定了ＩＤ的操作类型：Ｕ，ＳＲＮ位用于允许和禁止操作的控制；／ＰＲ位用于选择录音或放音操作；Ｕ位用于上电、电控制；ＡＰ掉ＩＢ位用于忽略
Ｉ４０ｉｅＤｅｉｅＳＤ０４Ｖｏｃｖｃｓ’ＭｅｓｇｅｎｎｔｎｅｉｕｐｉａｉｎｓａｅＣｕｉｇａｄｉＩｇｎｏｓＡｐｌｔｓｃｏ
ＺＨＯＵＺｉｈ —ＹｏｇＸＵＪａ—ｋｉＬＵＢｎｎ，ｉａ，Ｉｉｇ
１引
言
３ＩＩ０ＳＭ０４工作原理
Ｉ４０Ｓ０４采用串行方式输入指令和数据，Ｄ只需要／ＳＭＯＩＭＩＯ、ＣＫ、ＩＴ共５个引脚和微处Ｓ、Ｓ、ＳＳＬ／Ｎ理器相连，大大节省了微处理器的ＩＯ资源，／笔者在
下述的设计中只用了４个引脚，成功实现了ＩＤ也Ｓ
近年来，语音存储大量使用数字技术，将模拟信号经过ＡＤ转换和压缩处理后存储到ＥＰＯ或／ＥＲＭ
ＦＳ中，量化和压缩过程中容易造成量化噪声ＡＬＨ在

ISD4004 系列语音芯片批量录音实现

11100xxx 10100 xxx <A15-A0>
从当前地址开始放录音（直至 EOM 或 OVF）。从指定地址开始录音，须后跟 REC 指令，使录音继续。
RS232 通信接口，与录放电路建立连接。WMP 开始播
REC SETMC MC
10110xxx 11101 xxx <A15-A0> 11111xxx
图 1 ISD4004 系列芯片内部框图 ISD4004 系列语音芯片的所有操作必须基于微控制器控制，操作命令可通过 SPI （Serial Peripheral Interface，串行外
【作者简介】谭文娣，柳州铁道职业技术学院教师；梁德坚，柳州铁道职业技术学院教师；刘玉琼，柳州铁道职业技术学院教师。
2009 年第 20 期（总第 266 期）
企业科技与发展 Enterprise Science And Technology ＆ Development
NO.20, 2009 （Cumulatively NO.266）
ISD4004 系列语音芯片批量录音实现
谭文娣，梁德坚，刘玉琼
（柳州铁道职业技术学院，广西柳州 545007）
I2C数据总线
按键
单片机
E2PR O M
RS232
EXT1 EXT2
PC机音频输出
SPI数据总线
RAC INT ISD 400 4
音频输入
图 4 系统硬件连接框图
功放
111
图 5 控制程序播放界面
上位机程序选取录音文件生成播放列表
读取播放列表开始播放
N
播放器状态=
“正在连接”
【摘要】ISD4004 语音录放芯片在很多领域中有广泛的应用，但将语音信号录制到芯片的过程中存在诸多问题。文章介绍了该系列芯片的特点和工作原理，然后提出通过 PC 机的音频输出接口和 RS232 串行接口，结合单片机实现 ISD4000 系列语音芯片批量录制各种经过处理后的音频信号，并可实现对任意段音频输出的方法。【关键词】单片机；ISD4004；串行接口；音频信号【中图分类号】TN912.3 【文献标识码】B 【文章编号】1674-0688（2009）20-0110-04

isd 4004 语音录放模块用户说明书 rec-1000

Rec-1000 语音录放模块用户手册版本-V1.01第一章概述Rec-1000语音录放模块是NewWay电子基于ISD4003/4004 语音录放芯片开发的语音录放系统，板载LM386音频放大器和STC15F104E 单片机，使得它能够很方便的和其他单片机系统级联，您甚至不需要知ISD4004/4003 底层命令，只要给板载单片机控制信号就能实现语音的录放。

Rec-1000 语音录放模块有如下特点：1.板载一枚STC51单片机，能够实现一键录放功能，当然，更为复杂的功能可由您来实现，送单片机的全套资料，编程和普通的51单片机没有任何区别。

