基于K9F6408U0A和SPDS202A的數碼錄音系統設計

1 K9F6408U0A 的性能簡介

K9F6408U0A 的最大優點在于其命令、數據和地址均可通過8條I/O口線與主控制器進行通信。這樣就大大簡化了系統的連線，增強了系統的穩定性。除8條I/O口線外， K9F6408U0A 還包括以下幾條控制線，從而可方便地實現系統主控制器對 K9F6408U0A 的控制。它們分別為：

CLE：命令鎖存使能端，高電平有效。在WE信號的上升沿，命令信號可通過I/O口鎖入命令寄存器。

ALE：地址鎖存使能端，高電平有效。在WE信號的上升沿，地址信號可通過I/O口鎖入地址寄存器。

CE：片選線，低電平有效。在頁編程或塊擦除操作期間或器件處于忙狀態時，CE高電平將被忽略。

WE：寫使能口，命令、地址和數據在WE信號的上升沿被鎖定。

RE：讀使能口，在該口的下降沿將數據送到I/O口線上，并使內部列地址寄存器增1。

WP：寫保護口，低電平有效。當其為低時，編程和擦除操作禁止。

R/B：操作狀態指示信號。為低時，表示正在編程、擦除或讀操作，操作結束后變高。

2 SPDS202A簡介

SPDS202A是臺灣SUNPLUS公司生產的性價比很高的語音芯片，它可以非常方便地與主機接口，主機通過發命令碼來控制語音芯片的錄音、放音等功能。它具有以下特點：

●為單片音頻/語音編碼/*芯片，采用SACM-S480或SACM-S3200壓縮和解壓算法。具有8kHz采樣率，其數據低碼率為4.8kbps或32kbps;

●具有數字音量控制功能;

●具有FLASH管理功能，可在內部自動管理FLASH數據，其標準FLASH接口最多可以連接4片FLASH，共64Mbit。

●利用UART接口可以方便地與PC機及其它 RS232 器件接口，并可容易地上傳或下載數據;

●內嵌鎖相環電路;

●內嵌高品質10位8kHz ADC和DAC;

●功耗低，采用2.8V～3.6V工作電壓。

由于SPDS202A具有以上特點，因此只需增加極少的外圍電路就可構成大容量的語音錄放系統。

3 數碼錄音系統的構成

以SPDS202A為核心，以華邦公司的 W78E58 為主控制器的數碼錄音系統結構圖如圖1所示， W78E58 與 MCS-51 系列單片機兼容，其內置的32kflash EEPROM可作為程序存儲器，而內置的256字節SRAM很適合 K9F6408U0A 的磁編程操作。

圖2所示為 W78E58 和SPDS202A硬件接口電路。圖中，TADCE為片選信號線，可在其上升沿鎖存命令/數據。TADSEL1和TADSEL0是命令選擇信號線，其功能如表1所列。

表1 命令選擇信號線的功能

TADD7～TADD0為8位數據線。它在工作時，主控制器的SPDS202A發送三個字節的數據，其中，第一個字節總是0FFh，第二個字節為命令碼低字節，第三個字節命令碼高字節;然后再由主控制器接收從SPDS202A返回的兩個字節的數據。二者之間的通信程序如下(用C51編寫)：

Void Mcu_202_Comm(void) /*MUC和SPDS202A通信程序*/

{via=0xFF; /*第一字節送0FFh*/

SendOneData( ); /*調用發送一字節數據子程序*/

Via=CMDL; /*第二字節送命令碼低字節*/

SendOneData( );

Via_CMDH; /*第三字節送命令碼高字節*/

SendOneData( );

ECHOL=ReadOneData( ); /*讀返回數據*/

ECHOH=ReadOneData( );

}

下面以錄音功能的實現程序為例，可以很清楚地說明系統是如何工作的。

Void Record(void)

{CMDL=0x00; /*發送錄音命令碼*/

CMDH=0x10;

Mcu_202_Comm( );

If(Err=1) /*如果發生錯誤，則返回*/

{Err=0;

return;

}

}

可以看出，系統是通過主控制器向SPDS202A發送一系列控制命令碼來實現其功能的。

4 復制功能的實現

為了能夠保存和備份所錄信息，應當考慮實現一種拷貝功能，即將一片 K9F6408U0A 上的信息完全復制到另一片上。實現這一功能的硬件接口電路如圖3所示。圖中，兩片 K9F6408U0A 除片選線分開外，其余信號線均復用。采用如下程序可實現復制功能：

void Copy(void)

{FCEB2=1;

FCEB1=0; /*選中第一片FLASH*/

For(RowAdd2=0;RowAdd264;RowAdd2+ +)

{for(RowAdd1=0;RowAdd1256;RowAdd1+ +)

{BlockErase ( );} /*調用塊擦除子函數，將第一片FLASH內容擦除*/

}

for(F1RowAdd2=0,F2RowAdd2=0;(F1RowAdd264)

(F2RowAdd264);F1RowAdd2+ +,

F2RowAdd2+ +)

For(F1RowAdd1=0,F2RowAdd1=0;

(F1RowAdd1256) (F2RowAdd2256);

F1RowAdd1+ +,F2RowAdd1+ +)

For(F1ColAdd=0,F2ColAdd=0;(F1ColAdd256) (F2ColAdd256);F1ColAdd=F1COAdd+128;F2ColAdd=F2ColAdd+128)

{CE1=1;

CE2=0;

SetPointer=0x00;

F1RdData( ); /*調用從第一片FLASH讀數據子函數*/

CE2=1;

CE1=0;

SendData( );/*調用向第二片FLASH頁寄存器送數據子函數*/

CE1=1;

CE2=0;

SetPointer=0x01; /*設置頁寄存器指針指向頁寄存器后半部分*/

F1RdData( );

CE1=1;

CE2=0;

SendData( );

FwrData( ); /*執行頁編程命令，將數據寫入第二片FLASH*/

}

}

}

}

5 結束語

該數碼錄音系統可在一片64Mbit FLASH上記錄長達3.7小時的語音信息。同時，為了能夠保存所記錄的信息，還可利用本文介紹的拷貝方法實現兩片FLASH之間的拷貝。該系統可廣泛應用于需要長時間語音記錄的場合。