ISD4003系列高保真語(yǔ)音錄放IC

1、ISD4003系列高保真語(yǔ)音錄放IC無(wú)需開(kāi)發(fā)系統(tǒng) 3V單電源工作工作電流25-30mA,維持電流1 口 A高質(zhì)量、自然的語(yǔ)音還原技術(shù)自動(dòng)靜噪功能單片4至8分鐘語(yǔ)音錄放,4、5、6及8分鐘內(nèi)置微控制器串行通信接口多段信息處理不耗電信息保存100年（典型值）100, 000次錄音周期（典型值）片內(nèi)免調(diào)整時(shí)鐘,可選用外部時(shí)鐘4003系列型號(hào)與性能對(duì)照表型號(hào)時(shí)間輸入采樣典型帶寬最大段數(shù)最小段長(zhǎng)外部鐘頻ISD4003-04M4分鐘8.0kHz3.4kHz1200200ms1024.0kHzISD4003-05M5分鐘6.4kHz2.7kHz1200250ms819.2kHzISD4003-06M6分鐘5

2、.3kHz2.3kHz1200300ms682.7kHzISD4003-08M8分鐘4.0kHz1.7kHz1200400ms512.0kHzISD4003系列工作電壓3V,單片錄放時(shí)間4至8分鐘,音質(zhì)好，適用于移動(dòng) 及其他便攜式電子產(chǎn)品中。 芯片采用CMOS技術(shù),內(nèi)含振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動(dòng)靜噪及高密度多電平閃爍 存貯陳列。芯片設(shè)計(jì)是基于所有操作必須由微控制器控制，操作命令可通過(guò)串行通信接口（SPI或Microwire）送 入。芯片采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)技術(shù)，每個(gè)采樣值直接存貯在片內(nèi)閃爍存貯器中，因此能夠非常真實(shí)、自 然地再現(xiàn)語(yǔ)音、音樂(lè)、音調(diào)和效果聲，防止了一般固

3、體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲”。采 樣頻率可為4.0,5.3,6.4,8.0kHz,頻率越低,錄放時(shí)間越長(zhǎng)，而音質(zhì)有所下降,片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中，可在斷電 情況下保存100年（典型值），反復(fù)錄音10萬(wàn)次。二、引腳描述電源:（VCCA,VCCD）為使噪聲最小，芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線，并且分別引到外封裝的 不同管腳上，模擬和數(shù)字電源端最好分別走線，盡可能在靠近供電端處相連，而去耦電容應(yīng)盡量造近器件。地線：（VSSA, VSSD）芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。幾個(gè)VSSA盡量在引腳焊盤上相連，并 用低阻通路連至電源上,VSSI）也用低阻通路連至電源上

4、。這些接地通路要足以使VSSA與VSSD之間的阻值小于 3 Q 。芯片的反面是通過(guò)襯底電阻連接到VSS的,在做COB時(shí)托盤須接VSS或懸空。lullI3L4UU3器2TE&S次 aszlaBEnKEZZ-PII TSOPiiDoorr1QP=PDIP/SOIC1111 口9ZLKVccdIC IEStBICXXXDZVcca.UT1 UT+皿IU-DZISD4003 系列 TSOP 及 PDIP、SOIC 引腳圖同相模擬輸入(ANA IN+)這是錄音信號(hào)的同相輸入端。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動(dòng)。單端驅(qū)動(dòng)時(shí)，信 號(hào)由耦合電容輸入,最大幅度為峰峰值32mV,耦合電容和本端的3KQ電阻輸入阻抗決定

5、了芯片頻帶的低端截 止頻率。差分驅(qū)動(dòng)時(shí)，信號(hào)最大幅度為峰峰值16mV。這兩種驅(qū)動(dòng)方式見(jiàn)圖2T4 (為ISD33000系列相同)。反相模擬輸入(ANA IN-)差分驅(qū)動(dòng)時(shí)，這是錄音信號(hào)的反相輸入端。信號(hào)通過(guò)耦合電容輸入，最大幅度為 峰峰值16mV,本端的標(biāo)稱輸入阻抗為56KQ。單端驅(qū)動(dòng)時(shí),本端通過(guò)電容接地。兩種方式下,ANA 1N+和ANA 1N- 端的耦合電容值應(yīng)相同。音頻輸出(AUD OUT)提供音頻輸出，可驅(qū)動(dòng)5KQ的負(fù)載。片選(SS)此端為低,即選中TSD4003系列。串行輸入(MOSI)此端為串行輸入端,主控制器應(yīng)在串行時(shí)鐘上升沿之前半個(gè)周期將數(shù)據(jù)放到本端，供ISD 輸入。串行輸出(M

