公共汽車智能語音報站系統(tǒng)

1、公共汽車智能語音報站系統(tǒng)作者:日期:課題:公共汽車智能語音報站系統(tǒng)、設計內(nèi)容1.基本要求：采用復雜可編程邏輯器件設計一個功能完善、具有實用價值的智能語音報站系統(tǒng)，通過按鍵控制可以用語音播報公共汽車所有的到站信息和下一目標站的信息，站間還可任意穿插簡短的廣告信息和城市文明規(guī)范，給乘客提供輕松、健康的乘車環(huán)境。甚至在2 .提高要求：具有站位顯示和人性化的錄音操作功能。二、技術(shù)要求1. 語音信息分17段以上，至少保證9站線路的語音播報信息的存儲；2. 能按報站要求任意組合放音；3 .具有正報、反報、重報、回退、復位功能(其中回退為提高要求);4 .有加、減、正反選擇、重復、清零、錄音、放音、地址選擇

2、等按鍵或DIP開關;5.輸出不失真功率大于125mW;6 .能實現(xiàn)指定地址人工控制長度的錄音；7. 能用LED指示當前站的位置(提高要求);8. 每次播報時，每條信息必須播報兩次；9 .具有在系統(tǒng)編程功能；三、設計原理1.1 SD 142 0單片2 0秒高保真語音錄放ICISD1420為美國I SD公司出品的單片語音錄放電路。內(nèi)部電路由振蕩器、語音存儲單元、前置放大電路、抗干擾濾波器和輸出放大器組成。最小的錄放系統(tǒng)僅由一個麥克風、一 hPRCM永久存儲單元，個喇叭、兩個按鈕、一個電源和少數(shù)電阻電容組成。錄音內(nèi)容存入具有零功率信息存儲功能，這個獨一無二的方法是借助于美國I S D公司的專利一一直

3、接模擬存儲技術(shù)(D AS T TM)實現(xiàn)的。利用它，語音和音頻信號被直接存儲，以其原本的模擬形式進入Wprom存儲器。直接模擬存儲允許使用一種單片固體電路方法完成其原本語音的再現(xiàn),不僅語音音質(zhì)優(yōu)美，而且具有斷電語音保護功能。特點:所需外圍元件少，電路簡單，操作方便。采用直接模擬量存貯技術(shù)D A ST(Direc t Ana lo g Strorage Tech no logy),再現(xiàn)優(yōu)質(zhì)原聲，沒有常見的背景噪聲。零功率信息存貯，省掉備用電源。信息可保存1 0年以上，可反復錄放達10萬次之多。語音固化無需專用編程或開發(fā)裝置。較強的選址能力，可把存儲器分成160段來進行管理。具有自動省電模式，此時

4、僅需 0. 5 uA的保持電流。單一電源供電。電氣特性:工作電壓V DD： 5V .靜態(tài)電流ISTB：典型值0. 8 5叭，最大值為2 uA.工作電流IoP：典型值15 mA，最大值30m A電路圖形符號及管腳功能說明?圖1電路圖形符號各管腳功能如下：_a3 :J1 eAf H JH J H曲A5HtH7LCrtV55rt5F-5F*ATI A I riFLPVLHLhVLEE匚KtLLEP佔LKATI AQUTFl icrcLFPll CHQCHV420名稱管腳功能名稱管腳功能AOA51 6地址AN A OUT2 1模擬輸出A6、A 79、1 0地址（MSBANA IN2 0模擬輸入VCCD

5、2 8數(shù)字電路電源AG C19自動增益控制VCCA1 6模擬電路電源MI C17麥克風輸入VS SD1 2數(shù)字地MIC REF18麥克風參考輸入VSSA13模擬地P LAYE2 4放音(邊沿觸發(fā))S P+、-14、1 5喇叭輸出+、-R EC27錄音XC LK26外接定時器(可選)REC LED2 5發(fā)光二極管接口NC7、8、11、2 2空腳P LAYL23放音(電平觸發(fā))各管腳功能描述如下1) .A0A7地址輸入端。IS D 1 410除A3，其余均為空腳(N C)。1 SD14 2 0的 地址輸入端具有兩個功能：作為信息地址線用(A0 A7= LOW):作為操作模選擇用(A6和A7= H

6、IGH)。2 ). M I C駐極體話筒輸入端。駐極體話筒通過電容C將音頻信號耦合到該輸出 端,C的電容值與該端內(nèi)阻(10 KQ )決定ISD1 4 20通頻帶下限頻率。3) .MICREF駐極體話筒參考輸入端。4) . A NA I N模擬信號輸入端。該端經(jīng) C、R與A N A OUT端相連，語音通頻帶下限頻率取決于 C、R和該端輸入阻抗 (2.7k Q ),除M IC端，該端亦可作為模擬信號 輸入端。24dB。5 ) A NA O U T來自駐極體話筒的輸入信號被放大輸出至該端，前置放大器的電 壓增益取決于 AGC電平,對于小信號輸入電平，其最大增益為益，而且可擴展加大6).AGC自動增益

