具有數(shù)字存儲功能的單片語音錄放芯片ISD5116的原理及應用
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1 概述
本文引用地址：http://www.104case.com/article/242294.htmISD5116是ISD公司推出的ISD5000系列中功能擴展型單片語音錄放芯片，它不但可以進行長達16分鐘的兩路語音錄放，而且可以進行4MB的數(shù)字信息存儲。它通過2個I2C接口引腳，可采用高速串行通信口進行控制，應用起來非常方便。其數(shù)字信息可以反復讀寫1萬次以上，語音可以反復錄放10萬次以上，并可實現(xiàn)無耗電信息存儲，所存儲的信息可保存100年。供電電源范圍為2.7～3.3V，其工業(yè)級產品的工作溫度范圍為-40～85℃。
2 引腳排列及功能
ISD5116采用28腳TSOP和SOIC兩種封裝形式，其28腳SOIC封裝的引腳排列如圖1所示。各引腳的功能說明如表1所列。
3 應用特性
3.1 錄音長度
根據(jù)用戶設定的采樣頻率的不同，ISD5116的錄音長度可由8分鐘到16分鐘不等，具體的采樣頻率與錄音長度的關系如表2所列。
3.2 存儲單元
ISD5116的一個突出的新特性就是在寫入時可以指定存儲空間以確定是用來存儲數(shù)字信息還是模擬信號。
3.3 控制接口
ISD5116的控制可通過一個I2C接口實現(xiàn)，該I2C接口由兩個同步串行通信口管腳組成?？刂浦噶畹膫魉鸵约暗刂泛蛿?shù)據(jù)的寫入與讀出都是通過該同步串行通信口來進行的。RAC和INT引腳是I2C接口的功能擴展引腳。數(shù)字信息的讀和寫都是通過該串行口對內部寄存器的操作來實現(xiàn)的。
在單片機的控制下，利用ISD5116可以實現(xiàn)多段語音的組合重放，以實現(xiàn)例如自動報時、報溫度等功能。另外，它還可以將用戶預先存放的字或詞按特定的順序組合成一段話重放，其控制也是通過I2C接口實現(xiàn)的。
表1 ISD5116引腳功能
| 引腳號（SOIC） | 引腳名稱 | 功 能 | 引腳號（TSOP） |
| 1 | SCL | 串行控制口時鐘 | 8 |
| 2 | A1 | I2C接口LSB位地址 | 9 |
| 3 | SDA | 串行控制口數(shù)據(jù) | 10 |
| 4 | A0 | I2C接口LSB+1位地址 | 11 |
| 5，6 | VSSD | 數(shù)字地 | 12，13 |
| 7，21，22 | NC | 空腳 | 1，14，28 |
| 8 | MIC+ | 麥克風輸入+ | 16 |
| 9，15，23 | VSSA | 模擬地 | 2，15，22 |
| 10 | MIC- | 麥克風輸入- | 17 |
| 11 | ANA OUT+ | 模擬輸出+ | 18 |
| 12 | ANA OUT- | 模擬輸出- | 19 |
| 13 | ACAP | 外接AGC電容 | 20 |
| 14 | SP- | 喇叭輸出- | 21 |
| 16 | SP+ | 喇叭輸出+ | 23 |
| 17 | VCCA | 模擬電源 | 24 |
| 18 | ANA IN | 模擬輸入 | 25 |
| 19 | AUX IN | 輔助模擬輸入 | 26 |
| 20 | AUX OUT | 輔助模擬輸出 | 27 |
| 24 | RAC | 串行控制口功能擴展時鐘 | 3 |
| 25 | INT | 串行控制口功能擴展中斷 | 4 |
| 26 | XCLK | 外接定時器（可選） | 5 |
| 27，28 | VCCD | 數(shù)字電源 | 6，7 |
表2 采樣頻率與錄音長度的關系
| 采樣頻率（kHz） | 錄音長度 |
| 8.0 | 8分44秒 |
| 6.4 | 10分55秒 |
| 5.3 | 13分6秒 |
| 4.0 | 17分28秒 |
4 典型應用
ISD5116可以方便地應用在具有錄音功能的電話機中，可在微控制器配合下簡單方便地實現(xiàn)諸如雙向語音錄音、語音重放、自動應答和電話號碼存儲等功能。同時ISD5116也可以廣泛地應用于便攜式通信設備（如蜂窩電話和數(shù)字無繩電話）中，以實現(xiàn)語音的錄放和信息存儲。
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