最新ISD1420语音接口芯片及其应用

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• 信号放大器输出送入（五阶）滤波器，在采样时钟和
模拟收发器控制下进行比较采样，存入不易失真模拟存
贮器单元。
•
录入信号输出经滤波器、输出放大器送到扬声器引
脚SP+、Sp-，从而完成语音的重放。
•
地址线（A0~A7）经缓冲器、译码器控制管理存贮
单 元 ， 控 制 逻 辑 控 制 芯 片 （ PLAYL 、 PLAYE 、 REC 、
❖ 国内许多厂家在生产语音板，大多以该公司ISD 系列芯片为核心构成。现以ISD1400系列中ISD1420 芯片为例，介绍语音电路与单片机的应用接口。
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一、ISD1420芯片的特点
❖ 外围元件简单，仅需少量阻容元件、麦克风即可组成一完 整录放系统；
❖ 模拟信息存贮重放音质极好，并有一定混响效果； ❖ 待机时低功耗（仅0．5 μA），典型放音电流15mA； ❖ 放音时间20s，可扩充级联； ❖ 可 持 续 放 音 ， 也 可 分 段 录 放 ， 最 小 分 段 20s/160 段 ＝
0
0
第0段
80H
1
00
0
0
0
0
1
第1段
81H
放音
…
……
…
…
…
…
…
…
…
1
01
0
0
1
1
0
第38段
A6H
1
01
0
0
1
1
1
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第39段
A7H 14
二、录入语言信息 本系统以语音方式报温度值、
压力值、流量值。需录入的单字 有 数 字 “ 0 ～ 9” ， 及 “ 千 ” 、 “百”、“十”、“度”、 “点”、“帕”等，0．5s一个 单字。词段有“当前时间”， 1．5s；“当前温度”，需1．5s。
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四 、 ISD1420 基 本 技 术 指 标 （均为典型值）
❖ 工作电源+5V ❖ 静态电流〈10ΜA； ❖ 工作电流15mA ❖ 信噪比S/N=43DB ❖ 录音时间：20s ❖ 每基本段时间长度：20s
／160段=0.125s／段。
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§10.2 ISDI420与单片机接 口举例
输出端，两端间接电容，该端可用于模拟信号的直接 输入；
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❖ PLAYL（23脚），电平放音控制（低电平有效）； ❖ PLAYE（24脚），边沿触发放音控制； ❖ RECLED（25脚），录音指示 ❖ XCLK（26脚），外部时钟或接地； ❖ REC（27脚），录音/放音控制，高电平为放音，低
电平为录音。 ❖ VCCD（28脚），数字电源。
0．125s/段，可分段数160段；
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❖ 录放次数达10万次； ❖ 断电信息存贮，无需备用电池，信息可保存100（年）； ❖ 操作简单，无需专用编程器及语音开发器； ❖ 高优先级录音，低电平或负边沿触发放音； ❖ 单电源供电，典型电压十5V。
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二、内部结构介绍
ISD1420语音芯片内部结构框图如图10.1-1所示。 前置放大器对通过麦克风（MIC）送入的语音信号进 行放大，并受自动增益电路AGC控制，保证输入信号大 小变化时不失真。前置放大器输出（ANOUT）的信号可 通过电容耦合送入（ANIN）信号放大器，也可通过电容 耦合直接输入其它模拟信号，如录音机等的线路输出， 输入信号典型值为50mV（峰一峰）。
假 设 段 码 值 放 入 40H 单 元 ， 子 程序如下：
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RECORD:MOV DPTR， ＃7FFFH ；语音接口地址
MOV A，
＃0FFH
MOV @DPTR，A ；送停止录放音码
MOV A，
40H ；录音控制码由40H送入A
ACALL TIMA
；延时20ms
MOVX ＠DFTR，A
ISD1420语音接口芯片及其应 用
❖ 现在语音处理合成芯片很多，大多均是先将语 音经A/D转换后存入存贮器中，放音时取出再经D/A 转换输出。
❖ 美国信息存贮器件公司推出的ISD系列语音电路 采用直接模拟存贮技术，不需要专用开发工具、编 程器，它操作简单，接口灵活，因此深受广大单片 机应用人员的欢迎。
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74LS377 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 ISD1420 RD PL A7 A6 A5 A4 A3 A2
分段
段控制码
01
0
0
0
0
0
0
第0段
40H
录音
01
0
0
0
0
0
1
……
来自百度文库
…
…
…
…
…
…
第1段
…
41H
…
01
1
0
0
1
1
0
第38段
66H
01
1
0
0
1
1
1
第39段
67H
1
00
0
0
0
以 MCS-51 系 列 单 片 机 为核心的一般工业控制系 统均以亮灯或响铃报警提 示，而配上语音接口后可 实现多路信息的语音报警 提示，提高系统的整体水 平，增强报警效果。
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一、硬件联接
如 图 10.2-1 所 示 ， 单 片 机 8031 通 过 一 片 74LS377 锁 存 器 实 现 对 ISDI420的多种控制操作，其语音接口地址为7FFFH。D6控制放音开始， D7控制录音、放音选择，A0、A1固定接地，8031输出数据D0～D7与 ISD1420录放控制码对应关系见表10.2-1，本例共分40段，每段时间 长度0．5s。
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·VCCA（16脚），模拟电源； ·MIC（17脚），话筒输入端，可用驻极体话简，
通过电容耦合； ·MICRef（18脚），话筒输入参考端，若不用，浮
空； ·AGC（19脚），自动增益控制端，调整芯片内部
前置放大器增益，使录入信号不失真； ·ANAIN、ANAOUT（20、21脚），模拟信号输入、
ACALL TIMB
；延时0．5s对麦克风发音
; 录单字，如数字“1”，“
千”
MOV A，
＃0FFH
MOVX ＠DPTR，A
；停止录音
RET
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此子程序段可反复调用。 ❖ 当录入词段时，则根据词段长
度增加延时及地址段长度。如 录入“当前时间”字段需 1．55，占用三个地址段长； ❖ 首地址为42H，下一字段地址 码则为45H。
RECLED）的录、放和触发控制以及输出指示等。
• 内部时钟及定时器、采样时钟为采样等提供时钟脉冲
信号。
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ISD1420语音芯片内部结构框图
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三、ISDl420封装及引脚介绍
ISD1420DIP硬封装和COB软封装均为28管 脚器件，其引脚如图10.1-2所示。
各引脚功能如下： ·A0～A7（1～6、9、10脚），地址或操 作模式控制端； ·NC（7、8、11、22脚），空脚； ·VSSD（12脚），数字地； ·VSSA（13脚），模拟地 ·SP＋、SP-（14、15脚），音频信号输 出端，驱动8～16Ω扬声器；