7、控制端。AGC可動態(tài)地調(diào)整前置放大器增AG C內(nèi)阻抗（5 k Q ）MIC輸入端的非失真信號的范圍°AGC的響應時間是由和外部電容C來決定的；釋放時間是C和R的RC時間常數(shù)決定的。7) . SP+、 SP 喇叭輸出端。該端可直接驅(qū)動16 Q喇叭，可利用單端輸出驅(qū)動喇叭，也可采用雙端輸出驅(qū)動喇叭。雙端輸出信號的功率是單端的四倍。單端輸 出則需要該腳與喇叭之間串接10 0卩F的交流耦合電容。LED亮。當8). XCL K外接時鐘振蕩端。該端在實際應用中通常接地，如果需要更高的計 時精度，該端可外接時鐘電路。9).RECLED發(fā)光二極管接口。當錄音時，該端輸出低電平，發(fā)光二極管錄音停止或存

8、儲器錄滿時，LED熄滅。1 0 ) . PLAY E邊沿觸發(fā)放音控制端。當該端輸入一低脈沖，電路即進入放音狀 態(tài)，直到結(jié)束，電路自動進入準備狀態(tài)。,電路進入放音狀態(tài),11 ).P L AYL電平觸發(fā)入音控制端。當該端電平變低并保持EC鍵優(yōu)先于PL AY放音結(jié)束后電路進入準備狀態(tài)。2）.REC錄音觸發(fā)端。錄音期間該端必須一直保持低電平。RE或P LAY L其中一個放音鍵。如果在放音期間，遇RE C接低電平，放音立即停止，自動進入錄音狀態(tài)。3）. V SSD、VSSA數(shù)字地和模擬地。4）. V C CD、 V C CA數(shù)字電路電源正端和模擬電路電源正端。操作模式應用PL A Y E、PLAYL 或

9、 RECISD1420地址輸入端具有雙重功能 ，根據(jù)地址中的 A6、A7的電平狀態(tài)決定 A0A 7的 功能。如果A6、A7有一個低電平，A0A 7輸入全解釋為地址位，作為起始地址用，此時地 址線僅作為輸入端，在操作過程中不能輸出內(nèi)部地址信息。根據(jù)的下降沿信號，地址輸入被鎖定。如果A 6、7同為高電平時，它們即為模式位。用操作模式有兩點要注意:1）所有初始操作都是從 0地址開始。0地址是ISD1420存儲空間的起始端，后面的操作 可模擬模式的不同，而從不同的地址開始工作。當電路中錄放音轉(zhuǎn)換將進入省電狀態(tài)時，地 址計數(shù)器復位為0。as2）當PL A Y E、PLAY L或RE C變?yōu)榈碗娖剑瑫r

10、A 6、A 7為高電平時，執(zhí)行地址 線所對應的操作模式。這種操作模式一直執(zhí)行到下一個低電平控制輸入信號出現(xiàn)為止。操作模式可以與微控制器一起使用，也可用硬件連線得到所需系統(tǒng)操作。A0:信息檢索（僅用于放音工作狀態(tài)）。不知道每個信息的實際地址，A 0使操作者快速檢 索每條信息，A0每輸入一個低脈沖，可使利內(nèi)部地址計數(shù)器跳到下一個信息。這種模式僅 用于放音工作，通常與A4操作同時應用。A1 :用于刪除EOM標志（僅用于錄音工作狀態(tài)）。A1可使錄入的分段信息成為連續(xù)的 信息，使用A 1可刪除掉每段中間信息捷的EOM標志，僅在所有信息后留一個 EOM標志。當這個操作模式完成時，錄放的所有信息就作為一個連

11、續(xù)的信息放出。A 3:用于循環(huán)重放信息（僅用于放音工作狀態(tài)）。A3可使存于存儲空間始端的信息自動 地連續(xù)重放。一條信息可以完全占滿存儲空間，那么循環(huán)就可以眾頭至尾進行工作，并由始至終反復重放。A4:連續(xù)尋址。在正常操作中，當一個信息放完，遇到一個EOM標志時，地址計數(shù)器就會 復位。A4可防止地址計數(shù)器復位，使得信息連續(xù)不斷地放出。A2、A 5:未用2. 語音典型電路圖vet +5UleK220*5£P-PL4YLMA I HMflCUTRECHICFEFUCCD UCCft y;sp 'jzaS2I SD1420REC二 cc4. ?u2725dZ3623e.01uI e K

