ISD4004-16M语音芯片的循环录放电路设计

文章摘要： 1.2 串行外部接口（SPI）ISD4004工作于SPI串行接口。SPI协议是一个同步串行数据传输协议，协议假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿动作。因此，对ISD4004而言，在时钟上升沿锁存MOSI引脚数据，在下降沿将数据送至MISO引脚。协议具体内容如下。①所有串行数据传输开始于SS下降沿。②SS在传输期间必须保持为低电平，在两条指令之间保持为高电平。③数据在时钟上升沿移入，在下降沿移出。④SS变低，输入指令和地址后，ISD行才开始录放保持。⑤指令格式是8位控制码加16位地址码。图5 ⑥ISD的任何操作（含快进）如果遇到EOM或OVF，则产生一个中断，该中断状态

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    1.2 串行外部接口（SPI）

ISD4004工作于SPI串行接口。SPI协议是一个同步串行数据传输协议，协议假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿动作。因此，对ISD4004而言，在时钟上升沿锁存MOSI引脚数据，在下降沿将数据送至MISO引脚。协议具体内容如下。

①所有串行数据传输开始于SS下降沿。

②SS在传输期间必须保持为低电平，在两条指令之间保持为高电平。

③数据在时钟上升沿移入，在下降沿移出。

④SS变低，输入指令和地址后，ISD行才开始录放保持。

⑤指令格式是8位控制码加16位地址码。

图5

    ⑥ISD的任何操作（含快进）如果遇到EOM或OVF，则产生一个中断，该中断状态在下一个SPI周期开始时被清除。

⑦使用“读”指令会使中断状态位移出ISD的MISO引脚时，控制及地址数据也同步从MOSI端移入。

⑧所有操作在运行位（RUN）置1时开始，置0时结束。

    ⑨所有指令都在SS端上升沿开始执行。

    OVF标志指示ISD录放操作已到达存储器的末尾。EOM标志只有放音过程中检测到内部的EOM标志时，此状态位置1，如图3所示。

以下列举了几种对ISD器件进行操作进的批令次序。

图6

    *信息快进。用户不必知道确切的地址，就能快地跳过一条信息。信息快进只用于放音模式。放音速度是正常的1600倍，遇到EOM后停止，内部地址计数器加1，并接下条信息开始处。

*上电顺序。器件延时TPUD（8kHz）采样时，约25ms后才能开始操作。因此，用户发完上电指令后，必须等待TPUD，才能发出一条操作指令。例如从00处放音，应遵循如下时序：发power up命令；等待TPUD（上电延时）；发地址值为00的SETPLAY命令；发PLAY命令。器件会从00地址开始放音，当出现EOM时，立即中断，停止放音。如果从00处录音，则按以下时序：发power up命令；等待TPUD（上电延时）；发power up命令；等待2倍TPUD；发地址值为00的SETREC命令；发REC命令。器件便从00地址开始录音，一直到出现OVF（存储器末尾），录音停止。

1.3 时序

8位及24位命令格式如图4和图5所示。

录音、放音、停止时序如图6所示。

图7

2 循环录放电路的设计

该电路采用AT89C51单片机，通过操作5个微型按扭开关和一个微动开关实现功能转换，操作命令由串行通信接口（SPI）送入。电路即可工作在顺序模式，又可工作在循环模式。当工作在循环模式。当工作在循环模式的录音状态时，ISD芯片将始 终记录最后16min的语音信息，直至按下停止键。

2.1 硬件电路设计

电路原理图如图7所示，整个电路由单片机控制显示电路、ISD4004语音录放电路、话筒输入电路、音频功率放大电路几部分构成。ISD4004的片选信号SS由控制器P2.0提供。单片机AT89C51的串行口工作于同步移位寄存器方式，同步移位脉冲由TXD（P3.1）输出至ISD4004的串行时钟输入端SCLK，数据由RXD（P3.0）输入输出。因AT89C51单片机不具备（SPI）接口，故这里通过三态门将RXD（P3.0）数据线复用。对单片机而言，发射时作为输出，接至ISD4004的串行输入端（MOSI）；接收时作为输入，接至ISD4004的串行输出端（MISO）。电路中拔动开关Ks用于选择启用或取消循环录音功能。

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