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基于單片機(jī)與CPLD的數(shù)字語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)

本系統(tǒng)以89C52單片機(jī)和MAX7000S系列EPM7128SLC84-15的CPLD器件為主控制器，實(shí)現(xiàn)將語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)脈沖編碼調(diào)制、增量調(diào)制、"插值法"后壓縮存儲(chǔ)與回放的系統(tǒng)，用戶可以通過(guò)按鍵選擇錄、放音的模式，同時(shí)液晶顯示屏顯示提示信息、錄、放音的時(shí)間長(zhǎng)度信號(hào)。

總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)組成框圖如圖1所示，主要由語(yǔ)音處理前向通道、A／D轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)控制兼數(shù)據(jù)處理模塊、D／A轉(zhuǎn)換模塊、鍵盤顯示模塊及后向處理通道等組成。89C52單片機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)的控制中心，控制系統(tǒng)的主要功能和顯示：EPM7128SLC84-15內(nèi)部已集成373、138和分頻器。

輸入的微弱信號(hào)由射極跟隨器隔離后通過(guò)前級(jí)放大電路放大到振幅在2.5V之內(nèi)，再通過(guò)300Hz～3.4kHz的帶通濾波器濾除50Hz的市電影響和高頻噪聲；ADC0809的參考電壓選擇+5V，其采集的電壓信號(hào)范圍是0～+5V，因?yàn)檎Z(yǔ)音信號(hào)是雙極性信號(hào)，經(jīng)濾波器輸出信號(hào)幅值為±2.5V，因此須加1個(gè)+2.5V直流偏置電壓，使語(yǔ)音信號(hào)變?yōu)?～+5V的單極性信號(hào)，使ADC0809采樣有效，并保證一定的采樣精度；DAC0809的時(shí)鐘選640kHz左右的經(jīng)典時(shí)鐘值，只須將單片機(jī)的ALE端二分頻后(用1MHZ觸發(fā))即可正常采集語(yǔ)音信號(hào)和輸出LCD顯示信息。

采樣后的單極性信號(hào)經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換后進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)處理，然后D／A轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸出，再通過(guò)300Hz～3.4kHz的帶通濾波器濾波，最后經(jīng)音頻功放將語(yǔ)音信號(hào)放大輸出，系統(tǒng)原理圖如圖2所示。

硬件設(shè)計(jì)

前級(jí)放大模塊 因話筒的輸出阻抗不可忽略，故放大前須進(jìn)行隔離，盡量減小信號(hào)輸出阻抗，本文采用射極跟隨隔離電路。話筒輸出的電壓峰一峰值約幾百毫伏，只需將信號(hào)放大幾倍后使其峰一峰值達(dá)到5V左右即可，采用多級(jí)放大，同時(shí)系統(tǒng)在加法器輸入端及A／