12、R40- luIS203151 K132 IS D 14 2 0典型應用電路圖0 123456 7A<LIQ Q PLAVLY OP LAVE>100 -6Nat9RECLEDXCLKMICPSC470k3.語音芯片的分段存儲設計為了能正確地進行語音播報，每條播報信息的要求組合后進行播報。然后根據(jù)必須將20秒的語音芯片分段存儲所需的內(nèi)容，根據(jù)分析，一個全長九站的線路，語音信息分18段存儲即可，分段表如下:地址（二進制）地址（十進制）單元數(shù)時間長度（S）內(nèi)容0 0-010 -120. 25空白02 - 072 - 760.75“前往”0 8 -0F8- 1581“小龍坎”10 -17

13、16-2 381“石橋鋪”18-1 F2 4-3 181“歇臺子”20-2732-3981“石油路”28-2 F40 - 4 781“大坪”3 0-374 8 -5581“鵝嶺公園”3 8 -3F5 6 -6 381“兩路口”40-476 4 -7 181“解放碑”4 8-4F72 - 7 981“終點站”5 0 -5780-8 781“所有”58 - 5F8 8-9581“到了”6 0 -679 6-10381“下一站”68 - 6F1 0 4-11181“需要在”7 0-81112-129243“下車的乘客請下車”7 4-81*1 16-1 2 9243（下車）的乘客請下車8 2 -8 7

14、1 1 6-1 2 9243“沙坪壩”88 -9 F136 1 5 92 43“的乘客請做好準備”其中74-8 1是70-81的子集，屬于同一個存儲段。4.控制電路CP L D設計3所示。系統(tǒng)的幾乎所有控制邏輯均由CPL D實現(xiàn)，其邏輯框圖如圖SOUNDBADDCLEARPUY_EBREPEATCLK16MHZA了-0BPLAY END P N SELECTBCDM0BSUB圖3 CPL D控制邏輯框圖其中ADD是加計數(shù)按鍵輸入 ;CL EA R是復位輸入;REPEAT是重復播報按鍵輸入;CLK16 MH z是時鐘輸入端，信號頻率為 16M Hz ;PL AY_END 是I S D1420的放

15、音結(jié)束 信號，該信號是低有效；P N_SELEC T是方向選擇輸入端，當該輸入端為低電平時，播報信息是正向播報，反之，當為高電平時，播報信息是逆向播報；S U B是減計數(shù)按鍵輸入。P LAY _E是觸發(fā)語音播放的輸出端；A 7 : 0是地址輸出端，用于給語音芯片播放時提供語音地 址;BCD3:0是驅(qū)動顯示譯碼的輸出端，用于同步顯示汽車到站信息。CPLD控制邏輯電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示。系統(tǒng)工作控制過程如下：汽車正向行駛時將P_N_ S ELECT置為低電平，當需要播報語音信息時，按下AD D鍵即可。注意，每按一次ADD鍵，播報的語音信息就自動加1,并立即播報兩次，所以正常情況下只需按ADD鍵即

16、可。如果出現(xiàn)堵車等特殊情況，需要再次播報已經(jīng)播報過的信息 ，駕駛員只需按下R EP EA T，則可以通過連續(xù)鍵即可，該鍵可任意次重復執(zhí)行。如果出現(xiàn)汽車站點與播報信息錯位的情況 按AD D鍵快進或連續(xù)按S U B鍵快退進行調(diào)整。時鐘信號的作用是用于產(chǎn)生按鍵去抖動的50Hz信號和延時用的1 kH Z信號。PLAY_ E N D輸入端不是一個按鍵輸入，而是語音芯片的輸出端，是低有效，該信號有效時表示當前播報的一段語音信息已經(jīng)結(jié)束，利用該信息去觸發(fā)下一段語音信息的播報，就可一條完整的語音信息由 8段組成,以使需要播報的一條完整的語音信息連續(xù)流暢地播放出來。如果每一條語音信息播報兩次，則需要一個16進制

17、的計數(shù)器,如圖中的COUNT_1 6模塊,也就是圖中的120。|B>Kt YIN 13212 3d怎5Flay e27C0UNT1&_L_DCP DCP"U 8ND"Q3：UJ134vccUDACRP仃3ld* doutl/0 adrfJll126 _133COUMT_X”愉嗆溜; I IGQPJDF_N_5l=LECr?IADP|2 /*DR|1 3DRP AUH|7Q*卻Q0COACR|6:：r)CLK1E：VHZ>o>IPLAY END、COUNT IEdk Q3JI2UCODECOADP呵 BCD3口156133gramj圖4 CPLD控制

