导言
在现代大多操控体系中，一般运用发光二极管LED、数码管、液晶显现器、蜂鸣器等进行状况/成果显现和毛病报警，假如在显现报警外表上选用数字言语技能，使适合用听觉传送的信息用言语传送，就能够发挥听觉的优势，补偿彻底用视觉信号传递信息的缺乏。近年来跟着语音电路的迅速发展，语音芯片现已以其直观、生动、与单片机接口便利等优势，越来越广泛的使用于单片机操控体系中了，成为现代操控体系中人机联络的一个友爱界面。
1 语音电路剖析
言语处理组成芯片许多，大多选用：言语信号-驻极话筒-电压-滤波扩大-AD转化数字信号存储。放音时选用：数字信号-DA转化、输出，这在实践运用时存在着以下缺乏：
(1)要使语音不失真地被采样，要求采样频率fs≥8 000 Hz。在小体系中，以这样的速度采样语音只能是很短的时刻，若要稍长一段时刻，必然占用很大的存贮空间。
(2)体系构本钱钱高，因为需求ADC，DAC，专用语音芯片及相关电路。
(3)存在不同程度的失真(信号采样和康复)。
(4)运用不灵敏，只能录什么，放什么，难以完结字、词、句的组合。
ISD1420语音芯片是美国ISD公司出品的新式优质单片录放音电路，选用了直接模仿量存储技能DAST。首要由振荡器、语音存储单元、前置扩大器、主动增益操控电路、抗干扰滤波器、输出扩大器组成。一个最小的录放体系仅由一个麦克风、一个喇叭、两个按钮、一个电源、少量电阻电容组成。录音内容存人永久存储单元，供给零功率信息存储，这个绝无仅有的办法是借助于美国ISD公司的专利——多电平直接模仿存储技能(DAST TM)完结的。运用它，语音和音频信号被直接存储，以其本来的模仿办法进入EEPROM存储器及分段输出，因此失真小，能够十分实在、天然地再现语音作用，避免了一般固体录音电路因量化和紧缩形成的量化噪声和“金属声”。运用便利，不需专用语音开发工具，本钱低价。直接模仿存储答应运用一种单片固体电路办法完结其本来语音的再现。不只语音质量优胜，并且断电语音维护。因此在现代技能上得到广泛运用。首要特色如下：
(1)运用便利的单片录放体系，外部元件最少
(2)重现优质原声，没有常见的布景噪音
(3)信息可保存100年，可重复录放10万次
(4)较强的分段选址才能可处理多达160段信息
(5)边缘/电平触发放音
(6)无耗电信息存储，省掉备用电池
(7)具有主动节电形式
(8)录或放后当即进入保持状况，仅需0.5μA电流
(9)作业电压：5 V
(10)作业电流：典型值15 mA，最大值30 mA(16欧姆)
2 体系构成
本语音电路作为火控核算机的一部分，首要是对方针距离进行实时报读，供指挥人员供给调查和决议计划，以挑选最佳机遇宣布击发指令。语音电路组成框图如图1所示。由火控核算机主机宣布RS232电平信号，经电平转化后，为单片机AT89C52所接纳。单片机AT89C52一方面操控高亮度数码管显现状况信息，一同操控语音芯片ISD1420实时报读方针距离。为指挥人员供给提示。
3 语音信号操控
3.1 语音电路特性
选用语音存储/再生芯片ISD1420。该电路选用EEP-ROM存储办法将模仿语音数据直接写入半导体存储单元中，具有音质天然、可重复录放、抗干扰、低功耗等许多长处。ISD1420放音时刻为20秒;最多可分为160段，每段段长最少125 ms;输入采样* kHz;100 000次录音周期;5 V单电源供电，放音电流15 mA，保持电流0.5μA。彻底满意规划需求。
ISD1420芯片地址引脚(A0～A7)输入有两层功用，依据地址中的A6，A7的电平状况决议A0～A7的功用。假如A6，A7有一个是低电平，A0～A7输入全解释为地址位，作为开端地址用。地址位仅作为输入端，在操作过程中不能输出内部地址信息。依据PLAYL、PLAYE或REC的下降沿信号，地址输入被确认。假如A6，A7同为高电平时，它们即为形式位(见表1)。
