基于ISDl420的語音編輯器設計
系統控制芯片的PLAYE端口,平時為高電平,當出現下降沿時開始錄音。
信號EOM是語音段結束標志,當錄音結束,若存儲器沒完,ISD1420會自動為其加上EOM標志符,表示該段錄音結束。放音時,當遇到EOM標志符,EOM信號會由高電平輸出一個低脈沖。該信號連至單片機的T1/P3.5引腳,使單片機能夠及時知道該語音段結束,以便控制下一步操作。
2.4 單片機
這里選擇的89C51具有40個I/O口。系統不能采用簡單的最小系統連接,由上述可知,它無法滿足該系統的需求。該設計可利用它的開放總線連接更多的設備。
該設計將3個數碼管和語音芯片通過總線方式接入系統。低位地址不用,所以不用進行低8位的地址擴展。選擇A8,A9,A10分別作為3個數碼低電平的有效地址信號,再與單片機的WR信號組合。以構成帶地址信息的寫控制信號。這樣,程序便可像訪問存儲器一樣訪問這些端口,其地址為:FE00H,FD00H,FB00H。
語音芯片也是采用這種方式進入系統的,其地址是7F00H。這種方式既可使電路簡單,也可使操作簡單。P1口作為系統的鍵盤掃描接口,連接如前述,這里不再贅述。
3 用戶界面
用戶界面如下:
鍵盤:0~9、[錄音]、[放音]、[組合]、[分段]。
顯示:3位7段數碼管。段號2位,以確定錄音、放音位置;計數器1位,9~O減l計數。
指令格式:參數表>命令>。
四個主要功能為:
(1)分段
操作:分段數+[分段]
(2)錄音
操作:欲錄音段號+[錄音]
顯示:當按下[錄音]時,欲錄音段號閃3下后,計數顯示9;錄音開始,計數器減l,直到O,錄音結束。
(3)回放
操作:欲放音段號+[放音]4)、組合放音:功能用于檢查組合放音效果。
操作:段號i+[組合]+段號j+[組合]+…+段號n+[組合]+[放音]
顯示:在組合時,顯示段號,閃爍,按下[組合]后顯示消失,再重復;組合放音時,顯示當前放音段號;計數器先顯示組合段總數,每放完一段減1,直到O。
4 軟件方案
內存分配如下:顯示緩沖為3個單元,第一、二單元用于存放段號,第三單元用于存放計數器值。組合段緩沖為一個單元,為一個放音段地址。考慮單片機的存儲容量與系統成本。設計考慮10個單元,FF為組合結束標志。當第一單元等于FF時,為緩沖器空,ISD1420的段地址從該緩沖區取出。軟件流程圖如圖5所示。
為方便起見,系統采用平均分段管理方式。根據ISDl420語音芯片器件使用手冊可知,最多可分為160個段。其中,O~159為分段使用的有效地址。系統按1 s四個字的語速算,對于20 s的存儲空間來說,最多不能超過80個段,該時段空間最小為1個字。其分段范圍為1分段數80,在這個前提下,用戶可根據實際需求來分段,段號為O~79。在執行[分段]命令時,要將地址間隔計算出來,以便段號與語音芯片地址映射。地址間隔存于專用地址間隔單元spacing中。分段寄存器seg_num:存放執行[分段]命令后的分段數。用戶進行錄音、放音的段號,程序必須驗證在此范圍方可執行,否則提示錯誤信息“E”。系統默認分段數seg_num為40,spacing為4,分段確定后,段地址可以由下式計算:
分段地址=seg_num×spacing
地址間隔=160/seg_num
暫存器temp:系統預留一個單元。用來以二進制數方式存放段號。以temp_sign為暫存器標志,用于指示按鍵輸入,其等于0時,段號只有1位;等于1時,段號有2位。前次數字鍵是十位,當前數字鍵是個位。如果是兩位數,程序要對這兩位二一十進制數進行計算,轉換成二進制數,即BCD十位×10+BCD個位。存入temp。當執行錄音、放音、分段操作時,程序從temp取參數,計算段地址。用戶在輸入段號時,如果出現錯誤,可重新輸入。第一次輸入的段號,將被第二次輸入的段號覆蓋。
組合段緩沖ally_buf:系統預留1O個單元,只有執行組合放音時才用。組合是所有段中任意選擇10個段構成的隊列。系統用ally_point-er作為入隊地址指針,以ally_out作為出隊地址指針。組合放音時,在該指針指示下,依次將錄音段從緩沖區中取出播放,以構成短語,直到ally_out=ally_pointer。程序在沒有執行[組合]功能時,保持ally_pointer=O;當用戶按下[組合]鍵時,程序應將暫存器temp的內容傳入ally_buf中,并修改ally_pointer。在執行[放音]時,程序首先檢查ally_pointer是否等于0,是,執行temp的段放音;否則。執行ally_buf的段放音,直到FF標志。用戶指令單元dictate;存放用戶指令。主程序從這里識別用戶命令,并執行命令。命令標志sign_dic:其等于O時,當前按鍵為數字鍵。等于1時,當前按鍵為命令鍵。命令與數字的識別:當鍵盤碼大于7F時,為數字按鍵,否則為命令按鍵。七段顯示:O~9,E為錯誤提示。這里采用共陰極7段數碼管,如圖6所示。
出口如下:
temp為對應段號的二進制數。可以直接計算段地址,最大范圍,小于分段數seg_num。
sign_dic等于1時,請求執行dictate中的命令。
dictate為命令代碼。
5 結語
按照該方法設計的語音編輯器可行性強,操作簡單,界面清晰,在實際的生活中,該語音編輯器經過改進后可以很方便地應用到MP3,DVD,錄音筆等音頻設備中,同時也可以用到遠程語音控制中。與其他的相比,該語音編輯器具有價格更低廉,可單獨作為器件來實現,因此具有一定的實用價值。
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