18、邏輯頂層電路圖一條語音信息連續(xù)播放的原理如下：任何時候只要按下ADD、SUB、R EPEAT、 CLE AR四個鍵中的一個，由于七輸入或門I 35的作用都會觸發(fā)一次語音的播報，且存儲語音信息的高5位地址已經(jīng)確定，其中AD R： 7由CO UN T16_ U_D確定，所以按鍵 ADDP_N_SE L E C T確定,A D R6:3由雙向計數(shù)器可以使AD R： 6:3加1以指向下一條語音信AD R 6 : 3減1以指向上一條語音信息地址表息地址表的存儲位置，同理按鍵SUB可以使的存儲位置，而 REPE AT將不改變ADR :6:3以指向當前條語音信息地址表的存儲位置,按鍵C LEAR可以使A D

19、 R6:3 全為0以指向第一條語音信息地址表的存儲位置。按鍵ADD、SU B、REPEAT、CL EAR都有3個功能，第一個功能是前面講的修改AD R 6 :3，第二個功能是使16進制計數(shù)器I20清零以便從該條信息的第 1段開始播放，第三個功能是通過I35PL A Y E,產(chǎn)生語音播放信號 PLAY_E，該信號連接到語音芯片的邊沿觸發(fā)放音控制端使語音芯片開始播放語音信息。當?shù)?段語音信息播放完后,ISD14 2 0將輸出P L AY_ END信號,P LA Y_END信號作為1 6進制計數(shù)器的CL K輸入端將使120計數(shù)為條語音信息0 0 01,該計數(shù)器的低3位輸出作為存儲器的低3位地址輸入將

20、指向當前的第2段，同時PLA Y_ END信號通過I 32延時后經(jīng)I35還將產(chǎn)生語音播放信號PL,但這次AY _E，該信號作用于語音芯片ISD 1 42 0后又使語音芯片開始播放語音信息播放的是第 2段語音信息。I 3 2延時的目的是保證在 PLA Y _E信號有效時,PL A Y2段播放完成后又將播放第E ND已經(jīng)使16進制計數(shù)器完成計數(shù)。以此類推，第3段、第4段直到第8段。當?shù)?段播放完后I20的輸出為1000,由于計數(shù)器的最高位未用，所以語音播放又將從該條的第1段重復播放,接下來是第2段、第3段直到第8段。當?shù)诙蔚牡?段播放完后I20的輸出變?yōu)?000,因此16進制計數(shù)器產(chǎn)生的進位信號

21、CO將屏蔽 PLA Y _ E ND,使語音播放停止。息重復播放兩次的目的。這樣就達到了每條語音信值得注意的是，七輸入或門13 5除了對A DD、SUB、RE PEA T、CLEAR 和 PLAY_END敏感外，它還有兩個輸入端 ，分別接的是16進制雙向計數(shù)器的 CO與B 0,正常工作時C O與BO都為0,所以不產(chǎn)生任何影響，但當1 6進制計數(shù)器產(chǎn)生了進位C O或借位BO時,將封鎖I35使之不能產(chǎn)生 PLAY_ E信號，即當汽車運行到終點站后，語音播報就將停止，這樣就可防止語音播報器又從頭播報。因為這樣的播報是錯誤的。正確的播報應該是改變播報的方向重新播報。因此，只有當按下CLEAR鍵后，C

22、O或BO才會消失，語音播報才會重新正常地工作。(1)16進制雙向計數(shù)器 COUNT16 _ U _D該模塊有3個輸入信號和三個輸出信號，其中一個輸出信號為邏輯向量輸出信號。該邏輯向量輸出信號為 Q3. 0,它是16進制計數(shù)器的B C D碼輸出信號，由4位B C D碼組CO和借位輸出信號BO。成，代表計數(shù)器的計數(shù)值。另兩個輸出信號分別是進位輸出信號 每當加計數(shù)從1 111變?yōu)?00 0后就使進位輸出 CO為高電平，每當減計數(shù)從0000變?yōu)?111后就使借位輸出B O為高電平。C P_D是減法計數(shù)器的計數(shù)輸入信號 ,C P_U是加法計數(shù)器的計數(shù)輸入信號，RD是高有效計數(shù)器異步清零信號。16進制雙向

