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1、100微电子学与计算机2005年第22卷第8期基于ISP器件的ISD系列SPI串口通信接口的设计王素珍吕佩举(青岛大学理工学院电子学系,山东青岛226071)摘要:介绍了美国信息存储器件公司研制的语音芯片ISD(InformationStorageDevice)的内部结构及特点,尤其对它的SPI串口通信协议进了深入分析,用在系统ISP(In-SystemProgrammabilityProgrammabledigitalCircuits)编程器件设计了ISD的串行通信接口,实现了控制ISD工作的新方法。关键词:在系统
2、编程(ISP),ISD4004语音合成芯片,SPI串口通信中图法分类号:TP391.42文献标识码:A文章编号:1000-7180(2005)08-100-04TheDesignofSPIaboutISD4004ChipcorderSerialBasedonISPDeviceWANGSu-zhen,LVPei-ju(TheDepartmentofElectronicEngineerInsciencecollege,QingdaoUniversity,Qingdao226071China)Abstract:Thispa
3、pernotonlyintroducedtheinteriorstructureandcharactersaboutISDChipcorderSerial,butalsoan-alyzeditsSPI(SerialPeripheralInterface).Furthermore,thedesginofSPIaboutISDChipcorderserialismadebyusingispM432/32device.Comparedwithothercontrolmethod,thismethodbasedonISPde
4、viceprovideanewdesign.Keywords:InSystemProgrammable(ISP),Chipcorderserial,SPI(SerialPeripheralInterface)1前言调节器组成;SPI——录、放、快进等操作的SPI接随着数字化信息处理、合成技术和大规模集成口;电源接口部分。ISD器件在录音存储操作之前,电路的发展,各种语音合成芯片相应产生,但对它要对信号作调整。首先将输入信号放大到存储电路的控制大都采用PC机或微控制器的方法。这些方动态范围要求的最佳电平。模拟信号的存储
5、采用采法既需要硬件的支持,又需要软件的指令控制。应样技术,利用抗混叠滤波器可以去掉采样频率1/2用ISP技术在一个在系统可编程器件上实现对语音以上的输入频率分量,使所有采样数据都满足奈奎合成芯片的控制是一种新的方法。这种控制直接通斯特抽样定理。滤波器是一个连续时间五极点的低过ISP器件的硬件电路实现,因而指令转换速度高,通滤波器。录音时,输入信号通过模拟收发器写入可靠性强,同时也省去了软件接口程序,使用起来模拟存储阵列中(MultilevelstorageArray)。将采样方便快捷。信号经过电平移位生成不挥发写入过
6、程所需要的电压。采样时钟同时用于存储阵列的地址译码,以2ISD语音合成芯片工作原理的分析便将采样信号顺序地写入存储阵列中。放音时,录2.1ISD系列语音芯片的原理及结构入的模拟电压在同一采样时钟的控制下顺序地从ISD芯片的工作电压为3—3.3V,其内部采样存储阵列中读出,重构原来的采样波形。输出通路频率为4KHz。执行录、放音操作的命令可通过串行上的平滑滤波器(5-PoleActiveSmoothingFilter)去通信接口SerialPeripheralInterface(SPI)或Mi-掉采样频率分量,并恢复原
7、始波形。ISD器件的采样crowireSerialInterface送入。它主要由六大部分组频率通过内部温度补偿的基准振荡器来控制,这个成。概括为信号输入部分——音频信号放大器和五振荡器不需要外接元件。平滑滤波后的信号经过自级抗混叠滤波器;信号输出部分——五级平滑滤波动静噪处理送入放大器作为输出音频功放的输入器和自动静噪处理;存储部分——不挥发多电平模信号,推动扬声器工作。拟存储阵列;采样时钟部分——内部时钟振荡器和2.2SPI口的工作协议分析收稿日期#2005-01-17SPI协议是一个同步串行数据传输协议。将操基
8、金项目%青岛大学科研基金资助项目(2004)3号作指令送入ISD4004-16MP的串行通信接口MOSI2005年第22卷第8期微电子学与计算机101引脚上,芯片就执行相应的操作。协议规定在串行表1ISD4004—16MP指令表时钟的上升沿将数据锁存在ISD芯片内的SPI口的指令8位控制码16位地址码操作摘要MOSI引脚上,同时在时钟下降沿将I
