单片机 龙丘版语音识别模块.rar

info@icroute.com 1 LD3320 开发手册 ICRoute 用声音去沟通 VUI (Voice User Interface) Web : www.icroute.com Tel ： 021-68546025 Mail: info@icroute.com  info@icroute.com 2 目录 一．简介...............................................................................................................................3 二．寄存器操作....................................................................................................................3 三．寄存器介绍....................................................................................................................5 四．驱动程序.......................................................................................................................9 1.芯片复位........................................................................................................................9 2.语音识别......................................................................................................................10 3.声音播放......................................................................................................................20 五．补充说明.....................................................................................................................28 附录A 测试版电路原理图................................................................................................30 附录B 寄存器操作介绍....................................................................................................31  info@icroute.com 3 一．简介 LD3320芯片是一款“语音识别”专用芯片。该芯片集成了语音识别处理器 和一些外部电路，包括AD、DA 转换器、麦克风接口、声音输出接口等。本芯片 不需要外接任何的辅助芯片如Flash、RAM 等，直接集成在现有的产品中即可以 实现语音识别/声控/人机对话功能。并且，识别的关键词语列表是可以任意动态 编辑的。本文档介绍如何编写程序实现芯片的功能。为更好地理解本文档内容， 建议用户先仔细阅读《LD3320 数据手册》。 二．寄存器操作 本芯片的各种操作，都必须通过寄存器的操作来完成。比如设置标志位、 读取状态、向FIFO 写入数据等。寄存器读写操作有2 种方式，即标准并行方式 和串行SPI 方式。可参考附录B中的代码。 1. 并行方式 第46 脚（MD）接低电平时按照此方式工作。 写和读的时序图如下： P0~P7 CSB* WRB* A0 Address Data 图1 并行方式写时序  info@icroute.com 4 P0~P7 CSB* WRB* A0 Address Data Valid RD* 图2 并行方式读时序 由时序图可以看到，A0 负责通知芯片是数据段还是地址段。A0 为高时 是地址，而A0 为低时是数据。发送地址时CSB*和WRB*必须有效，写数据时 同样CSB*和WRB*必须有效，而读数据时CSB*和RDB*必须有效。 2. 串行SPI 方式 第46 脚（MD）接高电平，且第42 腿（SPIS*）接地时按照此方式工作。写 和读的时序图如下： 图3 SPI 方式写时序 写的时候要先给SDI 发送一个 “写”指令（04H），然后给SDI 发送8 位寄 存器地址，再给SDI 发送8 位数据。在这期间，SCS*必须保持在有效（低 电平）。  info@icroute.com 5 图4 SPI 方式读时序 写的时候要先给SDI 发送一个 “读”指令（05H），然后给SDI 发送8 位寄 存器地址，再从SDO 接受8 位数据。在这期间，SCS*必须保持在有效（低 电平）。 三．寄存器介绍 寄存器大部分都是有读和写的功能，有的是接受数据的，有的是设置开 关和状态的。寄存器的地址空间为8 位，可能的值为00H 到FFH。但是除了在 本文档里介绍的寄存器，其他大部分为测试或保留功能的寄存器，请用户参 考本文档的用法。 先介绍一些术语： ASR: 自动语音识别技术（Automatic Speech Recognition）。 FIFO:英文First In First Out 的缩写，是一种先进先出的数据缓存器， 它与普通存储器的区别是没有外部读写地址线，这样使用起来非常简单。 (*) LD3320 芯片内部有2 个FIFO，分别是： FIFO_EXTFIFO_DATA FIFO_DATA 主数据处理FIFO 缓存器，ASR 或者 MP3 的主数据区 FIFO_EXT 语音识别添加关键词用FIFO 缓存器 MCU： 本文档中专指外部电路板的主控芯片，对LD3320 芯片进行控制的微 处理器。 