23、計數(shù)器的工作時序如圖5所示。從圖中可以看出計數(shù)器是雙向計數(shù)的 ，在C P_ U的作用下是加計數(shù)， 在C P_D的作 用下是減計數(shù)，并且不管是加計數(shù)還是減計數(shù)只要產(chǎn)生了進位信號CO或借位信號BO計數(shù)器都將停止計數(shù)，直到異步清零信號RD有效后，才會重新開始計數(shù)。LrL_rL_rLrL_rL_runo CP_D c已u |3：0JCDRDr Lr L_rLJLrLjmL_rnJ-_L 1TxT> x 圖51 6進制雙向計數(shù)器工作時序(2 ) 1 6進制計數(shù)器C OUNT 16該模塊有兩個輸入信號和兩個輸出信號，其中一個輸出信號為邏輯向量輸出信號。該邏輯向量輸出信號為Q 3.0,它是16進制計數(shù)

24、器的 BCD碼輸出信號，由4位B CD碼組成,O。每當計數(shù)到 1111后就使進位代表計數(shù)器的計數(shù)值。另一個輸出信號是進位輸出信號C16進制計數(shù)器的工作時序如圖6所示。輸出CO為低電平。clk是計數(shù)器的計數(shù)輸入信號，c 1 ear是高有效計數(shù)器異步清零信號。CLK CLEAR C3.0| cojirLTLjrLrLrLrLrrrrXTXX n XTXTXiXTXTXrXTXJXryiFyirXiFXiiXiTXJiXTXT圖616進制計數(shù)器工作時序按鍵處理K EYI N該模塊有4個輸入信號和三個輸出信號，其中一個輸入信號為時鐘輸入信號，其余三個輸入信號為按鍵輸入，即key 1、key2和key3

25、。輸出信號ou t 1、out2和ou t3分別是三個輸入信號的延時去抖動輸出信號。延時的長短與輸入時鐘的周期有關。按鍵處理的工作時通常按鍵的抖動時間不大于1序如圖7所示。從圖中可以看出按鍵的抖動被徹底地去掉了。0m S ,因此為去抖動目的輸入時鐘信號的頻率可取50H乙如本例中的I7和I28,而如果僅僅是延時目的，則輸入時鐘的頻率只與所需延時的長短有關，如本例中的I 32。(4 )分頻模塊COUNT_XCLK50HZ。通常按鍵的抖動時間不大0H Z，延時輸入時鐘的頻率只與所需延時的長短有關，如本例中選用延時輸入時鐘的頻率為1 k Hz。分頻模塊的工作時序如圖8所示。(5)25 6字節(jié)只讀存儲器

26、 R O M2 5 6 8該模塊有三個輸入信號和一個輸出信號，其中兩個輸入信號為存儲器使能信號g1和g2,另一個輸入信號為存儲器地址輸入信號，即ADR7 : 0 ，此為8位邏輯向量，因此存儲器的尋址能力為25 6 ,即存儲器有2 56個存儲單元。輸出信號為 8位寬度的數(shù)據(jù)輸出。本系SD 1420的分段地址為 8位, 所以這里設計的存儲器的數(shù)據(jù)寬度也為8位。存儲器模塊的工作時序如圖統(tǒng)中存儲器用于存儲語音信息播放時的分段地址。語音芯片I9所示。DQIJTI阿%1Vr .1VV5:Z.X.779R0一、? 丫 LnR圖9存儲器模塊工作時序圖該模塊有一個輸入信號和兩個輸出信號，輸入信號為16M H Z

27、 時鐘輸入信號，輸出信 號為系統(tǒng)所需的Ik Hz和50H Z信號，即CL K 1kHz、于10ms,因此為去抖動目的輸入時鐘信號的頻率可取58段組成，因此每一條存儲器分配原理是這樣的，根據(jù)分析，每一條播報信息可以又 語音信息占用8個存儲單元，這8個存儲單元分別存儲 8段語音信息的在語音芯片中的存儲地址?？偣?個站,除去起點站外，需要播報的只有8個站。由于每個站需要播報兩次，因 此共需報站16次。第一次播報在汽車離開上一站的時候，告訴乘客下一站是什么站，提醒 需要下車的乘客作好準備，第二次播報在汽車到站以后，告訴乘客什么站已經(jīng)到了，該下車的 乘客請下車。從上面的分析可見，汽車從起點站運行到終點站

28、的過程中，需要播報1 6條信息,16 8= 1 28個存儲單元。汽車運行到終點站后，還會原路每條信息由8段組成，因此共需要返回。如果將前面運行的線路定義為正向行駛，那么原路返回的運行線路就定義為反向行駛。，因此反向行駛的播報內(nèi)容也必須由于反向行駛時播報的內(nèi)容和順序不能與正向行駛的公用單獨存儲，所以，整個系統(tǒng)所需存儲器容量為256字節(jié)。如下是只讀存儲器存儲內(nèi)容分配表，正向播報時ADR7 : =0,所以占用的是低128個存儲器單元，反向播報時 ADR7 = 1,所以占用的是高128個存儲器單元。A DR6:3為0000時 唯一確定了 8個存儲器單元，這 8個單元由低3位地址ADR2: 0確定。下面