2.板载ID4004/4003 语音录放芯片，能够进行高保真的录音。

3.ISD4004/4003的全部控制口引出，做了清晰准确的标注，方便您使用任何其他单片机编程。

4.板载耳机插口，插入耳机后能够自动断开外部功放，您也可以由此接到自己的功放系统，方便2次开发。

5.板载麦克风插口，插入接头后自动断开板载麦克风，方便高品质录音。

6.板载LM386功放系统，足够应付普通需求。

7.板载3.3V电源转换芯片，方便与5V的系统级联。

8.板载MINI-USB接口，用于取电，使您不用到处找电源，在电脑面前就能开发。

9.板载供电插座，使您在实际应用方便连接，安全可靠。

10.板载2个按键，全部与单片机相连，方便开发。

11.板载开关，与电源指示灯。

技术参数：模块供电电压5.0V-3.3V模块尺寸：60mm*80mm录音时间：4/8/16 min(根据录音芯片不同而有区别)录音保存时间：100年录音次数：10万次第二章接口与连接Rec-1000 语音录放模块接口丰富，能够方便的完成您对ISD4003/ISD4004 的开发，现做如下简述PLAY：此接口是为方便外部单片机与板载单片机通讯制作的，连接板载STC单片机的P3.1脚RECORD:此接口是为方便外部单片机与板载单片机通讯制作的，连接板载STC单片机的P3.0脚VCC3.3:电源3.3V 电源输出/输入口VCC5.0；电源5.0V 输出/输入口GND: 模块地线RAC：ISD4004/4003 RAC 输出口INT：ISD4004/4003 INT 输出口SCLK：ISD4004/4003 SCLK输出口MISO：ISD4004/4003 MISO输出口MOSI：ISD4004/4003 MOSI输出口SS：ISD4004/4003 SS输出口V olume：板载LM386语音功放音量调节MK2，speek：扬声器接口（+接扬声器正极，-接扬声器负极）phone：耳机接口，可接外部功放，插入耳机时板载LM386断开。

ISD4004

１，２２Ｖｓｌ１，３ｓＡ
Ｎｃ
ｌ９～２２
数字、模拟信号地线
空脚
５～１．０１５１３１４
ｌ６ｌ７
ＡＤ０Ｔ音频信号输出端，驱动５Ｄ负载ＵＵ能Ｋ，Ａ０自动静噪端，信号下不衰碱，音时衰减６ｂＭ ’ 大静ｄＮＣ空脚录音信号差动输＾端，ＩＮ＋端输入阻抗３ｆ，Ｎ一端输入阻抗５Ｋ两输人端的耦Ｋ＇Ｉｚ６Ｏ，＾一合电容须相同琳电容值挟定低端截止频率，典型值０ｌ．ｕ单端输人最大信号幅度ＶｐｐＡ＋为３Ｎ２ｍＶ差分输＾时１ｍＶ单端输＾时Ｉ，６，Ｎ一端的耦合电容接ＶＳＳＡ
４２Ｐ控制寄存器．ＳＩ控制放、信息检索、录、上电、电、掉启动和停止、略地址指示等功能忽
位名称ｌ功能审平１时电平为０时
２．删阱０ｏ０系列产品性能参数表型号
ＩＤ０４—０Ｓ４０８ＩＤ０４— １Ｓ４００珏Ｄ４ｏ — １０４２
珏Ｄ４ｏ —１０４６
・内置傲控制器申行通信接口・ｖ单屯源工作３・多段信息处理・工作电流２ —３ｍ维持电流ｌＡ５０Ａ，・不耗电信息保存１０年（０舆型值）・高质量、自然的语音还原技术・０万次录音周期（ｌ舆型值）・自动静噪功能片内免调整时钟，可选用外部时钟
尊够罄
茸硝珊
苏州，１０１２５１）
１ＩＤ０４音电路特点．４０语Ｓ・单片８１分钟语音录放至６

ISD4004控制命令总结

ISD4004 控制命令ISD4004使用三字节的命令字(三字节控制寄存器)SPI 控制寄存器SPI 控制寄存器控制器件的每个功能,如录放、录音、信息检索(快进)、上电/掉电、开控制命令举例：如三字节命令为：E7 F0 00H表示：RUN=1,P/R=1, PU=1, IAB=0(不忽略地址),MC=0, D12~D0=0~0 即从0地址开设放音。

指令表(P/R)(P/U) (IAB 忽略地址)(MC 信息检索)注：快进只能在放音操作开始时选择。

ISD英文资料（PDF文件）的EXAMPLE以4003（指令与4004不同，4003为两字节指令）为例列举了各种命令。

ISD4004信息管理见英文资料（PDF文件）Applications Note 7ISD4004有2400行*160列=3840K，用12位地址寻址行（要采用两个字节16位给出地址），总共可存储960秒（16分钟）语音，每行存储(16分钟)960S/2400=400ms。