运用操作形式有两点要注意：
(1)一切初始操作都是从0地址开端，0地址是1420存储空间的开端端，今后的操作可依据形式的不同。而从不同的地址开端作业。当电路中录放音转化或进入省电状况时，地址计数器复位为0。
(2)当PLAYL、PLAYE或REC变为低电平，一同A6，A7为高电平时，履行对应操作形式。这种操作形式一向履行到下一个低电平操控输入信号呈现停止，这一刻现行的地址/形式信号被取样并履行。操作形式能够与微操控器一同运用，也可用硬件连线得到所需体系操作。
经过以上介绍可知，160段对应着160个地址，由A0～A7组合发生。要完结分段播映先要进行录音，录音能够选用高档的声响处理软件一次把声响灌进语音模块里头也能够选用分段录音的办法进行分段录制。在运用ISD1400系列的语音芯片时，应注意在REC和VCC之直接一个0.1 mF的电容，以避免在上电时呈现录音操作而损坏本来录制的信息。
依据火控核算机体系报读的需求，放音内容为军用数字发音：“幺、两、三、四、五、六、拐、八、勾，洞”。咱们运用A0～A7引脚的地址功用，经过声响处理软件结合ISD1420开发录放板，一次把声响灌进语音模块ISD1420中。这样每一个数字发音都对应一个内部存储空间。能够经过调整语音芯片的地址(P2口操控)来挑选适宜的数据播映。
因为在户外运用，要求宣布的声响具有必定的响度，即要求语音电路有较大功率输出。语音芯片ISD1420内部输出级带有扩大器，其直接的扬声器驱动功率为12.2 mW(16Ω负载)，这距离咱们的实践需求相差很大，一般1 W以下的扬声器可用LM386、D2283 D2822、MC34119、TA7368等芯片驱动，1 W～lO w的扬声器用TDA2003、LA4440芯片驱动，因尔后级功放有必要确保能在低电压下输出大功率信号，以推进扬声器发声，在这里咱们选用了LA4440芯片驱动。
3.2 语音电路构成
语音部分电路规划见图2所示，在该电路中规划了以单片机89C52为中心的语音报读电路，89C52的P2口用来完结地址挑选，放音时先由软件给出一个地址，便是一个语音段首址，在这一放音过程中地址是不能改变的;LA4440为音频功放电路，将ISD1420的音频输出扩大推进喇叭，经过调整电阻R1的阻值可操控音量巨细;语音芯片ISD1420周围的RC电路首要为了减小噪声的影响;MAX813L则作为看门狗电路为单片机AT89C52供给上电复位和运转监控。
MAX232将火控核算机主机送过来的RS232电平信号转化成TTL电平并送到单片机AT89C52，单片机AT89C52对火控核算机主机的状况信息实时显现并进行报读，经过引脚P3.6操控ISD1420的放音，P2口用来调整放音地址。经过按地址分时播映就能够完结分段播映了，而分段播映的最大长处是能够只需一些根本的声响就能够组成一段话。这样能够节约语音模块的空间，进步产品的灵敏性，下降生产本钱。分段播映能够用在一些发音的根本元素不多，但组合发音改变比较多的当地。
4 软件规划
AT89C52的软件规划相对简略。首要包含与火控核算机主机的串行通讯程序(11.0592 MHz晶振、4800波特率、八位异步办法)，放音操控程序，显现操控程序及看门狗程序。放音操控程序依据火控核算机体系的要求及实践情况，只对火控核算主机传送来信息的方针距离量进行实时报读。方针距离是施行射击和把握开战机遇的重要依据。它的报读原则是：“远距离报读距离大一些，近距离报读距离小一些，开战报到点上”。报读时，依据方针快速运动的特色，能够省掉报读字节，进步反应速度和报读的清晰度。电平操控放音中开端地址和播映时刻也是必不可少的，只需操控了这两个参数就能够确认播出内容。
5 结束语
按上述办法规划出的语音电路报读电路在某火控体系中得到实践使用，实践证明运转牢靠、精确，具有必定的运用价值。