29、的表中每一行括號中的8個數(shù)值就是在A DR7和AD R6: 3 確定后的一條播報語音信息中組合的8段語音段的地址表。其中的“”表示空白語音，用于停頓。* * * * * * * *正向播報ADR7=0* * * * * * * * * * * * * * * * *8 0 2 0 81 36)ADR 6 :3 : : 0 0002(0 96“下一站”“小龍坎”“前往”“小龍坎”“的乘客請做好準備”ADR： 6:3:0 001?(0 888 0 1048 0 11“小龍坎”“到了”“需要在”“小龍坎”“下車的乘客請下車”ADR6 :3:0010 ?0(? 9 6 11 6136)“下一站”“石橋

30、鋪”“前往”“石橋鋪”“的乘客請做好準備”ADR： 6:3:0011(01 6 88104 16“石橋鋪”“到了”“需要在” “石橋鋪”“下車的乘客請下車”ADR6:3 :0100 -(09 6240 2 0 24 136 )“下一站”“歇臺子”“前往”“歇臺子”“的乘客請做好準備”ADR6 :3 : : 0 101? 一24 0(? 8 8 0 104 24 0 112)“歇臺子”“到了”“需要在” “歇臺子”“下車的乘客請下車”AD R ：6 :3:0110 ?96 0(? 3 20 2 03 2 136)“下一站”“石油路”“前往”“石油路”“的乘客請做好準備”ADR： 6:3:01 1

31、188 32 0(? 0104 3 2 0 112)“石油路”“到了”“需要在” “石油路”“下車的乘客請下車”A DR： 6:3:1000 ?(096 400 20 40 1 36)“下一站”“大坪”“前往”“大坪”“的乘客請做好準備”ADR6 :3:1001?：0 40 880 1044 0 0 11 2 )“大坪”“到了”“需要在”“大坪”“下車的乘客請下車”ADR6 :3:1 010?：0 96 48 0 24 8 136)“下一站” “鵝嶺公園”“前往”“鵝嶺公園”“的乘客請做好準備”AD R6:3 : :10 1 1(04 8 880 18 0 112 )“鵝嶺公園”“到了”“需要

32、在”“鵝嶺公園”“下車的乘客請下車”ADR： 6:3:1 100?(0 96 5 60 2 0 561 36)“下一站”“兩路口”“前往”“兩路口”“的乘客請做好準備”AD R6:3:11 0 1 (056 8 80 1 0 45 6 0 112)“兩路口”“到了”“需要在” “兩路口”“下車的乘客請下車”AD R6:3 :11 1 0(0 9 672 0 6 4 08 0 1 36)“下一站”“終點站”“解放碑”“所有” “的乘客請做好準備”ADR6: 3:1111 ?64720(? 0880 80 11 2 )“終點站”“解放碑”“到了”“所有”“（下車）的乘客請下車”反向播報:A D R

33、 7=1* * * * * * * * * * * * * * * *A DR： 6:3:0000-? (0960 56 1 3 6 )“下一站”“兩路口”“前往”“兩路口”“的乘客請做好準備”AD R6:3:00 01 8 56 0( ?8 0 1045 6 0112)“兩路口”“到了”“需要在” “兩路口”“下車的乘客請下車”ADR： 6:3 : :0010 ? ( 09 6 48 0 2048 136 )“下一站” “鵝嶺公園”“前往”“鵝嶺公園”“的乘客請做好準備”ADR6: 3:0011 48 0(?1 04 4 8 0 112)“鵝嶺公園”“到了”“需要在”“鵝嶺公園”“下車的乘客

34、請下車”ADR6:3 : :010 0 ?-(0 964 0020 40 1 3 6)“下一站”“大坪”“前往”“大坪”“的乘客請做好準備”A DR6: 3 :010 18 400( ?8 0 1 04 40 01 12)“大坪”“到了”“需要在” “大坪”“下車的乘客請下車”AD R ：6 :3 : :011 0 ? 09 63 2 0 2 0 321 3 6)“下一站”“石油路”“前往”“石油路”“的乘客請做好準備”ADR6: 3:0111 ?-8 8 0 1043 2 0 11 2)“石油路”“到了”“需要在” “石油路”“下車的乘客請下車”AD R6:3:1(0 96 24 0 20