6、ISO) ISD的串行輸出端。ISD未選中時(shí)，本端呈高阻態(tài)。串行時(shí)鐘(SCLK) TSD的時(shí)鐘輸入端，由主控制器產(chǎn)生,用于同步MOSI和MTSO的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)在SCLK 上升沿鎖存到ISD,在下降沿移出ISDo中斷(/INT)本端為漏極開(kāi)路輸出。ISD在任何操作(包括快進(jìn))中檢測(cè)到EOM或OVF時(shí),本端變低并保持。 中斷狀態(tài)在下一個(gè)SPI周期開(kāi)始時(shí)清除。中斷狀態(tài)也可用RINT指令讀取。OVF標(biāo)志一一指示ISD的錄、放操作已到達(dá)存儲(chǔ)器的未尾。EOM標(biāo)志只在放音中檢測(cè)到內(nèi)部的EOM標(biāo)志時(shí),此狀態(tài)位才置lo行地址時(shí)鐘(RAC)漏極開(kāi)路輸出。每個(gè)RAC周期表示ISD存儲(chǔ)器的操作進(jìn)行了一行(ISD40

7、03系列中的存 貯器其1200行)。該信號(hào)175nls保持高電平，低電平為25ms?？爝M(jìn)模式下，RAC的218. 75 u s是高電平,31. 25 口 s 為低電平。該端可用于存儲(chǔ)管理技術(shù)。 200ms25ms. 外部時(shí)鐘（XCLK）：本端內(nèi)部有下拉元件。芯片內(nèi)部的采樣時(shí) 鐘在出廠前已調(diào)校,誤差在+1%內(nèi)。商業(yè) 級(jí)芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi)，頻率變化在+2.25%內(nèi)。工業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi)，頻率變化在 6/+4%內(nèi)，此時(shí)建議使用穩(wěn)壓電源。假設(shè)要求更高精度，可從本端輸入外部時(shí)鐘（如前表所列）。由于內(nèi)部的防混淆 及平滑濾波器已設(shè)定，故上述推薦的時(shí)鐘頻率不應(yīng)改變。輸入時(shí)鐘的占空比無(wú)關(guān)緊要

8、，因內(nèi)部首先進(jìn)行了分頻。 在不外接地時(shí)鐘時(shí)，此端必須接地。自動(dòng)靜噪（AMCAP）：當(dāng)錄音信號(hào)電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一閾值以下時(shí)，自動(dòng)靜噪功能使信號(hào)衰弱，這樣 有助于養(yǎng)活無(wú)信號(hào)（靜音）時(shí)的噪聲。通常本端對(duì)地接1 UF的電容，構(gòu)成內(nèi)部信號(hào)電平峰值檢測(cè)電路的一局部。 檢出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比擬，決定自動(dòng)靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。大信號(hào)時(shí)，自動(dòng)靜噪電路不衰減,靜音 時(shí)衰減6dB。luF的電容也影響自動(dòng)靜噪電路對(duì)信號(hào)幅度的響應(yīng)速度。本端接VCCA那么禁止自動(dòng)靜噪。三、SPI （串行外設(shè)接口）ISD4003工作于SPI串行接口。SPI協(xié)議是一個(gè)同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,協(xié)議假定微控制器的SPI移位寄 存器在

9、SCLK的下降沿動(dòng)作，因此對(duì)ISD4003而言,在時(shí)鐘止升沿鎖存MOSI引腳的數(shù)據(jù),在下降沿將數(shù)據(jù)送至 MISO引腳。協(xié)議的具體內(nèi)容為:.所有串行數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始于SS下降沿。. SS在傳輸期間必須保持為低電平,在兩條指令之間那么保持為高電平。.數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿移入,在下降沿移出。. SS變低,輸入指令和地址后，TSD才能開(kāi)始錄放操作。.指令格式是（5位控制碼）加（n位地址碼）。. ISD的任何操作（含快進(jìn)）如果遇到EOM或OVF,那么產(chǎn)生一個(gè)中斷,該中斷狀態(tài)在下一個(gè)SPI周期開(kāi)始 時(shí)被清除。.使用讀指令使中斷狀態(tài)位移出ISD的MISO引腳時(shí),控制及地址數(shù)據(jù)也應(yīng)同步從MOSI端移入。因 此要注意移

