基于ISDl420的语音编辑器设计

系统控制芯片的PLAYE端口，平时为高电平，当出现下降沿时开始录音。
信号EOM是语音段结束标志，当录音结束，若存储器没完，ISD1420会自动为其加上EOM标志符，表示该段录音结束。放音时，当遇到EOM标志符，EOM信号会由高电平输出一个低脉冲。该信号连至单片机的T1／P3．5引脚，使单片机能够及时知道该语音段结束，以便控制下一步操作。
2．4 单片机
这里选择的89C51具有40个I／O口。系统不能采用简单的最小系统连接，由上述可知，它无法满足该系统的需求。该设计可利用它的开放总线连接更多的设备。
该设计将3个数码管和语音芯片通过总线方式接入系统。低位地址不用，所以不用进行低8位的地址扩展。选择A8，A9，A10分别作为3个数码低电平的有效地址信号，再与单片机的WR信号组合。以构成带地址信息的写控制信号。这样，程序便可像访问存储器一样访问这些端口，其地址为：FE00H，FD00H，FB00H。
语音芯片也是采用这种方式进入系统的，其地址是7F00H。这种方式既可使电路简单，也可使操作简单。P1口作为系统的键盘扫描接口，连接如前述，这里不再赘述。

3 用户界面
用户界面如下：
键盘：0～9、[录音]、[放音]、[组合]、[分段]。
显示：3位7段数码管。段号2位，以确定录音、放音位置；计数器1位，9～O减l计数。
指令格式：参数表>命令>。
四个主要功能为：
(1)分段
操作：分段数+[分段]
(2)录音
操作：欲录音段号+[录音]
显示：当按下[录音]时，欲录音段号闪3下后，计数显示9；录音开始，计数器减l，直到O，录音结束。
(3)回放
操作：欲放音段号+[放音]4)、组合放音：功能用于检查组合放音效果。
操作：段号i+[组合]+段号j+[组合]+…+段号n+[组合]+[放音]
显示：在组合时，显示段号，闪烁，按下[组合]后显示消失，再重复；组合放音时，显示当前放音段号；计数器先显示组合段总数，每放完一段减1，直到O。

4 软件方案
内存分配如下：显示缓冲为3个单元，第一、二单元用于存放段号，第三单元用于存放计数器值。组合段缓冲为一个单元，为一个放音段地址。考虑单片机的存储容量与系统成本。设计考虑10个单元，FF为组合结束标志。当第一单元等于FF时，为缓冲器空，ISD1420的段地址从该缓冲区取出。软件流程图如图5所示。

为方便起见，系统采用平均分段管理方式。根据ISDl420语音芯片器件使用手册可知，最多可分为160个段。其中，O～159为分段使用的有效地址。系统按1 s四个字的语速算，对于20 s的存储空间来说，最多不能超过80个段，该时段空间最小为1个字。其分段范围为1分段数80，在这个前提下，用户可根据实际需求来分段，段号为O～79。在执行[分段]命令时，要将地址间隔计算出来，以便段号与语音芯片地址映射。地址间隔存于专用地址间隔单元spacing中。分段寄存器seg_num：存放执行[分段]命令后的分段数。用户进行录音、放音的段号，程序必须验证在此范围方可执行，否则提示错误信息“E”。系统默认分段数seg_num为40，spacing为4，分段确定后，段地址可以由下式计算：
分段地址=seg_num×spacing
地址间隔=160／seg_num
暂存器temp：系统预留一个单元。用来以二进制数方式存放段号。以temp_sign为暂存器标志，用于指示按键输入，其等于0时，段号只有1位；等于1时，段号有2位。前次数字键是十位，当前数字键是个位。如果是两位数，程序要对这两位二一十进制数进行计算，转换成二进制数，即BCD十位×10+BCD个位。存入temp。当执行录音、放音、分段操作时，程序从temp取参数，计算段地址。用户在输入段号时，如果出现错误，可重新输入。第一次输入的段号，将被第二次输入的段号覆盖。
组合段缓冲ally_buf：系统预留1O个单元，只有执行组合放音时才用。组合是所有段中任意选择10个段构成的队列。系统用ally_point-er作为入队地址指针，以ally_out作为出队地址指针。组合放音时，在该指针指示下，依次将录音段从缓冲区中取出播放，以构成短语，直到ally_out=ally_pointer。程序在没有执行[组合]功能时，保持ally_pointer=O；当用户按下[组合]键时，程序应将暂存器temp的内容传入ally_buf中，并修改ally_pointer。在执行[放音]时，程序首先检查ally_pointer是否等于0，是，执行temp的段放音；否则。执行ally_buf的段放音，直到FF标志。用户指令单元dictate；存放用户指令。主程序从这里识别用户命令，并执行命令。命令标志sign_dic：其等于O时，当前按键为数字键。等于1时，当前按键为命令键。命令与数字的识别：当键盘码大于7F时，为数字按键，否则为命令按键。七段显示：O～9，E为错误提示。这里采用共阴极7段数码管，如图6所示。

出口如下：
temp为对应段号的二进制数。可以直接计算段地址，最大范围，小于分段数seg_num。
sign_dic等于1时，请求执行dictate中的命令。
dictate为命令代码。

5 结语
按照该方法设计的语音编辑器可行性强，操作简单，界面清晰，在实际的生活中，该语音编辑器经过改进后可以很方便地应用到MP3，DVD，录音笔等音频设备中，同时也可以用到远程语音控制中。与其他的相比，该语音编辑器具有价格更低廉，可单独作为器件来实现，因此具有一定的实用价值。