35、24 136 )“下一站”“歇臺子”“前往”“歇臺子”“的乘客請做好準備”A DR6: 3:1 001?(02488 0 104 2401 1 2 )“歇臺子”“到了”“需要在” “歇臺子”“下車的乘客請下車”ADR 6:3:1 010?96 0(? 1 60 201 61 36)“下一站”“石橋鋪”“前往”“石橋鋪”“的乘客請做好準備”0 11 2 )A DR6:3 : :101 1 ?16 0(? 8 8 0 10 41 6“石橋鋪”“到了”“需要在” “石橋鋪”“下車的乘客請下車”ADR6:3:11 00(0 9 68 1 36)“下一站”“小龍坎”“前往”“小龍坎”“的乘客請做好準備”

36、0 1048 0 112)A DR6: 3 :11 0 1?0(? 8 8 8“小龍坎”“到了”“需要在”“小龍坎”“下車的乘客請下車”AD R6:3:(096 720130 0 80 136)“下一站”“終點站”“沙坪壩”“所有”“的乘客請做好準備”AD R6:3:13 0 0 880 80 1 16)“終點站”“沙坪壩”“到了”“所有”“（下車）的乘客請下車”輸出信號為邏輯向量輸出信號。該邏輯向量譯碼器模塊COD E該模塊有兩個輸入信號和一個輸出信號，輸出信號為B CD 3 .0 ,它是站數(shù)的BCD 碼輸出信號，由4位BCD碼組成，代表當前到站信息。輸入信號 A D R 6 :3和C O是

37、16進制雙向計數(shù)器的輸出信號和進位輸出信號。通過對 該信號的譯碼，可得到每個站的站編號的數(shù)值。譯碼器的工作時序如圖10所示。COncn|3；ii|<: ; a Y#1 s :" t X 7 二圖10譯碼器工作時序四、可編程邏輯器件的設計1.1 spLSI 1 032 E 特性1 spLSI 1 03 2 E是美國L attice半導體公司研制的新一代復雜可編程邏輯器件CPLD,是目前市場上功能較強、產(chǎn)品性能優(yōu)良、開發(fā)設計方便易用的可編程邏輯器件之一。它的 編程采用了在系統(tǒng)可編程（1 sp）技術(shù)，其主要特性如下：高集成度、高速度等效邏輯門為6000個;宏單元數(shù)為1 2 8個;寄存

38、器為192個;I /O引腳64個;專用輸入端8個,最高工作頻率 125MH Z ,最小傳輸延時7. 5ns;在系統(tǒng)編程具有在系統(tǒng)編程的能力，不需專用編程器全部參數(shù)均可測試，保證百分之百的編程、效驗準確率可反復編程達1萬次之多。電氣特性工作電壓：支持 5V、3.3V、2 .5 V;一電源供電；氐功耗;其它功能結(jié)構(gòu)靈活、使用方便;具有設計可移植性；具有全局時鐘分配網(wǎng)絡有內(nèi)建存儲器（6 0 00系列）;具有邊界掃描功能；具有防非法COP 丫的加密單元;引腳圖及功能說明1 1所示。i spL S I 1 0 32E各管腳功能如表2所示，其引腳圖如圖表2. ispLS I 1 0 32E各管腳功能如下:

39、名稱管腳功能I / 0 0 1/0 63如圖輸入/輸出端口Y0 Y32 0、66、63、6 2專用時鐘輸入引腳VC C21、65電源端GND1、22、4 3、64接地端RESET24全局復位信號isp EN23isp編程信號控制線SDI/IN025isp編程信號控制線/專用輸入MODE/IN14 2isp編程信號控制線/專用輸入SD 0/ IN 24 4isp編程信號控制線/專用輸入SC LK/ IN 36 1i S p編程信號控制線/專用輸入GOE 0/ I N467全局OE輸入腳/專用輸入GOE 1/ I N584全局OE輸入腳/專用輸入IN 62專用輸入專用輸入19IN7尋M存0A7ea

40、-e5e豈 gE_ s-e se g c&旦 AeH T & lir U& & o 卩 F 0 Inh nAJ fcjtT T T3 41 .1 1driSi am m山5 4 33 _JJ 5 5J D- o D oK K K »Jb 1 N q .v T 7 6 b-5 6 7 0111 JI ddddIN 瑚OBQY1VLC.n .nI .h-n 4 Hh-n1-l£pLSII032E-70UB4b3 AJtb fidddG £囲a榊IH 1網(wǎng)1J 4- up ?| 5 1 Ji J- AJ D P D D O 卩 F K 卩

41、 M h n rm u s. JI R- tu- / s s0 52 i町 陽nh5 45 $畀L"driridd.nD 1 3 3 4 5 E.0 0 4 4 6 0 QIT IT IT 1 1 If 1GFIrbR.u J u u u u u J u u u u J u u J uk-sce£引腳圖SEJ更二_口 AOjI06s8邑i. Wl1 0 32E 7 0LJ8411 i spL S I2. is p LSI 1032 E 的編程接口（MOD E）、串行ISP的接口有5個信號線：在系統(tǒng)編程使能輸入（ispEN卜模式輸入數(shù)據(jù)輸入（SDI）、串行數(shù)據(jù)輸出（S DO）