如果要存放20段语音，2400/20=120, 则每段语音占120行（78H），120*400=48000=48s 寻址只能寻址行地址。

及每段录音完毕跳过120行（地址+120）4004为12位地址，因为11位地址211=2048，不能表示2400个行地址，所以需要12位地址但是12位地址没有完全用完。

4003位1200行，总共可存储480S信息，10位地址210=1024也不够，所以用11位地址单也地址没完全用完。

每段的录音由定时器定时控制录音的时间，超出每段的时间指示灯闪烁提示每段放音的结束通过语音芯片的INT引脚变为低电平来判断。

每段的录放结束都要发出stop命令，录音完成的STOP 0001 0000, 必须IAB=1忽略地址（见英文资料），才能将EOC放在录音结束处。

放音结束的STOP0000 0000.在STOP后大约需50ms左右放音和录音结束。

录音的指令顺序：1.发SETREC 16位从指定地址录音三字节10100X X X X ， A16 …A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 >,其中IAB=0，不忽略地址。

ISD4004芯片资料及看法

关于ISD4004的一些心得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。

ISD4004语音芯片采用CMOS技术，内含晶体振荡器、防混叠滤波器、平滑滤波器、自动静噪、音频功率放大器及高密度多电平闪烁存储阵列等（见图1），因此只需很少的外围器件就可构成一个完整的声音录放系统。

芯片设计是基于所有操作由微控制器控制，操作命令通过串行通信接口（SPI或Microwire）送入。

采样频率可为 4.0Hz、5.3Hz、6.4Hz、8.0kHz，频率越低，录放时间越长，而音质则有所下降。

片内信息存于内烁存储器中，可在断电情况下保存100年（典型值）反复录音10万次。

器件工作电压3V，工作电流25～30mA，维持电流1μA?单片录放语音时间8～16min，音质好，适用于移动电话机及其它便携式电子产品中。

1.1 引脚描述ISD4004系列芯片引脚图如图2所示。

二、引脚描述电源:(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上, 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+) 这是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3KΩ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，为ISD33000 系列相同。

反相模拟输入(ANA IN-) 差分驱动时, 这是录音信号的反相输入端。

电子宠物设计报告

（3）ISD4004指令系统：
从00处录音,则按以下时序:
1.发POWER UP命令;
2.等待TPUD(上电延时);
3.发POWER UP命令
4.等待2倍TPUD;
5.发地址值为00的SETREC命令;
6.发REC命令。
器件便从00地址开始录音,一直到出现OVF(存贮器末尾)时,录音停止。
ISD4004的ＳＰＩ端口控制位：
示功能很有用。RAC脚和IAB位可用于信息管理。SPI端口简单框图如下：
ISD4004的ＳＰＩ端口控制寄存器：SPI控制寄存器控制器件的每个功能,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。
注：IAB置0时,录、放操作从A9-A0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,否则器件在同一地址上反复循环。这个特点对语音提
3、系统总体综合
四、软件实现
1语音模块
（1）语音程序设计思路C
（2）语言流程录放音及显示模块的程序段
（3）ａ、录音程序详解
b、放音程序详解
c、地址显示程序详解
2、显、综合规划
五、调试与包装
六、附录
一、设计要求
（1）电子宠物能按设定时间吃饭、睡觉、洗澡等（吃饭最少两次，一次最少吃5个食物）。
音质的优劣取决于ADC和DAC位数的多少。
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FLASH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FLASH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。

ISD4004 中文资料与基本程序

ISD4004 中文资料与基本程序-语音芯片1.ISD4000系列语音录放电路分为以下三个系列：2.4002-120/150/180/240 2、2.5、3、4分钟3.4003-04/05/06/08M 4、5、6、8分钟4.4004-08/10/12/16M 8、10、12、16分钟4004系列独有的特性除前面介绍的ISD语音电路主要特性外，4000系列独有的特性为：1. 3v单电源供电。

