探究式教学的五个环节，探究ISDl420的语音编辑器设计

很多朋友对探究式教学的五个环节，探究ISDl420的语音编辑器设计不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

“利用单片机和ISD1420芯片设计的语音编辑器，可以方便地对播放的语音文件进行分段播放、组合和录制。语音编辑器可以用在测试仪等产品上，也可以用来单独控制语音播放设备。”介绍

在嵌入式系统飞速发展的今天，人们身边无时无刻不存在嵌入式产品。利用单片机和ISD1420芯片设计的语音编辑器可以方便地对播放的语音文件进行分段播放、组合和录制。语音编辑器可以用在测试仪等产品中，也可以单独用来控制语音播放设备。1系统组成

语音编辑器应具备分段录音、分段播放、分段组合播放等基本的语音编辑功能，以及良好的用户界面。系统设计主要围绕用户界面展开。在单片机的控制下，在ISD1420上进行上述基本的语音编辑操作。其系统结构如图1所示。当用户操作系统时，显示屏显示相关信息。比如段地址、录放音提示、段组合操作提示等。以直观地指示用户操作。

键盘围绕语音编辑功能，系统要为用户提供友好的操作界面，让用户方便灵活地使用系统。单片机作为系统的控制核心，接收用户通过键盘输入的命令，控制系统的显示和语音电路。ISD1420是新一代语音设备，具有永久记录数据、高保真、低功耗，适合与单片机接口，是系统功能实现的核心。在单片机的控制下，实现了课题要求的所有功能。2硬件方案2.1显示部分

在段记录和回放过程中，系统要为用户提供段地址显示，以指示当前正在操作的段，段地址为两位数。在这些操作中，系统还应提供操作指令，如提示开始、进行中、结束等。系统配有数码管，以闪烁和字符的形式提示用户操作。系统选用3位LED七段数码管，基本满足操作提示的要求，如图2所示。

3位LED七段数码管采用静态显示方式，显示稳定，程序简单，电路实现不复杂。其显示数据由8位D触发器74LS374锁存输出，驱动数码管显示。8位D触发器的输入由总线连接。通过单片机的写命令WR和地址信息进行锁存控制；其地址分配为FE00H、FD00H和FB00H。

2.2键盘是人机界面的主要界面，所有的用户命令都由它发送给单片机。首先进行交互设计，根据功能需求设置功能键，包括录音、回放、组合、分段等键。有关其操作和使用，请参见用户手册。对于段地址，系统需要O ~ 9个键来保证用户可以寻址ISD1420的所有段。该系统总共由14把钥匙组成。

为了满足系统结构的简单性，系统采用了独立的键盘接口。系统使用P1端口连接键盘阵列。其中，低四位作为单片机键盘列的扫描输入；高四位用作单片机的键盘行扫描输出。

系统使用中断来管理键盘，使系统能够实时响应用户的操作。键盘阵列的4列线连接到4与门的输入端。4与门的输出连接到低电平有效的INTl。平时没有按键时，连接在4-与门上的上拉电阻使与门的输出为高，没有中断。此时，程序从列中输入1111。

扫描键盘时，程序先使行扫描输出0000，这样只要按下这四行14个键中的一个，与门就能输出低电平并产生中断。该程序可以通过键盘中断服务程序明确确定按下了哪个键，如图3所示。其具体方法是将0依次输出到每一行(P1.7 ~ P0.0)，程序可以从列端口读取相应键位的列码(p 1.3 ~ p 0.0)。如表1所示。

这样程序就可以得到低4位和高4位的扫描值，得到相应键盘的编码值。

2.3 ISDl420通过总线与显示器相连，单片机通过74LS374锁存段地址，然后输入到ISDl420。74LS374的锁存控制信号构成同一显示，由单片机的WR加上地址信号组成。它的地址分配是7FOOH。单片机通过输出指令输出语音电路的段地址，控制语音电路的分段操作，如图4所示。系统控制芯片的PLAYE口平时为高电平，有下降沿就开始录音。

信号EOM是语音段的结束符号。当录制结束时，ISD1420会自动添加EOM标识符，以指示录制结束。在回放过程中，当遇到EOM标识符时，EOM信号将从高电平输出低脉冲。该信号连接到单片机的T1/P3.5引脚，使单片机能及时知道话段的结束，从而控制下一步的操作。2.4微控制器

这里选用的89C51有40个I/O口。系统不能采用简单的最小系统连接，所以不能满足系统的要求。这种设计可以使用其开放总线来连接更多的设备。

在本设计中，三个数码管和语音芯片通过总线连接到系统。不使用低阶地址，所以不需要扩展低阶8位的地址。分别选择A8、A9、A10作为三个数字低电平的有效地址信号，然后与单片机的WR信号组合。以便形成具有地址信息的写控制信号。这样程序就可以像访问内存一样访问这些端口，它们的地址分别是：FE00H，FD00H，FB00H。

语音芯片也是这样进入系统的，地址是7F00H。这种方式可以使电路简单，操作简单。P1口作为系统的键盘扫描接口，如上所述连接，此处不再赘述。用户界面用户界面如下：键盘：0 ~9、【录音】、【播放】、【组合】、【分段】。显示器：3位7段数码管。2位数的段号，确定录放位置；计数器为1位，9 ~ O减L计数。指令格式：四个主要功能是：

(1)分段操作：段数[段] (2)记录操作：待记录段数显示[记录]:按下[记录]时，待记录段数闪烁3次后，计数显示为9；在记录开始时，计数器递减L直到0，记录结束。(3)回放操作：待播放片段的编号【回放】4)、组合回放：该功能用于检查组合回放效果。操作：段号I[组合]，段号J[组合] …段号N[组合][回放]

显示：组合时，显示段号并闪烁；按下【合并】后，显示消失，重复；组合播放时，显示当前播放片段的编号；计数器首先显示组合段的总数，然后从每个段中减去1，直到0 . 4软件方案

内存分配如下：显示缓冲区为3个单元，第二个单元(一、)用于存储段号，第三个单元用于存储计数器值。组合段作为一个单元被缓冲，这是回放段的地址。考虑到单片机的存储容量和系统成本。设计考虑10台，FF是组合的结束标志。当第一个信元等于FF时，缓冲区为空，从缓冲区中取出ISD1420的段地址。软件流程图如图5所示。

为方便起见，系统采用平均分段管理的方法。根据ISDl420语音芯片设备的用户手册，最多可以分为160段。其中，O ~ 159是分段的有效地址。系统以一秒四个字的速度计算。20秒的存储空间，最多不能超过80段，这段时间的空间至少是一个字。其分割范围为1jq。

以上知识分享希望能够帮助到大家！