文档介绍：引言
随着嵌入式系统开发技术的快速发展及其在各个领域的广泛应用,人们对电子产品的小型化和智能化要求越来越高,作为高新技术之一的单片机以其体积小、功能强、价格低、使用灵活等特点,显示出其明显的优势和广泛的应用前景。在人们不断增长的物质与文化的需要下,电子产品在大众的生活,学习以及工作中的地位显的举足重轻。电子产品不断的更新换代,消费者对电子产品的要求也越来越高,因此对电子产品的技术以及开发速度也带来不断的挑战。计算机的诞生,给人类带来历史性的飞跃。
在现代的各种电子设计技术中,单片机技术已经作为主流的电子开发技术之一,所谓单片机(Single Chip puter),是指在一块芯片中集成有中央处理器(CPU)、存储器(RAM 和 ROM)、基本 I/O 接口以及定时器/计数器等部件,并具有独立指令系统的智能器件,即在一块芯片上实现一台微型计算机的基本功能。如果是简单控制对象,只需利用单片机作为控制核心,不需另外增加外部设备就能完成。对于较复杂的系统,只需对单片机进行适当扩展即可,十分方便。归纳起来,单片机及应用系统有以下特点:
(1)单片机具有独立的指令系统,可以将我们的设计思想充分体现出来
(2)系统配置以满足控制对象的要求为出发点,使得系统具有较高的性能价格比。
(3)应用系统通常将程序驻留在片内(外)ROM 中,抗干扰能力强,可靠性高,使用方便。
(4)由于系统规模较小,其本身不具有自我开发能力,一般需借助专用的开发工具进行系统开发和调试,而实际应用系统简单实用,成本低,效益好。
(5)应用系统所用存储器芯片可选用 EPROM、E2PROM、OTP 芯片或利用掩膜形式生产,便于批量开发和应用。许多单片机(如 80C51 系列)的开发芯片和扩展应用芯片相互配套,降低了系统成本。
(6)由于系统小巧玲珑,控制功能强、体积小,便于嵌入被控设备之内,大大推动了产品的智能化。如数控机床、机器人、智能仪器仪表、洗衣机、电冰箱、电视机等都是典型的机电一体化设备和产品。
单片机技术已成为现代电子技术应用领域十分重要的技术之一,是电子技术应用领域工程技术人员必备的知识和技能,它能够使您设计的产品更具智能化和先进性。电子设计自动化的出现,不仅为电子系统的设计带来了一场革命性的变化,从某种角度来说也成为其发展的必然。大学生是时代发展的主要支柱,承担着社会进步,社会建设的重要角色。努力学习科学文化知识,开发新技术,是时代赋予当代大学生的任务。
1 方案设计与论证
毕业设计的设计任务
此次设计老师给我的要求是研究和实现数字存储式录音系统,通过自学掌握单片机程序设计调试、编辑、编译和下载设计文件,用C语言和汇编语言,利用EDA技术搭建实用硬件系统的方法,选择合适的单片机实现录音机系统,系统具有以下基本功能:留言录音、自动应答、连续放音;要求每项操作过程中使用指示灯。
经过多次查找资料,最后确定实现方案:利用凌阳单片机SPCE061A单片机设计一个数字存储式录音系统。系统以单片机为核心,扩展外围存储器HM628128LLP SRAM以存储语音数据,要求系统复位之后播放一段音乐,然后进入录音模式,录音后回放的音质较好,录音时间超过30秒以上。整个录音系统由按键进行控制,具有录制,停止,播放的功能,并且通过指示灯显示当前录音系统处于何种的工作状态。
设计方案
方案一:
SPCE061A有8路可复用10位ADC通道,其中一路通道(MIC_In)用于语音输入,模拟信号经过自动增益控制器和放大器放大后进行A/D转换。SPCE061A 的A/D转换范围是整个单片机系统的输入范围,即最大的模拟信号输入电压范围:0V~AVdd。非法的A/D模拟信号(超过VDD+ V/低于VSS– V)将影响转换电路的工作范围,从而降低ADC的性能。
方案一使用SPCE061A单片机自带的MicIN输入,利用单片机芯片内部的AGC自动增益控制器和放大器,从而节省了外围的音频输入电路及相应的音频滤波电路,使系统的硬件电路大大简化。软件实现方面就是利用凌阳SACM库提供的DVR函数进行录放,DVR函数具有良好的API用户接口,只要了解各个函数的功能和参数即可,录音放音过程实现简单。录音资料存放到外挂的存储器HM628128LLP SRAM中。播放时,从HM628128 SRAM中读取语音数据,通过SPCE061A自带的DAC进行播放。:
SPCE061A
麦克风
喇叭
存储器
放大器
MIcIN输入原理框图
方案二:
使用SPCE061A单片机自带的MicIN输入,不使用凌阳SACM库提供的DVR函数,直接将ADC的结果进行数字滤波,然后存放到外挂的存储器HM628128中,播