ISD2560語音晶元的引腳及功能介紹

2021-07-31 20:08:20 字數 3626 閱讀 3718

isd2560語音晶元的引腳及功能介紹

isd2560是isd系列單詞組音錄放積體電路的一種。這是一種永久記憶型語音錄放電路,錄音時間為60s,可重複錄放10萬次。該晶元採用多電平直接模擬量儲存專利技術,每個取樣值可直接儲存在片內單個eeprom單元中,因此能夠非常真實、自然地再現語音、**、音調和效果聲,從而避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化雜訊和「金屬聲」。

該器件的取樣頻率為8.0khz,同一系列的產品取樣頻率越低錄放時間越長但通頻帶和音質會有所降低。此外,isd2560還省去了a/d和d/a轉換器。其整合度較高,內部包括前置放大器、內部時鐘、定時器、取樣時鐘、濾波器、自動增益控制、邏輯控制、模擬收發器、解碼器和480 k位元組的內部eeprom儲存單元均勻分為600行,有600個位址單元,每個位址單元指向其中一行,每乙個位址單元的位址解析度為100 ms。

此外,isd2560還具備微控制器所需的控制介面。通過操縱位址和控制線可完成不同的任務,以實現複雜的資訊處理功能,如資訊的組合、連線、設定固定的資訊段和資訊管理等。isd2560可不分段,也可按最小段長為單位來任意組合分段。

1 isd2560的引腳功能

isd2560具有28腳soic和28腳pdip兩種封裝形式。圖1所示是其引腳排列。各引腳的主要功能如下:

電源為了最大限度的減小雜訊,晶元內部的模擬和數位電路使用不同的電源匯流排,並且分別引到外封裝上。模擬和數字電源端最好分別走線,並應盡可能在靠近供電端處相連,而去耦電容則應盡量靠近晶元。

地線由於晶元內部使用不同的模擬和數字地線,因此,這兩腳最好通過低阻抗通路連線到地。

節電控制(pd):該端拉高可使晶元停止工作而進入節電狀態。當晶元發生溢位即ovf端輸出低電平後,應將本端短暫變高以復位晶元;另外,pd端在模式6下還有特殊的用途。

片選(ce) :該端變低且pd也為低電平時,允許進行錄、放操作。晶元在該端的下降沿將鎖存位址線和p/ r端的狀態;另外,它在模式6中也有特殊的意義。

錄放模式(p/ r):該端狀態一般在ce的下降沿鎖存。高電平選擇放音,低電平選擇錄音。

錄音時,由位址端提供起始位址,直到錄音持續到ce或pd變高,或記憶體溢位;如果是前一種情況,晶元將自動在錄音結束處寫入eom標誌。放音時,由位址端提供起始位址,放音持續到eom標誌。如果ce一直為低,或晶元工作在某些操作模式,放音則會忽略eom而繼續進行下去,直到發生溢位為止。

資訊結尾標誌(eom):eom標誌在錄音時由晶元自動插入到該資訊段的結尾。當放音遇到eom時,該端輸出低電平脈衝。

另外,isd2560晶元內部會自動檢測電源電壓以維護資訊的完整性,當電壓低於3.5v時,該端變低,此時晶元只能放音。在模式狀態下,可用來驅動led,以指示晶元當前的工作狀態。

溢位標誌(ovf):晶元處於儲存空間末尾時,該端輸出低電平脈衝以表示溢位,之後該端狀態跟隨ce端的狀態,直到pd端變高。此外,該端還可用於級聯多個語音晶元來延長放音時間。

話筒輸入(mic):該端連至片內前置放大器。片內自動增益控制電路(agc)可將增益控制在-15~24db。

外接話筒應通過串聯電容耦合到該端。耦合電容值和該端的10kω輸入阻抗決定了晶元頻帶的低頻截止點。

話筒參考該端是前置放大器的反向輸入。當以差分形式連線話筒時,可減小雜訊,並提高共模抑制比。

自動增益控制(agc):agc可動態調整前置增益以補償話筒輸入電平的寬幅變化,這樣在錄製變化很大的音量(從耳語到喧囂聲)時就能保持最小失真。響應時間取決於該端內建的5kω電阻和從該端到vssa端所接電容的時間常數。

