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1、精品文库课题：公共汽车智能语音报站系统一、设计内容1基本要求：采用复杂可编程逻辑器件设计一个功能完善、具有实用价值的智能语音报站系统， 通过按键控制可以用语音播报公共汽车所有的到站信息和下一目标站的信息，甚至在站间还可任意穿插简短的广告信息和城市文明规范，给乘客提供轻松、健康的乘车环境。2提高要求：具有站位显示和人性化的录音操作功能。二、技术要求1语音信息分17 段以上，至少保证9 站线路的语音播报信息的存储；2能按报站要求任意组合放音；3具有正报、反报、重报、回退、复位功能（其中回退为提高要求）；4有加、减、正反选择、重复、清零、录音、放音、地址选择等按键或DIP 开关；5输出不失真功率大于
2、125mW ；6能实现指定地址人工控制长度的录音；7能用 LED 指示当前站的位置(提高要求 )；8每次播报时，每条信息必须播报两次；9具有在系统编程功能；三、设计原理1. ISD1420 单片 20 秒高保真语音录放ICISD1420 为美国 ISD 公司出品的单片语音录放电路。内部电路由振荡器、语音存储单元、前置放大电路、抗干扰滤波器和输出放大器组成。最小的录放系统仅由一个麦克风、一个喇叭、两个按钮、一个电源和少数电阻电容组成。录音内容存入2E PROM永久存储单元，具有零功率信息存储功能， 这个独一无二的方法是借助于美国ISD 公司的专利直接模拟存储技术（ DAST TM）实现的。利用它
3、，语音和音频信号被直接存储，以其原本的模拟形式进入E2 PROM存储器。 直接模拟存储允许使用一种单片固体电路方法完成其原本语音的再现，不仅语音音质优美，而且具有断电语音保护功能。 特点：所需外围元件少，电路简单，操作方便。采用直接模拟量存贮技术DAST （ Direct Analog Strorage Technology ），再现优质原声， 没欢迎下载精品文库有常见的背景噪声。零功率信息存贮，省掉备用电源。信息可保存10 年以上，可反复录放达10 万次之多。语音固化无需专用编程或开发装置。较强的选址能力，可把存储器分成160 段来进行管理。具有自动省电模式，此时仅需0.5 A 的保持电流。
4、单一电源供电。 电气特性：工作电压 V DD ： 5V.静态电流 I STB：典型值0.85 A ，最大值为2A.工作电流 I OP：典型值15mA, 最大值 30mA 电路图形符号及管脚功能说明图 1 电路图形符号各管脚功能如下：名称管脚功能名称管脚功能A0A516地址ANA OUT21模拟输出A6、 A79、 10地址（ MSB）ANA IN20模拟输入VCCD28数字电路电源AGC19自动增益控制VCCA16模拟电路电源MIC17麦克风输入VSSD12数字地MIC REF18麦克风参考输入欢迎下载精品文库VSSA13模拟地PLAYE24放音（边沿触发）SP+、 -14、 15喇叭输出 +
5、、 -REC27录音XCLK26外接定时器（可选）RECLED25发光二极管接口NC7、8、11、空脚PLAYL23放音（电平触发）22各管脚功能描述如下：1).A0 A7 地址输入端。ISD1410 除 A3 ，其余均为空脚(NC) 。 ISD1420 的地址输入端具有两个功能：作为信息地址线用(A0 A7 LOW) ；作为操作模选择用 (A6 和 A7 HIGH) 。2).MIC 驻极体话筒输入端。驻极体话筒通过电容C 将音频信号耦合到该输出端，C的电容值与该端内阻(10K )决定 ISD1420 通频带下限频率。3).MIC REF驻极体话筒参考输入端。4).ANA IN模拟信号输入端。
6、该端经C、 R与 ANA OUT端相连，语音通频带下限频率取决于C 、 R和该端输入阻抗(2.7k ) ，除 MIC 端，该端亦可作为模拟信号输入端。5).ANA OUT来自驻极体话筒的输入信号被放大输出至该端，前置放大器的电压增益取决于AGC 电平，对于小信号输入电平，其最大增益为24dB 。6).AGC 自动增益控制端。 AGC 可动态地调整前置放大器增益，而 且可 扩展加大MIC 输入端的非失真信号的范围。AGC 的响应时间是由AGC 内阻抗 (5k ) 和外部电容 C来决定的；释放时间是C和 R 的 RC 时间常数决定的。7).SP 、 SP喇叭输出端。该端可直接驱动16 喇叭， 可利