10、入的數(shù)據(jù)是否與器件當(dāng)前進(jìn)行的操作兼容。當(dāng)然,也允許在一個(gè)SPI周期里，同時(shí)執(zhí)行讀狀態(tài)和開(kāi) 始新的操作（即新移入的數(shù)據(jù)與器件當(dāng)前的操作可以不兼容）o.所有操作在運(yùn)行位（RUN）置1時(shí)開(kāi)始,置0時(shí)結(jié)束。.所有指令都在SS端上升沿開(kāi)始執(zhí)行。（一）信息快進(jìn)用戶不必知道信息確實(shí)切地址，就能快進(jìn)跳過(guò)一條信息。信息快進(jìn)只用于放音模式。放音速度是正常的1600倍,遇到EOM后停止,然后內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器加1,指向下條信息的開(kāi)始處。（二）上電順序器件延時(shí) TPUD（8kHz采樣時(shí)- 約為25毫秒）后才能開(kāi)始操作。因此,用戶發(fā)完上電指令后，必須等待TPUD, 才能發(fā)出一條操作指令。例如：從。從處發(fā)音，應(yīng)遵循如下時(shí)序：

11、1.發(fā)POWER Up命令;2.等待TPUD（上電延時(shí)）；3.發(fā)地址值為00的SETPLAY命令;4.發(fā)PLAY命令。器件會(huì)從此00地址開(kāi)始放音，當(dāng)出現(xiàn)E0M時(shí),立即中I斷，停止放音。如果從00從處發(fā)音,那么按以下時(shí)序：.發(fā) POWER UP 命令；.等待TPUD （上電延時(shí)）；.發(fā)POWER UP命令.等待2倍TPUD;5發(fā)地址值為00的SETREC命令；.發(fā)REC命令。器件便從00地址開(kāi)始錄音,一直到出現(xiàn)OVF（存貯器末尾）時(shí),錄音停止。指令表MISOMISOMOSI0VFEOMP0P1P2P3P4P5P6P7P8P9PIO000| C4C3C2C1COA10A9A8ATA6A5A4A3A

12、2AlAO注：快進(jìn)只能在放音操作開(kāi)始時(shí)選擇。指令5位控制碼11位地址,操作摘要POWERUP00100上電:等待TPUD后器件可以工作SET PLAY11100從指定地址開(kāi)始放音。必須后跟PLAY指令使放音繼續(xù)PLAY11110從當(dāng)前地址開(kāi)始放音（直至EOM或OVF）SET REC10100從指定地址開(kāi)始錄音。必須后跟REC指令錄音繼續(xù)REC10110從當(dāng)前地址開(kāi)始錄音（直至OVF或停止）SET MC11101從指定地址開(kāi)始快進(jìn)。必須后跟MC指令快進(jìn)繼續(xù)MC11111執(zhí)行快進(jìn)，直到EOM.假設(shè)再無(wú)信息,那么進(jìn)入OVF狀態(tài)STOP0X110停止當(dāng)前操作STOP WRDN0X01 x停止當(dāng)前操作并

13、掉電RINT0X110讀狀態(tài):OVF和EOM（三）SPI端口的控制位- Message Cueing(M2)* Ignore Address Bit (IAB). Power UP(PU)* Play/Record(P/R) RUN（四）SPI控制寄存器SPI控制寄存器控制器件的每個(gè)功能，如錄放、錄音、信息檢索（快進(jìn)）、上電/掉電、開(kāi)始和停止操作、忽 略地址指針等。詳見(jiàn)下表：位值功能位值功能RUN10允許/禁止操作開(kāi)始停止PU10電源控制上電掉電P/-R10錄/放模式 放取錄IAB10操作是否使用指令地址 忽略輸入地址寄存的內(nèi)容 使用輸入地址寄存的內(nèi)容MC10快進(jìn)模式 允許快進(jìn) 禁止P9-P0A9-A0行指針寄存器輸出 輸入地址寄存器注：IAB置。時(shí)，錄、放操作從A9-A0地址開(kāi)始。為了能連貫地錄、放到后續(xù)的存儲(chǔ)空間，在操作到達(dá)該行末之前，應(yīng)發(fā)出第二個(gè)SPI指令將IAB置1,否那么器件在同一地址上反復(fù)循環(huán)。這個(gè)特點(diǎn)對(duì)語(yǔ)音提示功能很有用oRAC腳和IAB位可用于信息管理。SPI端口簡(jiǎn)單框圖如下:C中SymbolParametersMinTypMaxUnitsTSSS/SS Setup Time500nsecTSSH/SS Hold