基于ld3320的多场景语音识别系统设计

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1、基于LD3320的多场景语音识别系统设计　　摘要：传统的LD3320语音合成芯片每次识别最多可以设置50项候选识别句，这极大限制了其应用场景；对此，我们利用W25Q128和STM32F407设计了一种多场景语音识别系统；其中W25Q128FLASH芯片用于存储识别语句，STM32F407控制器用于场景切换。　　关键词：语音识别；LD3320；STM32F407；W25Q128　　随着科技的发展，人们的操作模式从最初的按键操作到触屏操作，再到现在的语音操作，其越来越便捷，越来越人性化。语音操作的基础就是语音识别技术（AutomaticSpeechRecognition），简称ASR，其目标就将人

2、类语言转换为计算机可读的输入。语音识别作为一门交叉学科，从产生到现在已取得了显著的进步，现在已逐步走向市场，并且人们预计，语音识别技术在未来10年将会应用于人们生活的各个领域。　　根据发音人的不同，语音识别技术可分为特定人语音识别和非特定人语音识别两类，前者只能识别一个或几个人的语音，而后者则能被任何人使用。本文设计的多?鼍坝镆羰侗鹣低尘褪粲诜翘囟ㄈ擞镆羰侗鹫庖焕啵?其以嵌入式微处理器STM32F407为核心，采用ICRoute公司的LD3320语音识别芯片，并配以存储空间为16M字节的W25Q128芯片，能够实现2000个场景共计识别句100000条的语音识别操作。　　1系统整体结构　　如图

3、1所示，整个系统主要是由STM32F407处理器、LD3320语音识别芯片以及W25Q128Flash芯片构成。其中STM32F407处理器用于切换场景和场景关键词更改；LD3320语音识别芯片用于语音识别，W25Q128Flash芯片用于存识别句，两种都是通过SPI总线与处理器相连。整套系统与外部其他系统则是通过串口进行通信。　　2系统硬件介绍及存储空间设计　　2.1系统硬件介绍　　2.1.1STM32F407ZGT6处理器　　STM32F407ZGT6采用Cortex_M4内核，集成FPU和DSP指令，具有192KBSRAM、1024KBFLASH、3个SPI、6个串口等。基于其强大的配置

4、，所以本系统的处理器选用该芯片。　　2.1.2LD3320语音识别模块　　LD3320语音识别模块是ICRoute公司的一款产品，其特有的快速而稳定的优化算法，能够完成非特定人语音识别，识别准确率高达95%。该模块每次最多可以设置50条候选识别词或识别句，只要单个词或句长度不超过10个汉字和79字节的拼音串，同时我们可以对识别内容动态编辑。模块的通讯方式有并行和串行两种，根据需求的不同可以选择不同的通讯方式。除了语音识别这一功能之外，模块还支持MP3播放功能，只要MCU将MP3数据依次送入芯片，就能够从芯片的PIN引脚输出声音。　　2.1.3W25Q128Flash芯片　　W25Q128是华邦

5、公司推出的大容量SPIFLASH产品，容量为128Mbit，即16M。该芯片将16M空间分为256块，每块64KB，每块又分为16个扇区，每个扇区4KB。由于W25Q128的最小擦除单位为一扇区，也就是说每次擦除4KB。　　2.2存储空间设计　　由于W25Q128芯片每次擦除的单位为4KB，而每句识别语句至少有80字节，一个场景有50句识别语句，所以一个扇区用于一个场景是不够的，因此我们将两个扇区划为一个场景；图2是单个场景数据存储关系图，图中每个场景占8192字节，每条识别语句占100个字节，其中第一个字节为识别语句编号，范围为1-50；单个场景的第一个扇区可以存储40条识别语句，第二个扇区

6、可以存储10条识别语句，其中第4000B-4096B和5096B-8190B保留，不存储数据，整个场景的最后两个字节用于存储场景编号，范围为1-2000。W25Q128共有4096个扇区，理论上可以划分2048个场景，但是我们只划分2000个场景，也就是4000个扇区；还剩下96个扇区，剩下的第1-50扇区用于存放每个场景的相关信息，计算可以得到每个场景有1KB的存储空间，然后我们将最后一个扇区的最后两个字节存储现在所在场景编号，剩下的空间保留。　　3系统软件设计　　3.1通讯协议格式设置　　整个系统主要具有场景切换和场景识别语句存取功能，表1是部分对应协议格式。　　3.2初始化函数及操作函数

7、介绍　　STM32处理器与其他各个模块建立通信连接，除了连接好对应IO口后，还需要对各个IO进行初始化，这样才能进行数据的收发，以下是主函数中相关初始化函数：　　NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_2）；//首先设置系统中断优先级分组　　delay_init（168）；//初始化延时函数　　LED_Init（）；//指示灯初始化　　KEY_Ini