7、用单端输出驱动喇叭，也可采用双端输出驱动喇叭。双端输出信号的功率是单端的四倍。单端输出则需要该脚与喇叭之间串接100 F的交流耦合电容。8).XCLK外接时钟振荡端。该端在实际应用中通常接地，如果需要更高的计时精度，该端可外接时钟电路。9).RECLED发光二极管接口。当录音时，该端输出低电平，发光二极管LED 亮。当录音停止或存储器录满时，LED 熄灭。10).PLAYE边沿触发放音控制端。当该端输入一低脉冲，电路即进入放音状态，直到结束，电路自动进入准备状态。欢迎下载精品文库11).PLAYL电平触发入音控制端。当该端电平变低并保持，电路进入放音状态，放音结束后电路进入准备状态。12).R
8、EC 录音触发端。录音期间该端必须一直保持低电平。REC 键优先于PLAYE或 PLAYL 其中一个放音键。如果在放音期间，遇 REC 接低电平，放音立即停止，自动进入录音状态。13).VSSD 、 VSSA 数字地和模拟地。14).VCCD、 VCCA 数字电路电源正端和模拟电路电源正端。 操作模式应用ISD1420 地址输入端具有双重功能，根据地址中的A6 、A7 的电平状态决定A0 A7 的功能。如果A6 、A7 有一个低电平，A0 A7 输入全解释为地址位，作为起始地址用，此时地址线仅作为输入端，在操作过程中不能输出内部地址信息。根据PLAYE 、PLAYL 或 REC的下降沿信号，地
9、址输入被锁定。如果A6 、7 同为高电平时，它们即为模式位。使用操作模式有两点要注意：1）所有初始操作都是从0 地址开始。 0 地址是 ISD1420 存储空间的起始端，后面的操作可模拟模式的不同，而从不同的地址开始工作。当电路中录放音转换将进入省电状态时，地址计数器复位为0。2）当 PLAYE 、 PLAYL 或 REC 变为低电平，同时 A6 、A7 为高电平时，执行地址线所对应的操作模式。这种操作模式一直执行到下一个低电平控制输入信号出现为止。操作模式可以与微控制器一起使用，也可用硬件连线得到所需系统操作。A0 ：信息检索（仅用于放音工作状态）。不知道每个信息的实际地址，A0 使操作者快
10、速检索每条信息，A0 每输入一个低脉冲，可使利内部地址计数器跳到下一个信息。这种模式仅用于放音工作，通常与A4 操作同时应用。A1 ：用于删除EOM 标志（仅用于录音工作状态）。A1 可使录入的分段信息成为连续的信息，使用A1 可删除掉每段中间信息捷的EOM 标志，仅在所有信息后留一个EOM 标志。当这个操作模式完成时，录放的所有信息就作为一个连续的信息放出。A3 ：用于循环重放信息（仅用于放音工作状态）。 A3可使存于存储空间始端的信息自动地连续重放。一条信息可以完全占满存储空间，那么循环就可以众头至尾进行工作，并由始至终反复重放。A4 ：连续寻址。在正常操作中，当一个信息放完，遇到一个EO
11、M 标志时，地址计数器就会复位。 A4 可防止地址计数器复位，使得信息连续不断地放出。A2、A5 ：未用欢迎下载精品文库2 语音典型电路图图 2 ISD1420 典型应用电路3. 语音芯片的分段存储设计为了能正确地进行语音播报，必须将 20 秒的语音芯片分段存储所需的内容，然后根据每条播报信息的要求组合后进行播报。根据分析，一个全长九站的线路，语音信息分18 段存储即可，分段表如下：地址 (二进制 )地址 (十进制 )单元数时间长度 (s)内容00-010-120.25空白02-072-760.75“前往”08-0F8-1581“小龙坎”10-1716-2381“石桥铺”18-1F24-318
12、1“歇台子”20-2732-3981“石油路”28-2F40-4781“大坪”30-3748-5581“鹅岭公园”38-3F56-6381“两路口”40-4764-7181“解放碑”48-4F72-7981“终点站”50-5780-8781“所有”58-5F88-9581“到了”欢迎下载精品文库60-6796-10381“下一站”68-6F104-11181“需要在”70-81112-129243“下车的乘客请下车”74-81*116-129243“（下车）的乘客请下车”82-87116-129243“沙坪坝”88-9F136-159243“的乘客请做好准备”其中 74-81 是 70-81 的子集，属于同一个存储段。4. 控制电路 CPLD 设计系统的几乎所有控制逻辑均由CPLD 实现，其逻辑框图如图3 所示。图 3CPLD 控制逻辑框图其中 ADD 是加计数按键输入；CLEAR
