基于ATMEGAl28单片机的语音识别系统设计

麦克风工作电路如图4所示，音频输出只需将扬声器连接到SPOP和SPON即可。使用SPI总线方式时，LD3320的MD要设为高电平，SPIS设为低电平。SPI总线的引脚有SDI，SDO，SDCK以及SCS。INTB为中断端口，当有识别结果或MP3数据不足时，会触发中断，通知MCU处理。RSTB引脚是LD3320复位端，低电平有效。LED1，LED2作为上电指示灯。

3 软件系统设计

软件设计主要有两部分，分别为移植LD3320官方代码和编写语音识别应用程序。

3.1 移植LD3320源代码

LD3320源代码是基于51单片机实现的，SPI部分采用的是软件模拟方式，但在播放MP3数据时会有停顿现象，原因是51单片机主频较低，导致SPI速率很慢，不能及时更新MP3数据。移植到ATMEGA128需要修改底层寄存器读写函数、中断函数等。底层驱动在Reg_RW.c文件中，首先在Reg_RW.h使用HARD_PARA_PORT宏定义，以支持硬件SPI。然后在Reg_RW.c文件中找到HARD_PARA_PORT对应条件宏的代码段，保留AVR的SPI接口代码。

3.2 应用程序实现

在代码中预先设定几个单词：“你好”，“播放音乐”，“打开”。当用户说“播放音乐”时，MCU控制LD3320播放一段音乐，如果是其他词语，则在串口中打印识别结果，然后再次转换到语音识别状态。

3.2.1 MP3播放代码

LD3320支持MP3数据播放，播放声音的操作顺序为：

通用初始化→MP3播放用初始化→调节播放音量→开始播放。

将MP3数据顺序放入数据寄存器，芯片播放完一定数量的数据时会发出中断请求，在中断函数中连续送入声音数据，直到声音数据结束。MP3播放函数实现代码如下：

由于MCU容量限制，选取测试的MP3文件不能太大。首先在计算机上将MP3文件的二进制数据转为标准C数组格式文件，然后将该文件加入工程中。源代码中MP3文件存储在外扩的SPI FLASH中，工程中需要注释和移除全部相关代码。MP3数据读取函数是LD_ReloadMp3Data()，只需将读取的SPI FLASH数据部分改成以数组数据读取的方式即可。

3.2.2 语音识别程序

LD3320语音识别芯片完成的操作顺序为：通用初始化→ASR初始化→添加关键词→开启语音识别。在源代码中的RunASR()函数已经实现了上面的过程，直接调用即可开启语音识别功能。

RunASR()函数代码如下：