2.内置微机串行通信接口。

五、典型应用线路图/********************************************************************ISD4004基本程序 AVR meag16Pafone SPI端口 1M内部晶振13th April 2007 It took me about 3 days********************************************************************/＃i nclude<iom16v.h>＃i nclude<macros.h>#define uchar unsigned char#define DDR_SPI DDRB#define DD_MOSI 5#define DD_SCK 7#define DD_SS 4//*******************************延时100ms*****************************void delay100ms(){unsigned char i,j;for(j = 0;j<316;j++)for(i = 0;i<316;i++);//1MHz的晶振}//************************初始化SPI***********************************void SPI_MasterInit(){DDR_SPI = (1<<DD_MOSI)|(1<<DD_SCK)|(1<<DD_SS);//设置MOSI,SCK,SS为OUTPUT,其它为INPUTSPCR = (1<<SPE)|(1<<MSTR)|(1<<SPR0)|BIT(SPR1)|BIT(DORD);//SPI使能,主机方式,设置SCK为fosc/1 28,上升沿,LSB First}//****************************数据传送函数**********************************void SpiTransmit(unsigned char data){SPDR = (unsigned char)data;while(!(SPSR&(1<<SPIF)));//Wait for transmission finish}//****************cmdSend*********************************void cmdSend(unsigned int Addr,unsigned char cmd){PORTB = PORTB&(~(1<<DD_SS));//变低SSNOP();//为保证那个500nsSpiTransmit(Addr); //传地址低位SpiTransmit(Addr>>8); //传地址高字节SpiTransmit(cmd); //传命令PORTB = PORTB|(1<<DD_SS);//变高SSNOP();//为保证那个500ns}//*************************放音函数**********************void play(unsigned int addrs){cmdSend(0x0000,0x20);//Power updelay100ms();//上电延时cmdSend(addrs,0xe0);//发地址值为addr的Setplay命令cmdSend(0x0000,0xf0);//发Play命令}//************录音函数*******************************void rec(unsigned int addrs){cmdSend(0x0000,0x20);//发POWER UP命令;delay100ms();//等待TPUD(上电延时);cmdSend(0x0000,0x20);//发POWER UP命令cmdSend(addrs,0xa0);//发地址值为00的SETREC命令;cmdSend(0x0000,0xb0);//发REC命令。

基于ISD4004芯片的语音录放系统设计

基于ISD4004芯片的语音录放系统设计ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY本科毕业论文基于ISD4004芯片的语音录放系统设计The Design of Voice Recording and Playback System Based onISD4004系（院）名称：计算机科学与信息工程学院专业班级：11届网络工程学生姓名：张红红学生学号：200703050017指导教师姓名：曹领指导教师职称：讲师2011年5月毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：目录引言 0第1章绪论 (1)1.1系统设计的意义 (1)1.2系统设计的目的 (1)1.3系统采用的实现方法 (2)第2章单片机控制技术和开发环境介绍 (3)2.189C52单片机性能和引脚介绍 (3)2.1.1概述 (3)2.1.2 AT89C52主要性能参数 (3)2.1.3引脚功能说明 (3)2.2 KEIL开发环境和建立工程 (7)2.2.1 keil简介 (7)2.2.2 Keil工程建立 (7)2.3ISD4004介绍 (10)2.3.1性能简述和引脚图 (10)2.3.2引脚描述 (10)2.4SPI(串行外设接口) (12)2.4.1协议介绍 (12)2.4.2 信息快进 (13)2.4.3上电顺序 (13)2.4.4 SPI端口的控制位 (14)2.4.5 SPI控制寄存器 (15)2.4.6时序 (16)第3章系统总体设计 (17)3.1硬件电路设计 (17)3.1.1硬件电路图 (17)3.1.2 ISD4004原理图 (17)3.2软件设计 (18)3.2.1语音芯片的内部信息寻址机制 (18)3.2.2监控ISD4004录音地址的实例 (19)3.2.3程序流程图 (20)第4章测试实例 (22)4.1测试内容 (22)4.2测试结果 (22)4.3基于ISD4004的家庭语音报警系统设计 (22)4.3.1语音录放模块设计 (23)4.3.2系统软件设计 (24)4.4基于ISD4004的红外遥控医院语音播报系统的设计 (25)4.4.1系统的硬件设计.............................................................................. 错误!未定义书签。

毕业设计——无线智能报站系统(NRF905及ISD4004语音芯

毕业设计——无线智能报站系统(NRF905及ISD4004语音芯毕业设计说明书无线智能报站系统(NRF905及ISD4004语音芯片的应用)学生姓名专业名称指导教师无线智能报站器Radiofrequency bus stop reporter摘要这篇文章介绍了AT89C51单片机、ISD4004语音芯片等一些器件，并说明了它们的原理及功能。

