摘要：ＩＳＤ４００４語(yǔ)音系列芯片是美國(guó)ＩＳＤ公司推出的產(chǎn)品，具有可多次重復(fù)錄放、存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)、使用時(shí)不需擴(kuò)充存儲(chǔ)器、所需外圍電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。介紹了ＩＳＤ４００４芯片在語(yǔ)音報(bào)站器中的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用，并說(shuō)明了其功能和使用方法，從而使讀者對(duì)ＩＳＤ４００４系列語(yǔ)音芯片的使用有個(gè)初步的了解。

ＩＳＤ４００４語(yǔ)音芯片是由美國(guó)ＩＳＤ公司推出的新產(chǎn)品。關(guān)于該語(yǔ)音芯片的引腳說(shuō)明以及內(nèi)部電路等，很容易在ＩＳＤ公司提供的芯片資料中查到，筆者就不進(jìn)行過(guò)多的描述，只簡(jiǎn)單地對(duì)其特點(diǎn)做一介紹。

與普通的錄音／重放芯片相比，ＩＳＤ４００４具有如下特點(diǎn)：首先，記錄聲音沒(méi)有段長(zhǎng)度限制，并且聲音記錄不需要Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換和壓縮；其次，將快速閃存作為存儲(chǔ)介質(zhì)，無(wú)需電源即可保存數(shù)據(jù)長(zhǎng)達(dá)１００年，重復(fù)記錄１００００次以上；此外，ＩＳＤ４００４具有記錄時(shí)間長(zhǎng)（可達(dá)１６分鐘，本文采用的為８分鐘的ＩＳＤ４００４語(yǔ)音芯片）的優(yōu)點(diǎn)；最后，ＩＳＤ４００４的開(kāi)發(fā)應(yīng)用具有所需外圍電路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，這一點(diǎn)從本文介紹的其在語(yǔ)音報(bào)站器中的實(shí)際應(yīng)用可以體會(huì)到。

１ 語(yǔ)音報(bào)站器硬件電路設(shè)計(jì)

目前市場(chǎng)上流通的語(yǔ)音報(bào)站器，大多采用的不是ＩＳＤ４００４系列的芯片，這與其剛推出不久以及價(jià)格偏高有關(guān)。但隨著ＩＳＤ４００４應(yīng)用的增多以及價(jià)格的回落，再加上ＩＳＤ４００４系列芯片本身的優(yōu)點(diǎn)，可以相信，在語(yǔ)音報(bào)站器中采用ＩＳＤ４００４系列語(yǔ)音芯片是完全可行的。筆者設(shè)計(jì)了該裝置的硬件電路，并進(jìn)行了上車(chē)調(diào)試，取得了較為滿(mǎn)意的效果。

圖1 報(bào)站器硬件電路連接圖

    本文討論的語(yǔ)音報(bào)站器主要是指裝在車(chē)上的放音電路，不包含錄音電路。而在實(shí)際應(yīng)用中，錄音電路則完成報(bào)站內(nèi)容的錄音工作，并收錄內(nèi)容存儲(chǔ)到語(yǔ)音芯片中。本文主要結(jié)合ＩＳＤ４００４在放音電路中的使用介紹ＩＳＤ４００４的典型應(yīng)用。

本文討論的報(bào)站器主電路主要由單片機(jī)８９Ｃ５２和ＩＳＤ４００４構(gòu)成。該系統(tǒng)的硬件電路連接圖如圖１所示。

本系統(tǒng)主要分為三部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制部分、放音部分和顯示部分。顯示電路采用的是通過(guò)Ｐ３．０、Ｐ３．１控制的兩個(gè)７段數(shù)碼管的靜態(tài)顯示器，在此不作詳細(xì)介紹；控制部分主要由單片機(jī)８９Ｃ５２構(gòu)成，包含必要的按鍵電路、復(fù)位電路和看門(mén)狗電路等外圍電路；放音部分主要由ＩＳＤ４００４構(gòu)成，包含配套的變壓電路、功放電路等。

從圖１中可以看出８９Ｃ５２和ＩＳＤ４００４之間的連接較少。單片機(jī)的Ｐ１．０～Ｐ１．３引腳接按鍵，控制報(bào)站器工作過(guò)程中是否放音和放音內(nèi)容；Ｐ１．６接ＩＳＤ４００４的片選引腳／ＳＳ，控制ＩＳＤ４００４是否選通；Ｐ１．７接ＩＳＤ４００４的串行輸入引腳ＭＯＳＩ，從該引腳讀入放音的地址；Ｐ３．０和Ｐ３．１控制外圍顯示電路，在報(bào)站器工作過(guò)程中顯示當(dāng)前的站號(hào)；Ｐ３．２和Ｐ３．３分別接ＩＳＤ４００４的串行時(shí)鐘引腳ＳＣＬＫ和中斷引腳／ＩＮＴ。ＩＳＤ４００４芯片所需要的連接還有音頻信號(hào)輸出引腳ＡＵＤＯＵＴ，該引腳通過(guò)一個(gè)濾波電容與揚(yáng)聲器連接；ＡＭＣＡＰ為自動(dòng)靜音端，使用時(shí)通過(guò)一電容接地。此外，由于ＩＳＤ４００４的工作電壓為３Ｖ，而單片機(jī)所需供電電壓為５Ｖ，因此需要采用變壓電路得到３Ｖ電壓供ＩＳＤ４００４使用。

２ 軟件設(shè)計(jì)