DSP：本文档中专指本芯片LD3320 内部的专用DSP，实现语音识别和语音播 放的算法。  info@icroute.com 6 寄存器的详细说明如下： 编号 (16 进制) 说明 01 FIFO_DATA 数据口 02 FIFO 中断允许 第0 位：允许FIFO_DATA 中断； 第2 位：允许FIFO_EXT 中断； 05 FIFO_EXT 数据口 06 (只读)FIFO 状态 第6 位：1 表示忙，不能写所有FIFO。 第3 位：1 表示FIFO_DATA 已满，不能写。 08 清除FIFO 内容（清除指定FIFO 后再写入一次00H） 第0 位：写入1→清除FIFO_DATA 第2 位：写入1→清除FIFO_EXT 11 时钟频率设置1 17 写48H 可以激活DSP； 写4CH 可以使DSP 休眠，比较省电。 19 时钟频率设置2 1B 时钟频率设置3 1C ADC 开关控制 写00H ADC 不可用 写0BH 麦克风输入ADC 通道可用 1D 时钟频率设置4 1E ADC 专用控制，应初始化为00H 1F 软复位（Soft Reset） 先写入01H，再写入00H 20 FIFO_DATA 上限低8 位（UpperBoundary L） 21 FIFO_DATA 上限高8 位（UpperBoundary H） 22 FIFO_DATA 下限低8 位（LowerBoundary L） 23 FIFO_DATA 下限高8 位（LowerBoundary H） 24 FIFO_DATA MCU 水线低8 位（MCU water mark L） 25 FIFO_DATA MCU 水线高8 位（MCU water mark H） 26 FIFO_DATA DSP 水线低8 位（DSP water mark L） 27 FIFO_DATA DSP 水线高8 位（DSP water mark H） 29 中断允许（可读写） 第2 位：FIFO 中断允许，1 表示允许；0 表示不允许。 第4 位：识别中断允许，1 表示允许；0 表示不允许。 2B 中断请求编号（只读） 第4 位： 1 表示语音识别有结果产生。  info@icroute.com 7 33 MP3 播放用设置 开始播放时写入01H, 播放完写入00H。 35 ADC 增益，或可以理解为麦克风（MIC）音量。 测试版工作时使用的设置是43H。可以设置为00H-7FH。 建议设置值为40H-6FH：值越大代表MIC 音量越大，识别启 动越敏感，但可能带来更多误识别；值越小代表MIC 音量越小， 需要近距离说话才能启动识别功能，好处是对远处的干扰语音 没有反应。 37 语音识别控制命令下发寄存器 写04H：通知DSP 要添加一项识别句。 写06H：通知DSP 开始识别语音。 在下发命令前，需要检查B2 寄存器的状态。 38 FIFO_EXT 上限低8 位（UpperBoundary L） 3A FIFO_EXT 上限高8 位（UpperBoundary H） 3C FIFO_EXT 下限低8 位（LowerBoundary L） 3E FIFO_EXT 下限高8 位（LowerBoundary H） 40 FIFO_EXT MCU 水线低8 位（MCU water mark L） 42 FIFO_EXT MCU 水线高8 位（MCU water mark H） 44 FIFO_EXT DSP 水线低8 位（DSP water mark L） 46 FIFO_EXT DSP 水线高8 位（DSP water mark H） 79 时钟频率设置5 81 耳机左音量 Bit7,6,0: Reserved； Bit[5-1]: 音量大小：数值越小，代表声音越大；数值越大， 代表声音越小；本寄存器设置为00H 为最大音量。 调节本寄存器后，设置 寄存器87H.Bit1 = 1，可以使调节 音量有效。 83 耳机右音量 Bit7,6,0: Reserved； Bit[5-1]: 音量大小：数值越小，代表声音越大；数值越大， 代表声音越小；本寄存器设置为00H 为最大音量。 调节本寄存器后，设置 寄存器87H.Bit0 = 1，可以使调节 音量有效。 85 内部反馈设置 初始化时写入52H 播放MP3 时写入5AH (改变内部增益) 其中Bit[1,0]为混音器反馈电阻设置 00 : 60kohm 01 : 45kohm 10 : 30kohm 11 : 15kohm 目前程序中设为30Kohm  info@icroute.com 8 87 模拟电路控制 MP3 播放初始化时写 FFH Bit3：喇叭音量调节激发(见8E 寄存器) Bit1：耳机左音量调节激发(见81 寄存器) Bit0：耳机右音量调节激发(见83 寄存器) 89 模拟电路控制 初始化时写03H MP3 播放时写 FFH 8D 内部增益控制 初始化时写入FFH 8E 喇叭输出音量 Bit7,6,1,0: Reserved； Bit[5-2]: 音量大小，共16 等级：数值越小，代表声音越 大；数值越大，代表声音越小； 本寄存器设置为00H 为最大音量。 调节本寄存器后，设置 寄存器87H.Bit3 = 1，可以使调节 音量有效。 8F LineOut 选择 初始化时写入00H B2 ASR：DSP 忙闲状态 0x21 表示闲，查询到为闲状态可以进行下一步ASR 动作 B8 ASR：识别时间长度 最长识别时间长度设置为多少秒；缺省值是60 秒。 在本时间长度内，如果检测到说话声音，语音识别模块将会 给出识别结果；如果始终没有说话声音，将会返回0 识别， 见BA 寄存器，并发出中断。 B9 ASR：当前添加识别句的字符串长度（拼音字符串） 初始化时写入00H 每添加一条识别句后要设定一次。 BA 中断辅助信息，（读或设为00） MP3：播放中断时， 第5 位=1 表示播放器已发现MP3 的结尾。 ASR：中断时，是语音识别有几个识别候选 Value: 1 – 4: N 个识别候选 0 或者大于4：没有识别候选 BC ASR：识别过程强制结束，在ASR 进行过程中，可以设置本寄 存器提前结束本次ASR 过程； 写07H，停止录音，但对已有声音进行识别运算，可能会有 最优识别候选，返回BA=0 - 4 写08H，强制停止ASR 运算，返回BA=51H。 这两种设置都会使DSP 送出中断，如同正常的识别结束  info@icr