文章中给出了采用ISD4004语音芯片的一种公交车报站系统的应用电路，重点介绍其接口原理和实现方法。

文章分析了使用单片机实现的报站系统的意义。

在整个设计过程中，需要充分理解MCS-51单片机实现的报站系Protel99se，绘制出系统的原理图。

通统的组成原理，并且要求使用绘图软件过分析其工作原理，建立了程序流程。

文章中使用了Visio绘制了流程图，并且采用了Ultra Edit和Keil等软件编写出了部分系统程序。

本文最后还介绍了如何使用Insight仿真器，并通过使用这种仿真器对所编写的系统程序进行了调试。

本文针对ISD4004语音芯片和AT89C51的特点设计的这种语音报站系统涵盖了许多智能化、人性化及自动化的因素，具备信息管理的功能，而且可以做到循环录放，从而节省了存储空间，降低了成本，具有较高的使用价值。

关键词:AT89C51单片机;ISD4004语音芯片;nRF905模块ABSTRACTThis article introduces AT89C51 MCU,ISD4004 and other devices， and on theirprinciples and functions. The paper gives an application cicurit of bus station system employing ISD4004, emphasizes mainly on interface principle and method.The article analyzes the meaning of the programme. Throughout the design process, the need to fully understand the integral theory of the system .And requires the use of mapping softwareProtel99se,mapping out the tenets of the system.Then works through the analysis of its principles, and establishes procedures.The article tells us how to use Visio mapping the flow and use of software such as Ultra Edit and Keil prepareing some system procedures.In conclusion, the article also describes how to use Insight simulation devices, and through the devices to prepare a systematic procedure debugging.The design of bus station system based on AT89C51 MCU and ISD4004 covers many factors such as intelligent, and the humanization of automated.The system have information management functions, and it also can cycle recording.So that it is saving storage space and reducing the cost of a higher value.Key words:AT89C51MCU;ISD4004sound chip;nRF905 module目录第1章系统设计背景 ....................................................... 1 第2章系统工作原理 ....................................................... 2 第3章系统硬件设计 .......................................................33.1系统框图 (3)3.2 ISM射频收发系统 (3)3.2.1 ISM射频收发系统的射频模块部分 .................................33.2.2 ISM射频系统的液晶模块 .........................................43.2.3 ISM射频模块的中央处理器部分 ...................................53.3语音报站系统 (9)3.3.1 ISD4004语音芯片的主要性能 .....................................93.3.2 ISD4004语音芯片的录放部分 ....................................153.3.3语音功放电路 ..................................................163.4电源电路部分 .....................................................183.5 MAX813复位电路 (20)AT89C51单片机与ISD4004语音芯片接口电路 ..........................21 3.6第4章系统软件部分 (23)4(1 系统软件流程设计 ................................................234(2系统软件流程图 ..................................................234(3 语音部分程序设计及分析 ..........................................24 第5章设计使用的软件说明 (25)5(1 使用PROTEL 99SE绘制原理图 (25)5(2 使用VISIO2003 绘制系统流程图 (26)5(3 使用KEILUVISION2 ................................................. 27 第6章系统调试 (29)6.1 80S51仿真器及其部件 (29)6.2 连接与测试 (30)6.3 调试 ............................................................. 32 致谢 (34)参考文献 (35)附录 ...................................................................36第1章系统设计背景第1章系统设计背景城市的快速发展和城市人口数量的不断增多，公交车已成为人们最主要的交通工具，然而随之而来的公交车乘坐拥挤、等车废时等问题越来越突出。

isd4004操作说明

语言学习机电路主要由显示单元、键盘阵列、录放电路、音频控制、音频放大等电路单元组成，这里主要介绍音频控制部分和微控制器的接口电路，如图1所示，电路主要由单片机AT89C52和ISD4004组成，其中89C52的P0、P2口分别用作键盘显示和其它控制口。

ISD4004芯片的工作电压是3V，而89C52是的供电电压是5V，图中用7805提供5V电源，经LM317降压提供3V电压；两者之间的信号连接要考虑电平匹配，其中ISD4004的3V电平输入引脚可直接连接到89C52的5V的I/O引脚，如MOSI、/SS、SCLK；而其输出引脚（除MISO引脚外）都是漏极开路信号，连接到89C52时都必须加上5V上拉电阻，如/INT、RAC引脚；其中MISO（串行输出端）要求较特殊，需增加电平转换电路，图中简单地用三极管Q1实现的3V-5V的电平转换，这里要注意的是5V信号从Q1的集电极引出，引起信号反相，89C52读入信号后应进行反相处理以恢复信号MISO,代表从ISD4004读出的状态和地址数据。

