位工業(yè)級通用單片機(jī)應(yīng)用筆記綜合

Speechoutput V1.0.0–2005-2-http://w

單片機(jī)技術(shù)S utputwith，本公司僅單純販?zhǔn)郛a(chǎn)品，上述關(guān)于同意及，非屬本公司應(yīng)為保證之責(zé)任。又科 11Sechouptwith02修訂記 系統(tǒng)概 系統(tǒng)說 系統(tǒng)框 MCU使用資 脈沖編碼調(diào) PCM的概 聲音信號數(shù)字 聲音質(zhì)量與數(shù)據(jù) WAVE文件格 設(shè)計原 語音原 硬件連 軟件說 構(gòu) 子程序說 變量說 流程 主流程 中斷服務(wù)程 獲取數(shù)據(jù)流程 22Sech puwth修訂日2005-2- ehouputwith系統(tǒng)本系統(tǒng)應(yīng)用于SUNPLUSSPMC65xseries上，使用MCU的 功能V規(guī)格的語音文件。WAV格式的語音文件于外擴(kuò)的Flash SPR4096中，MCU通過普通IO模擬SPR4096的時序用串行方式SPR4096中的語音數(shù)據(jù)并將語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 規(guī)格的語音文件事先通過的燒錄程序?qū)懭隨PR4096中。本范程序的件部分是SPMC65P2404A*28p為開發(fā)對象。2211 ys22-12Seec hfuct2 MCU 容M9bTmer1.02mspeehoI/OPOoPAccessPD0、S houtptwth脈沖編調(diào)制脈沖編碼調(diào)制(PulseCodeModulation，PCM)是概念上最簡單、理論上最完善的編碼系統(tǒng)，是最研制成功、使用最為廣泛的編碼系統(tǒng)，但也是數(shù)據(jù)量最大的編碼系統(tǒng)。帶以外的信號；“波形編”可暫時理解為“采樣器”，“量化器”可理解為“量化小(stp-size)生成器或者稱為“量化間隔”。1-1PCM信號幅度取的數(shù)目加以定，這種由有限數(shù)值組成的信號就稱為離散幅度信號。聲音信號數(shù)字離散化通過采樣來實現(xiàn)，就是每相等的一小段時間采樣一次，這種采樣稱為均勻采樣(uniform段，如果幅度的劃分是等間隔的，就稱為性量化，否則就稱為非線性量化。圖1-2表示了聲音數(shù)66 tputwit圖1- 聲音的采樣和量少；（2）(btpersampe，bps)應(yīng)該是多少，也就是量化精度。 采樣頻采樣頻率的高低是根據(jù)理論(Nyquisttheory)和聲音信號本身的最高頻率決定的。理論，采樣頻率不應(yīng)低于聲音信號最高頻率的兩倍，這樣就能把以數(shù)表達(dá)還原成原來，這叫做無損數(shù)字化(loslsdgiizton)采樣定律用表示為： 2fTsffmax,采樣頻率2fmax。例，話音信號頻率為3.4kHz8kHz。采樣精bit/s(bps)表示的，它反映度量聲音波形幅度的精度。例如，每個聲音樣本用16位(2字節(jié))表示，測得樣本值是在0～65536的范圍里，它的精度就是輸入信號的1/65536。樣本位數(shù)的大小影響到聲音的質(zhì)量，位數(shù)越多，聲音的質(zhì)量越高，而需要采樣精度的另一種表方法是信號噪聲比，簡稱為信噪比(sinalt-noiseratio，SNR，并用 10log[(Vsignl)2/(Vnise)2]＝20log(VsignalVsignal表信號電壓、Vnoise表示噪聲電壓；SNR的單位為分貝1Vnoise＝1，采精度為1Vsignal＝21SNR＝6分貝。2Vnoise＝1，采樣精度16位表示signal＝26SNR＝96分貝。聲音質(zhì)量與數(shù)據(jù)根據(jù)聲音的頻帶，通常把聲音的質(zhì)量分成5個等級，由到高分別是 (AmplitueModulation，AM)廣播、調(diào)頻(FrequencyModulation，F(xiàn)M)廣播、激光唱盤(CD-Audio)77Seechoutputwih和數(shù)字帶(DigitalAudioTape，DAT)。在這5等級中，用的采樣頻率、樣精度通道數(shù)和據(jù)率列于表－1。1－1聲音量和數(shù)據(jù)率(k樣 (bi道 (未壓)88 8822.06 1WAVEWAVWAVRIFF（ResourceInterchangeFileFormat）WAVWAVPCMACMWAV的音頻流進(jìn)行編碼。同樣，WAV也可以使用多種音頻編碼來壓縮其音頻流，不過我們常見的都是音PCMWAVWAVPCM編碼，MP3編碼同樣也可以運(yùn)用WAVPCMWAV是被支持得最好的音頻格式，所有音頻軟件都能完美支持，由于本身可以達(dá)到較高的音質(zhì)的要求，因此，WAV也是音樂編輯創(chuàng)作的首選格式，適合保音樂素材。PCM編碼的V被作為一種中介的格式。不同的數(shù)據(jù)塊列出wav時所需要了解的信息。Format數(shù)據(jù)塊以“fmt”為ID標(biāo)識出來，數(shù)據(jù)率AvBytesPerSec、樣本精度BitsPerSample等。88Seechoutputwith波形文件的數(shù)就是這些了。文件中還有一些其他的信息，里將不做為重點來看待。99Spehouputwith M設(shè)計原語音原的原理就是對波形文件中的數(shù)據(jù)通過DAC或來恢復(fù)離散后的各點的電壓值，SPMC65P2404通過來模擬DAC的功能來實現(xiàn)電壓的恢I/O的驅(qū)動能力有限，如果直接用IO驅(qū)動叭，音量會比較的小，所以本應(yīng)用例使音頻放大器來對其進(jìn)行放大。本應(yīng)用例首先通過外部FlashSPR4096獲取語音文件的字節(jié)數(shù)，此字節(jié)數(shù)將作為語音結(jié)束的判斷依據(jù)；然后系統(tǒng)用8Kz的頻率取語音數(shù)據(jù)，并將獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為輸出。 XO 2321 CF2-CF0VSS 88

54 + +54 36 36

圖4- Spechotpu functon軟件說 mMainproSouce ngspeechproessurceHedSPMC65P2404A.SPC65XsymbolHead 注NiaizeIOand ss09F_內(nèi)于ccess F_G內(nèi)注No從 獲取一個字節(jié)的 Acces _Addr_ dd_ 說SP406Accss40SpeechoutpuwihWMfuF_Red8注Acess40F_RdEd8注Ou明Acess40F_Wrie8注n于ccss409內(nèi)判 據(jù)是否 完 ss09 備 960 l020o 備 初SpeechoutpuwihWMf 備 e00x0 備 e0 0x存從S 中讀出的數(shù)0 0x注即將 96的數(shù)00x00注SPR 初Speechoutput Munct 內(nèi)內(nèi) 0 l0x0or ze_C0Spe utptwih流程IO、TimerSPR4096中獲取語音文件的大小，并允許中斷及輸出。取語音件的字節(jié)數(shù)取語音件的