釋放時間則取決於該端外接的併聯對地電容和電阻設定的時間常數。選用標稱值分別為470kω和4.7μf的電阻、電容可以得到滿意的效果。

模擬輸出前置放大器輸出。其前置電壓增益取決於agc端電平。

模擬輸入(ana in):該端為晶元錄音頻號輸入。對話筒輸入來說,ana out端應通過外接電容連至該端,該電容和本端的3kω輸入阻抗決定了晶元頻帶的附加低端截止頻率。

其它音源可通過交流耦合直接連至該端。

揚聲器輸出可驅動16ω以上的喇叭(記憶體放音時功率為放音時功率為50mw)。單端輸出時必須在輸出端和喇叭間接耦合電容而雙端輸出則不用電容就能將功率提高至4倍。

輔助輸入(aux in):當ce和p/ r為高,不進行放音或處入放音溢位狀態時該端的輸入訊號將通過內部功放驅動喇叭輸出端。當多個isd2560晶元級聯時後級的喇叭輸出將通過該端連線到本級的輸出放大器。

為防止雜訊建議在存放記憶體資訊時該端不要有驅動訊號。

外部時鐘(xclk):該端內部有下拉元件,不用時應接地。

位址/模式輸入(ax/mx) :位址端的作用取決於最高兩位(msb,即a8和a9)的狀態。當最高兩位中有乙個為0時,所有輸入均作為當前錄音或放音的起始位址。

位址端只作輸入,不輸出操作過程中的內部位址資訊。位址在ce的下降沿鎖存。當最高兩位全為1時,a0~a6可用於模式選擇。

美國isd公司的2500晶元,按錄放時間60秒、75秒、90秒和120秒分成isd2560、2575、2590和25120四個品種isd2500系列和1400系列語音電路一樣,具有抗斷電、音質好,使用方便等優點。它的最大特點在於片內e2prom容量為480k(1400系列為128k),所以錄放時間長;有10個位址輸入端(1400系列僅為8個),定址能力可達1024位;最多能分600段;設有ovf(溢位)端,便於多個器件級聯。如圖:

一、dip封裝圖及各引線端功能

二、按鍵單段錄放模式

isd2500的按鍵單段錄放電路非常簡單,如後附電路圖一。單段使用時全部位址線接地,錄音時置p/r端(s3)為低,按住不放ce端的片選鍵(s1),即開始錄音,松鍵時或晶元錄滿時自動停止。放音時置p/r端(s3)為高,按一下ce端的片選鍵(s1),即開始放音,按一下pd端的節電鍵(s2)或放音結束時自動停止。

三、按鍵多段錄放模式

如後圖二所示,將位址端中的a6、a8、a9接高電平,其餘位址線接低電平,即可實現多段的連續順序錄放。錄音時置p/r端(s3)為低,按一下ce端的啟動/暫停鍵(s1),即開始錄音第一段,再按一下ce端的啟動/暫停鍵(s1)即停止,一段錄音結束。反覆按ce端的按鍵可以接著錄後面的段,直到晶元錄滿,或按一下pd端的復位鍵(s2)系統復位。

放音時置p/r端(s3)為高,按一下ce端的啟動/暫停鍵(s1),即開始放音第一段,段結束或中途按一下ce端s1鍵(s2)即放音停止;再按ce端的s1鍵又放音第二段,如此**。

四、工作模式

當最高位位址(msb)a8、a9都為高電平時,位址端就作為操作模式選擇端 (高電平有效)

使用操作模式時需要注意兩點:

1、所有操作模式下的操作都是從0位址開始,以後的操作根據模式的不同,而從相應的位址開始工作。當電路中錄音轉放音或進入省電狀態時,位址計數器復位為0。

2、操作模式位不加鎖定,可以在msb(a8、a9)位址位為高電平時,ce電平變低的任何時間執行操作模式操作。如果下一片選週期msb(a8、a9)位址位中有乙個(或兩個)變為低電平,則執行資訊位址,即從該位址錄音或放音,原來設定的操作模式狀態丟失。

三、分段錄放音

2500系列最多可分為600段,只要在分段錄/放音操作前(不少於300納秒),給位址a0~a9賦值,錄音及放音功能均從設定的起始位址開始,錄音結束由停止鍵操作決定,晶元內部自動在該段的結束位置插入結束標誌(eom);而放音時晶元遇到eom標誌即自動停止放音。

2500系列位址空間是這樣分配的:位址0~599作為分段用(見下表),位址600~767未使用,位址768~1023為工作模式選擇。

四、應用線路

1、典型應用電路

2、按鍵模式應用電路

3、和微處理器配合使用電路

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