P1.4接ISD4004的片选引脚/SS,以便与89C52进行SPI通信时控制选通ISD4004芯片。

P1.1（SOUT）接ISD4004的SPI串行输入引脚MOSI,从该引脚给出放音和录音的起始地址。

由89C52的P1.2提供SPI接口的时钟脉冲到ISD4004的SCLK引脚。

ISD4004的中断信号/INT接P3.1(OVF)，作放音结束的触发信号。

ISD4004的行地址时钟RAC输出到P1.5，因ISD4004芯片不提供控制放音结束的预置地址，用RAC可控制放音的长度以及定位，从而实现语言学习机的句子或段落的重复功能。

录音输入信号从AN IN+、AN IN-引入；音频输出信号由ADUOUT引出，一路信号可经功放电路LM386输出到扬声器或耳机，另一路经电阻分压后送到比较器LM339的同相端，检测到音频信号中的静音区时输出低电平到P3.5(T1)引脚，给自动断句功能提供触发判断信号,标准语言教学的语音信号句子之间一般可提供1.0至1.5秒的静音区。

毕业设计语音式吃药提醒器的设计免费范文精选

语音式吃药提醒器的设计摘要针对ISD4004语音芯片以及DS1302时钟芯片的特点，设计一种由MCS-51单片机控制的语音提醒系统，能够循环录放，显示当前时间，即节省存储空间，又降低成本，具有较高的使用价值。

本系统由硬件和软件两部分组成，其中硬件部分包括89C51单片机，ISD4004语音芯片，DS1302时钟芯片，LED显示器，矩阵键盘，LM386音频放大器，驻极体电容器，扬声器及相关的外围电路。

软件部分主要是根据单片机和ISD4004以及DS1302的特点进行程序设计。

硬件部分实现的功能：通过驻极体电容器将语音信号录入ISD中保存起来，并在单片机8051的控制下通过音频放大电路，由扬声器放出。

软件部分实现的功能：将控制指令传给ISD4004及DS1302，同时监控ISD4004及DS1302的中断输出。

关键词：ISD4004，DS1302，51单片机，LM386，循环录放Function that the part of the hardware realizes: Firstly，we should record the voice signal by using the stay body condenser ,then the signal will be emitted through the loudspeaker after having been enlarged by the circuit of the audio frequency ,and all these are controlled under the single chip 8051.Function that the part of the software realizes: The single chip will control the order to pass to ISD4004 and DS1302 and the interrupt output of ISD4004 andDS1302 at the same time .Keywords：ISD4004，DS1302，single chip 8051，LM386，alarm第III页目录1 绪论 (1)1. 1 课题提出的背景 ..................................................................................................................................... .. (1)1.2 市场上已有的此类产品 ..................................................................................................................................... (1)2 方案的比较和论证 (3)2.1 基于PIC单片机的语音提醒器的设计 (3)2.2 基于AT89C51单片机的语音提醒器的设计 (3)3 系统总体构思与硬件电路设计 (5)3.1 实时时钟DS1302 ............................................................................................................................ . (5)3.1.1 DS1302介绍 ..................................................................................................................................... .. (5)3.1.2 DS1302与单片机的连接 (7)3.2 LED显示 ..................................................................................................................................... .. (7)3.2.1 LED简介 ..................................................................................................................................... . (7)3.2.2 时钟显示电路 ..................................................................................................................................... . (10)3.3 ISD4004语音电路 ..................................................................................................................................... . (11)3.3.1 ISD4004芯片介绍 .....................................................................................................................................113.3.2 ISD4004与单片机的连接及ISD4004外围电路图 (16)3.4LM386 ............................................................................................................................. . (17)3.4.1 LM386芯片介绍 ..................................................................................................................................... .. 173.4.2 应用电路 ..................................................................................................................................... (19)3.5 矩阵键盘 ..................................................................................................................................... . (20)3.5.1 矩阵式键盘的结构与工作原理 (20)3.5.2 本设计使用的键盘电路 (20)3.6 光报警 ..................................................................................................................................... .. (21)3.6.1 发光二极管简介 ..................................................................................................................................... (21)3.6.2 应用电路 ..................................................................................................................................... (22)3.7 8051单片机 ..................................................................................................................................... .. (22)3.7.1 单片机主要引脚及功能简介 (22)3.7.2 8051存储器配置 ..................................................................................................................................... .. 253.7.3 中断控制 ..................................................................................................................................... (28)4 软件设计 (31)4.1 时钟部分 ..................................................................................................................................... . (31)4.1.1 数据与代码转换。