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《单片机课程设计实验报告-MCS-51与SPI串行接口语音芯片连接》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、.教学单位学生学号XXX大学（学院）课程设计(论文)题目：年级：学号：姓名：专业：指导教师：2011年6月19日29MCS-51与SPI串行接口语音芯片连接一、实验目的(1)进一步理解SPI串行总线传输协议。(2)理解ISD4000系列语音芯片工作原理，放音、录音控制过程。(3)理解MCS-51与SPI总线外设(如ISD4000系列语音芯片)的硬件连接、读写方式。二、实验设备与器材仿真器及附件、图0-1所示实验电路板各一套。三、实验电路本实验涉仅仅涉及实验板上的U101、U103、U104、U401(ISD4002语音芯片)、U404(集成功率放大器)，而与其他元器件无关。接通电源前，将JP1
2、03的1-2引脚短路，使ISD4002语音芯片的中断输出端引脚与MCS-51外中断(P3.2)引脚相连。由于多数MCS-51芯片没有内置SPI串行总线接口部件，因此只能用软件模拟SPI总线时序方式读写SPI总线接口器件。四、实验原理（ISD4000系列语音芯片简介）ISD4000系列语音芯片包括ISD4002、ISD4003、ISD4004三个子系列芯片，电源电压为3V，单片录音时间在2～16分钟之间，音质中上,广泛用于公共汽车语音报站系统、移动及自动应答电话设备、语音复读机等电子产品中。该系列语音芯片采用CMOS工艺,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F
3、lashROM存贮器阵列。通过串行通信接口(SPI或Microwire总线协议)与微控制器（如MCS-51芯片）相连，所有操作均由微控制器控制。内部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FlashROM存贮器中,因此能逼真、自然地再现语音、音乐、音调等声响效果,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"。可选4.0,5.3,6.4,8.0kHz等多个采样频率,采样频率越低,录放时间就越长(但音质会略有下降),片内信息存放在FlashROM存贮器中,在断电状态下可保存100年(典型值),能反复录音10万次以上。(一)主要参数ISD4000系列语音芯片主要参数如表
4、13-1所示。表13-1主要参数型号存储时间（秒）最大段数信息分辩率（毫秒）采样频率(HZ)滤波器带宽(HZ)控制码+地址位长度ISD4002-1201206002008.0K3.4K5+11ISD4002-1801806003005.3k2.3k5+11ISD4002-2402406004004.0k1.7k5+1129ISD4003-0424012002008.0K3.4K5+11ISD4003-0636012003005.3K2.3K5+11ISD4003-0848012004004.0K1.7K5+11ISD4004-0848024002008.0K3.4K8+16ISD4004-16
5、96024004004.0K1.7K8+16(一)封装及引脚排列ISD4000系列语音芯片采用28引脚TSOP、PDIP或SOIC封装方式，其中PDIP或SOIC封装方式引脚排列如图13-1所示。图13-1PDIP或SOIC封装引脚排列引脚功能：VCCD——芯片内部数字电路电源引脚，VSSD——芯片内部数字电路地线引脚；VCCA——芯片内部模拟电路电源引脚，VSSA——芯片内部模拟电路地线引脚。为减小噪声,芯片内部模拟、数字电路具有各自的电源、地线总线，以方便在印制板上实现数字、模拟电路电源和地线分开走线，形成单点接地的布线规则。ANAIN+、ANAIN-——分别是录音输入放大器的同相输入端和
6、反相输入端。输入放大器可用单端或差分方式之一驱动。采用单端驱动时，信号由耦合电容输入，最大为32mV(峰峰值)。耦合电容与本端内部的3KΩ串联电阻构成的输入阻抗决定了芯片频带的低端截止频率。采用差分驱动时,最大为16mV(峰峰值)。XCLK——外部采样时钟输入端，可选的采样频率如表10所示。一般使用芯片内部采样频率（在出厂前已调校,误差在+1%以内），除非对采样精度要求很高。当不用外部采样时钟信号时,XCLK引脚必须接地。AMCAP——自动静噪输入端。当录音信号电平下降到内部设定的某一阈值以下时,自动静噪功能使信号衰弱,这样有助于养活无信号(静音)时的噪声。一般情况系情况下，改引脚对地接1μF
7、电容,构成内部信号电平峰值检测电路的一部分。检出的峰值电平与内部设定的阈值作比较,决定自动静噪功能的翻转点。大信号时,自动静噪电路不衰减,静音时衰减6dB。1μF电容也影响自动静噪电路对信号幅度的响应速度。当AMCAP引脚接VCCA时，则禁止自动静噪。AUDOUT——音频输出，可驱动5KΩ的负载。MOSI——命令及数据信息的串行输入端。29MIS0——状态信息的串行输出端。SCLK——串行时钟输入
