单片机录音笔的设计与实现..doc

目 录
第1章 录音笔设计方案与论证 1
引言 1
1
录音笔设计方案分析论证 2
录音笔设计方案的确定 3
第2章 凌阳单片机开发环境介绍 4
系统硬件资源 4
功能及其特点 4
应用领域 5
软件开发环境IDE 5
窗口 5
工程的操作 8
第3章 硬件设计 10
系统总体方案介绍 10
系统电源电路 11
SPCE061A最小系统设计 12
音频电路 13
音频输入电路 13
转换接口 15
转换模块 16
音频输出电路 17
SPR4096存储电路 18
串行设备输入输出口(SIO) 19
按键控制电路 20
液晶显示电路 20
通用串行通信接口UART模块 22
第4章 软件设计 23
软件设计流程图 23
分模块软件设计 25
主程序模块 25
语音信号的采集 25
键盘扫描模块 27
语音信号的存储 30
低电压检测 31
模块 31
看门狗计数器（WatchDog） 33
系统调试与总结 33
结论 35
参考文献 36
致谢 37
附录 38
第1章 录音笔设计方案与论证
引言
随着视听家电产品的不断丰富，已经有越来越多微小型化的产品走入了人们的日常生活，他们最突出的优点是体积小巧、非常薄，而且重量很轻，给人们带来方便，并增添了无穷乐趣。作为一种简单方便地获取和记录数字化声音文件的工具，数码录音笔从2000年开始风靡市场，成为学生、记者和商务人士购置录音设备的首选。不仅在校园里取代了复读机，也成为时间紧张的在职进修人员的掌上新宠。带FM 功能的数码录音笔，还可以便利地收听调频广播外语教学节目。
数码录音笔，实际上是一种采用数码录音技术的录制设备，通过对声音进行采集、压缩、存储到闪存(Flash Memory)进行记录，无需使用额外的录音磁带、话筒等设备，音质清晰逼真，即使反复播放其音质也毫无损失。
在设计中将说明怎样利用凌阳16位单片机SPCE061A来实现一个录音笔系统。SPCE061A该款单片机资源丰富，有强大的数字语音处理功能可应用与语音播放和语音识别领域，内置有2路DA转换，8路AD转换及在线仿真等丰富的功能，这些都为实现数码录音和播放提供了良好的方便条件。

设计要求录音笔实现录音、播放、暂停、循环播放、重复播放、选择上一段、选择下一段以及与PC机进行数据传输的功能。可以看出本次设计的系统的主要部分应该是括录放音部分再附加上其他的功能部分。因此我们重点对录放音部分实现的方案做了探讨，方案比较的多，各有其优缺点。现具体分析如下：
方案一：采用处理器集成型可重构系统PICEX实现数码录音笔的核心处理部分，对每一个管理模块、功能实现模块都构建一个可重构模块。在系统完成各种任务时，可重构模块的运行是完全独立于内核的，在编程中使各模块处于并行运行状态。在录音状态时各部件采用流水线的方法，即每个部件的输入数据都取自其来源部件给出的上一个值，各部件几乎同时开始工作，使系统处于在线程级并运行的状态。
方案二：基于单片机、数字信号处理器DSP和FLASH存储器的数码录放音系统。在录音时，语音信号经过处理后送到A/D转换器，转换成数字信号，在把这些语音数据送到高速数字信号处理器（DSP）进行压缩，压缩后的语音数据与日期、时间一起存储到FLASH存储器中；回放时，从FLASH存储器中读取语音数据送到DSP解压，解压后的数据经过D/A转换，还原成语音信号，最后经功放放大后从喇叭输出。
方案三：用ISP实现对ISD25120语音芯片的录放音控制。以ISP技术为手段，使用系统编程器件M4-32/32实现了对单片ISD25120语音芯片的录、放音控制。利用VantisPro设计软件系统，经过编译后再输入仿真文件，仿真通过后，对系统进行引脚锁定、熔丝生成、下载编程（IDCD软件下载编程）。[2]
方案四：基于凌阳16位单片机的简单开发系统SPCE061A精简开发板，利用SPCE061A的可编程音频处理功能，通过串行输入输出端口SIO与同样具有串行接口的FLASH(SPR4096)进行数据通讯来开发数码录音及播放系统。通过按键控制系统的录音、停止、放音等操作。
录音笔设计方案分析论证
方案一：虽然数据串行化输出、A/D和D/A器件的操作可在内核上实现，当其他可重构模块在工作时内核处于等待状态，则提高了系统的并行性，接省了系统资源。但是方案中使用Samsung公司的K9K1208U0A型Flash