一种嵌入式数字语音录放系统的设计
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2020-10-23
21:58:55
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一种嵌入式数字语音录放系统的设计一种嵌入式数字语音录放系统的设计
数字录音系统具有PC机实现和嵌入式系统实现两种方式。使用PC机由于其体积庞大，耗电高，造价也高，并且
在某些情况下，系统的稳定性得不到保证，所以用PC机来实现各项功能和操作，就会受到一定的限制。而嵌入
式系统则具有体积小、供电方便、造价低、稳定性高等优点，所以得到了广泛的应用。
随着我国经济建设的迅猛发展， 公安、铁路、民航、金融等部门对语音记录的需求不断增长。把语音生成技术应用于工业监
控系统、自动应答系统、多媒体查询系统、智能化仪表、办公自动化系统或家用电气产品中，使它们具有语音输出功能， 使
之能在适当的时候用语音实时报告系统的工作状态、警告信息、提示信息或相关的解释说明等， 无疑在提高人机通信能力、
减少对错误处理的遗漏、提高系统性能、减轻人们的工作强度等方面都有极大的好处。
数字录音系统是将现场的语音模拟信号转变为离散的数字信号， 然后存储在一定的存储介质上的一种录音方式，它也是数字
语音处理技术中常用的一种方式。采用嵌入式数字录音技术具有较高的效率和自动化程度， 而且录音时间长， 并可将信息长
期保存于存储介质中， 同时对语音信息进行编辑整理非常方便，并可快速查找。
数字录音系统具有PC机实现和嵌入式系统实现两种方式。使用PC机由于其体积庞大， 耗电高， 造价也高， 并且在某些情况
下， 系统的稳定性得不到保证， 所以用PC机来实现各项功能和操作， 就会受到一定的限制。而嵌入式系统则具有体积小、
供电方便、造价低、稳定性高等优点，所以得到了广泛的应用。
1 总体硬件方案
本系统采用包含有A/D与D/A电路的语音芯片来实现模拟信号和数字信号的相互转换，而不需要再另外设计专门的A/D与D/A变
换电路。在语音信号从驻极体*进入通用单片机之前， 通常应该进行信号的放大和滤波处理， 所以，应有相应的输入电路和器
件； 同样， 在放音的时候， 在信号经过D/A变换后， 也要经过滤波和放大处理，最后通过扬声器将语音播放出来。另外，本
系统还可以从外部播放设备接收已有的语言信号， 并将语音信号存储在语言芯片中， 然后在播放时将语音信号直接传送到外
部功放设备以达到更大输出功率，从而加强了本系统的兼容性、可扩展性和嵌入性。其系统总体结构如图1所示。
图1 系统总体结构框图
为了实现更多的功能， 本系统加入了其他外围硬件设备， 其扩展功能模块及系统总体结构框图如图1所示。本系统扩展有两
个可选的液晶显示器
时钟芯片DS1302则是具有串行输入输出高性能的通用时钟芯片。测温芯片
2 软件设计
系统软件主要用于控制和协调单片机及外部设备， 是无需用户干预的各种程序的集合， 它的主要功能是调度、监控和维护系
统；负责管理系统中各种独立的硬件， 使得它们可以协调工作。
系统软件可使使用者或其他系统将其当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。
下面介绍本系统的软件设计。
2.1 系统主程序
系统功能的实现依赖于软硬件的协同工作。
软件开发工作可由单片机控制软件来实现。它能实现录/放音、中断放音、停止录音、读取参数等功能。
单片机控制软件采用循环查询方式， 即各种操作都有一个按键控制， 系统会循环检查按键值(SW1～SW6)， 若发现某按键置
0，即执行相应的操作， 若有按键同时置0， 则按照程序的顺序先后执行。图2所示是本系统的主程序流程图。
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