基于ISDl420的語音編輯器設計

0 引言
在嵌入式系統飛速發展的今天，人們的身邊無時無刻不存在著嵌入式的產品。利用單片機和ISD1420芯片設計的語音編輯器可以方便地對播放的語音文件進行分段播放、分段組合、以及分段錄音等功能。該語音編輯器可以用在測試儀以及其他產品上，也可以單獨用來控制語音播放設備。

1 系統構成
語音編輯器要具有分段錄音、分段播放、分段組合播放等基本的語音編輯功能及良好的用戶操作界面。
系統設計主要圍繞用戶操作界面展開。在單片機控制下，對ISD1420進行上述基本的語音編輯操作。其系統結構如圖1所示。

顯示器顯示用戶在對系統進行操作時的相關信息。如，分段地址、錄放音提示、分段組合操作提示等等，以直觀地指示用戶操作。
鍵盤 圍繞語音編輯功能，系統應為用戶提供一個友好的操作界面，以使用戶方便靈活地使用本系統。
單片機 作為系統的控制核心，從鍵盤接受用戶命令，以控制系統顯示及語音電路工作。
ISD1420是一種錄音數據永久保存、高保真、低耗電、適用于同單片機接口的新一代語音器件，是系統功能實現的核心。在單片機控制下實現了題目要求的所有功能。

2 硬件方案
2．1 顯示部分
在分段錄音和放音過程中，系統應該為用戶提供段地址顯示，以為其指示當前正在操作的那個段，段地址為兩位。在這些操作中，系統還應該提供操作指示，如提示開始、進行中、結束等。系統設置一位數碼管，以閃爍、字符等形式提示用戶操作。系統選擇3位LED七段數碼管，已基本滿足操作提示的需求，如圖2所示。3位LED七段數碼管采用靜態顯示方式，其顯示穩定，程序簡單，電路實現也不復雜。它的顯示數據由8位D觸發器74LS374鎖存輸出，驅動數碼管顯示。8位D觸發器的輸入采用總線連接。其鎖存控制由單片機的寫命令WR，加上地址信息進行；其地址分配為FE00H，FD00H，FB00H。

2．2 鍵盤
鍵盤是人機的主要界面，所有用戶命令都是由它向單片機發出的。首先進行交互設計，根據功能要求設置功能鍵，包括錄音、放音、組合、分段等按鍵，其操作使用方法見用戶使用手冊。
對段地址，系統需要O～9的按鍵，以保證用戶能夠尋址ISD1420的所有段。系統總共由14個鍵構成。
為滿足系統結構的簡單起見，系統采用與鍵盤單獨接口。系統利用P1口與鍵盤陣列連接。其中，低4位作為單片機的鍵盤列掃描輸入；高4位作為單片機的鍵盤行掃描輸出。
系統采用中斷方式管理鍵盤，使系統能夠實時地響應用戶操作。鍵盤陣列的4列線，連接到4與門的輸入。4與門的輸出連接單片機INTl，為低有效。平時沒有按鍵按下時，4與門連接的上拉電阻使與門的輸出為高電平，無中斷產生。這時程序從列輸入的是1111。
在掃描鍵盤時，程序首先讓行掃描輸出0000，這樣，在這4行中的14個鍵，只要有一個鍵按下，與門都能輸出低電平而產生中斷。程序可通過鍵盤中斷服務程序具體確定是那一個鍵按下，如圖3所示。它的具體方法是，依次向各行(P1．7～P0．0)輸出0，程序就能從列端口讀出對應按鍵所在位置的列編碼(P1．3～P0．O)。如表1所示。這樣程序就能得到低4位與高4位的掃描值，得到對應鍵盤的編碼值。

2．3 ISDl420
與顯示器一起采用總線連接，段地址單片機通過74LS374鎖存后，再輸入到ISDl420，74LS374鎖存控制信號構成同顯示器，由單片機的WR加上地址信號組合構成。它的地址分配為7FOOH。單片機通過一條輸出指令完成語音電路的段地址輸出，以控制語音電路分段操作，如圖4所示。