基于AVR單片機的語音識別系統設計

麥克風工作電路如圖4所示，音頻輸出只需將揚聲器連接到SPOP和SPON即可。使用SPI總線方式時，LD3320的MD要設為高電平，SPIS設為低電平。SPI總線的引腳有SDI，SDO，SDCK以及SCS。INTB為中斷端口，當有識別結果或MP3數據不足時，會觸發中斷，通知MCU處理。RSTB引腳是LD3320復位端，低電平有效。LED1，LED2作為上電指示燈。

3 軟件系統設計
軟件設計主要有兩部分，分別為移植LD3320官方代碼和編寫語音識別應用程序。
3．1 移植LD3320源代碼
LD3320源代碼是基于51單片機實現的，SPI部分采用的是軟件模擬方式，但在播放MP3數據時會有停頓現象，原因是51單片機主頻較低，導致SPI速率很慢，不能及時更新MP3數據。移植到ATMEGA128需要修改底層寄存器讀寫函數、中斷函數等。底層驅動在Reg_RW．c文件中，首先在Reg_RW．h使用HARD_PARA_PORT宏定義，以支持硬件SPI。然后在Reg_RW．c文件中找到HARD_PARA_PORT對應條件宏的代碼段，保留AVR的SPI接口代碼。
3．2 應用程序實現
在代碼中預先設定幾個單詞：“你好”，“播放音樂”，“打開”。當用戶說“播放音樂”時，MCU控制LD3320播放一段音樂，如果是其他詞語，則在串口中打印識別結果，然后再次轉換到語音識別狀態。
3．2．1 MP3播放代碼
LD3320支持MP3數據播放，播放聲音的操作順序為：
通用初始化→MP3播放用初始化→調節播放音量→開始播放。
將MP3數據順序放入數據寄存器，芯片播放完一定數量的數據時會發出中斷請求，在中斷函數中連續送入聲音數據，直到聲音數據結束。MP3播放函數實現代碼如下：

由于MCU容量限制，選取測試的MP3文件不能太大。首先在計算機上將MP3文件的二進制數據轉為標準C數組格式文件，然后將該文件加入工程中。源代碼中MP3文件存儲在外擴的SPI FLASH中，工程中需要注釋和移除全部相關代碼。MP3數據讀取函數是LD_ReloadMp3Data()，只需將讀取的SPI FLASH數據部分改成以數組數據讀取的方式即可。