ARM為核心的嵌入式語音識別電路模塊設計

　　服務機器人以服務為目的，因此人們需要一種更方便、更自然、更加人性化的方式與機器人交互，而不再滿足于復雜的鍵盤和按鈕操作。基于聽覺的人機交互是該領域的一個重要發展方向。目前主流的語音識別技術是基于統計模式。然而，由于統計模型訓練算法復雜，運算量大，一般由工控機、PC機或筆記本來完成，這無疑限制了它的運用。嵌入式語音交互已成為目前研究的熱門課題。 嵌入式語音識別系統和PC機的語音識別系統相比，雖然其運算速度和內存容量有一定限制，但它具有體積小、功耗低、可靠性高、投入小、安裝靈活等優點，特別適用于智能家居、機器人及消費電子等領域。

　　模塊的核心處理單元選用ST公司的基于ARM Cortex-M3內核的32位處理器STM32F103C8T6。本模塊以對話管理單元為中心，通過以LD3320芯片為核心的硬件單元實現語音識別功能，采用嵌入式操作系統μC/OS-II來實現統一的任務調度和外圍設備管理。經過大量的實驗數據驗證，本文設計的語音識別模塊具有高實時性、高識別率、高穩定性的優點。

　　語音識別電路

　　圖3為語音識別部分原理圖，參照了ICRoute發布的LD3320數據手冊進行設計。LD3320的內部集成了快速穩定的優化算法，不需外接Fla-sh、RAM，不需要用戶事先訓練和錄音而完成非特定人語音識別，識別準確率高。圖中，LD3320采用并行方式直接與STM32F103C8T6相接，均采用1kΩ電阻上拉，A0用于判斷是數據段還是地址段;控制信號，復位信號以及中斷返回信號INTB與STM32F103C8T6直接相連，采用10kΩ電阻上拉，輔助系統穩定工作;和STM32F103C8T6采用同一個外部8 MHz時鐘;發光二極管D1、D2用于復位后的上電指示;MBS(引腳12)作為麥克風偏置，接了一個RC電路，保證能輸出一個浮動電壓給麥克風。