程序流程圖如圖２所示。

電路上電后，首先完成程序的初始化，隨后查詢(xún)按鍵狀態(tài)，進(jìn)入系統(tǒng)待機(jī)狀態(tài)。如果有按鍵按下，則轉(zhuǎn)去執(zhí)行該按鍵指向的工作程序。按鍵包括放音鍵、停止鍵、加一鍵、減一鍵以及特殊語(yǔ)鍵。在待機(jī)狀態(tài)下，如果放音鍵首次被按下，程序?qū)⑹紫扰袛嗍侨ミ€是回（公交車(chē)路徑一般是既去又回的），并點(diǎn)亮相應(yīng)的指示燈，自動(dòng)讀出第一站的放音內(nèi)容，站號(hào)顯示１。如果不是首次按下，則首先判斷當(dāng)前站號(hào)，并以該站號(hào)為依據(jù)獲得存放該站放音內(nèi)容的首地址；然后調(diào)用放音子程序，讀入前面獲得的本站放音內(nèi)容首地址，開(kāi)始放音。每一句放音完畢后，ＩＳＤ４００４的中斷引腳（２５腳）會(huì)自動(dòng)送一低電平信號(hào)。在硬件設(shè)計(jì)中，該引腳與單片機(jī)的Ｐ３．３連接，因此會(huì)引起一次中斷，在中斷子程序中有一個(gè)計(jì)數(shù)器記錄中斷次數(shù)，從而判斷何時(shí)當(dāng)前一站結(jié)束，站號(hào)加一并刷新顯示。加一鍵按下后，程序放音內(nèi)容轉(zhuǎn)向下一站；減一鍵按下后，則使程序放音內(nèi)容轉(zhuǎn)向上一站，相應(yīng)的站號(hào)顯示也將隨之刷新；特殊語(yǔ)鍵按下后，程序轉(zhuǎn)向執(zhí)行特殊語(yǔ)放音（譬如“拐彎請(qǐng)注意”等語(yǔ)句）；停止鍵按下，將中止當(dāng)前的放音狀態(tài)。

    為了便于讀者對(duì)ＩＳＤ４００４應(yīng)用的理解，本文給出了部分程序。

該部分程序主要完成放音操作，把獲得的放音內(nèi)容的地址送到ＩＳＤ４００４中，完成放音。

ＰＬＡＹ?

ＡＣＡＬＬ ＰＯＷＥＲＵＰ ?上電子程序

ＡＣＡＬＬ ＤＥＬＡＹ２５ ?延遲子程序，至少延

遲２５ｍｓ

ＣＬＲ Ｐ１．６ ?選中ＩＳＤ４００４

ＭＯＶ ＰＬＡＹ２?＃１１１０００００Ｂ ?存放ＳＥＴＰＬＡＹ命令

ＭＯＶ Ａ?ＰＬＡＹ０ ?送放音地址低８位

ＡＣＡＬＬ ＳＥＮＤ ?調(diào)用送地址子程序

ＭＯＶ Ａ?ＰＬＡＹ１ ?送放音地址高８位

ＡＣＡＬＬ ＳＥＮＤ

ＭＯＶ Ａ?ＰＬＡＹ２ ?送ＳＥＴＰＬＡＹ命令

ＡＣＡＬＬ ＳＥＮＤ

ＳＥＴＢ Ｐ１．６

ＣＬＲ Ｐ１．６

ＭＯＶ ＰＬＡＹＩＮＧ?＃１１１１００００Ｂ ?送入放音指令

ＭＯＶ Ａ?ＰＬＡＹＩＮＧ

ＡＣＡＬＬ ＳＥＮＤ

ＳＥＴＢ Ｐ１．６

ＲＥＴ

ＰＯＷＥＲＵＰ? ?送上電指令子程序

ＭＯＶ ＰＯＷＩＮＧ?＃００１０００００Ｂ ?送入語(yǔ)音芯片上電信號(hào)

ＭＯＶ Ａ?ＰＯＷＵＰＩＮＧ

ＣＬＲ Ｐ１．６

ＡＣＡＬＬ ＳＥＮＤ

ＳＥＴＢ Ｐ１．６

ＲＥＴ

ＳＥＮＤ： ?向ＩＳＤ４００４送指令、

地址等的子程序

ＣＬＲ ＭＯＳＩ

ＣＬＲ Ｐ３．２

ＭＯＶ Ｒ１?＃８

ＯＵＴＢＩＴ１?

ＣＬＲ Ｐ３．２ ?時(shí)鐘下降

ＲＲＣ Ａ

ＭＯＶ ＭＯＳＩ?Ｃ ?輸出１位

ＮＯＰ

ＮＯＰ

ＳＥＴＢ Ｐ３．２ ?時(shí)鐘上升沿到

ＮＯＰ

ＮＯＰ

ＮＯＰ

ＤＪＮＺ Ｒ１?ＯＵＴＢＩＴ１

ＲＥＴ

放音程序中，要嚴(yán)格按照ＩＳＤ４００４的要求編程。首先要送上電指令，然后等待２５μｓ的延遲，再送１６位放音起始地址，最后送８位的開(kāi)始放音指令。

在放音電路的調(diào)試過(guò)程中，首先測(cè)量ＩＳＤ４００４的工作電壓是否是３Ｖ，如果是則進(jìn)入下級(jí)調(diào)試。再看是否可以送入放音地址，對(duì)此可以測(cè)量ＡＵＤＯＵＴ引腳的電壓，若為１．２Ｖ則說(shuō)明可以讀入放音地址。再后測(cè)量是否能夠放音，可以測(cè)量ＡＵＤＯＵＴ引腳電壓，若為１．２Ｖ則說(shuō)明ＩＳＤ４００４芯片工作正常，可以放音。如果沒(méi)有聽(tīng)到放音則調(diào)試后級(jí)放音電路，看是否是后級(jí)電路有問(wèn)題。

本文介紹的報(bào)站器電路已經(jīng)經(jīng)過(guò)上車(chē)實(shí)驗(yàn)調(diào)試，能夠穩(wěn)定可靠工作。