42、、串行時鐘輸入（S CL K）。機；（3） i spLSI對is p LS I器件進行編程要具備以下三個條件:（1）編程電纜；（2）PC系列器件下載軟件。圖1 2是ispL S I器件與下載電纜的插座連線圖，該插座安裝在用戶P CB板上。圖12 I S P插座接線圖113. ispLS I 1 03 2 E的管腳分配,通常考慮是最大限度地方便布局和布線。下表是一種分C PL D的管腳分配具有任意性 配方案的舉例。Input PinsPin NamePin AttributeADDLOCK 57, P ULLU PCLEARLOCK 55, P ULLU PCLK16MHZLOCK 26, P

43、ULLU PPLAY_ENDLOCK 75, P ULLU PP_N_SELECTLOCK 76, P ULLU PREPEATLOCK 54, P ULLU PSUBLOCK 56, P ULLU POut put P insPin NamePin AttributeA0LOCK 74, P ULLU PA1LOCK 73, P ULLU PA2LOCK 72, P ULLU PA3LOCK 71, P ULLU PA4LOCK 70, P ULLU PA5LOCK 69, P ULLU PA6LOCK 68, P ULLU PA7LOCK 59, P ULLU PBCD0LOCK 3, P

44、 ULLU PBCD1LOCK 4, P ULLU PBCD2LOCK 5, P ULLU PBCD3LOCK 6, P ULLU PPLAY_ELOCK 58, P ULLU P五、系統(tǒng)電路連接圖系統(tǒng)電路連接圖如圖13所示（見最后一頁）。實際焊接時必須注意對濾波電容的布局。六、元器件清單 I spL S I 1032E CP L D1 M Hz晶體振蕩器？2?1IS D142 0單片2 0秒高保真語音錄放芯片1話筒?C D 451 1 BCD七段顯示譯碼器（共陰）L ED七段顯示器（共陰）？I DC10 is p 插座?2DI P1 4插座 ？?1 DI P16插座?2 DIP2 8 插座

45、？?(11) PGA 8 4_ 1 3X1 3 插座 ？?1（12）電阻？ ？若干(13) DI P開關(8 路)(14)電容？若干(15)8Q喇叭?(16)5發(fā)光二極管?2?11(17)(18)(19)按鍵開關?若干實驗電路板（可安裝PGA84_ 13X 13插座）LM 3 86集成功放芯片1999.9七、主要參考文獻1 ?宋萬杰，羅豐，吳順君.C PLD技術(shù)及其應用.西安：西安電子科技大學出版社,2 0 0 0.1 22000.32?李景華，杜玉遠.可編程邏輯器件與 EDA技術(shù).沈陽：東北大學出版社：3 ?潘松，王國棟.V H DL實用教程.成都：電子科技大學出版社， 4?譚會生,張昌凡.

46、E DA技術(shù)及應用.西安：西安電子科技大學出版社，:5?侯伯亨，顧新.VHDL硬件描述語言與數(shù)字邏輯電路設計.西安：西安電子科技大學出版社，1999. 120 0 1 .120 0 1.4？蔣璇，臧春華.數(shù)字系統(tǒng)設計與 PLD應用技術(shù).北京:電子工業(yè)出版社，7曾繁泰，侯亞寧，崔元明.可編程器件應用導論.北京：清華大學出版社，8 ?曾繁泰，李冰，李曉林.EDA工程概論. 北京：清華大學出版社，20 02.9? It era 公司.D a ta Boo k 19981 0 ?Altera 公司.M A X+plus II Get t i n g Started11 :潢正謹. 在系統(tǒng)編程技術(shù)及其應

47、用.南京:東南大學出版社，1 997:12?陸坤，奚大順等.電子設計技術(shù). 成都：電子科技大學出版社，1 997.7V iI 123456VCC1R P1VC CI C 12LED2【OuFV CCIDC1 0JT1V CCC LRR EPADDSUBSW DIP-81 2c1 1 6N C V CCVC C11 A59-G NDOUTCRYSTA L1rTrCLEA RFREPEA 'ADDr J,SU BRECL*""PLAYI 0.1 uFT2016M HzIO 63IO 62lY2IO 613IO 60>scLKIO 59PmOD EIO 58SD OIO 57SDIIO 56IN4IO 55IN5IO 54IN6IO 53IN7IO 52ISn"IO 51R-ESET-IO 50IO0IO 49IO1IO 48IO2IO 47IO3IO 46IO4IO 45IO5IO 44IO6IO 43