基于ISD2560语音芯片的录放电路设计

0 引言

ISD系列语音电路是美国ISD(InformationStorage Device)公司的专利新产品，该器件打破了传统的先A／D再D／A模式，而采用独特的直接存储模拟信号技术，从而大大提高了存储密度，并且可将模拟信号永久保存。ISD系列电路以其音质自然、使用方便、单片存储、反复录放、低功耗、抗断电等众多优点已在语音应用领域确立了其不可争辩的地位，目前，它已在通讯设备、智能仪表、治安报警、语音报站、报数报价、语音讲解、语音记录、语音复读、教学仪器、智能玩具、电子礼品等领域获得了广泛的应用。

本文用单片机89C2051和ISD2560设计了一款微电脑语音板，从而实现了语音的分段录取和组合回放。也可通过修改软件来实现整段录取和循环播放。本产品可作为语音服务系统的子系统，而不必使用专门的ISD语音开发设备。

1 ISD2560的语音录放电路构成

ISD2500系列语音芯片可通过SPI协议方便地与CPU接口。本文用ISD2560芯片构成的单片机通用开发板采用国内最常用的MCS-51语言单片机89C51，来与ISD2500系列语音芯片相结合，可供用户开发各种新型智能型数码语音产品。

该开发板上已装配好的器件包括：

◇AT89C2051单片机，该器件内含8031内核、4 KB可反复擦写的程序存储器，以及32条I／O口，并采用5 V电压工作；

◇ISD2560语音芯片，采用音质优异的模拟存储技术，可反复录放60秒；

◇LM386功率放大器，具有0.5 W驱动能力；

AT24C01(选配件)I2C总线串行存储器；

此外，板上还有驻极体话筒(MIC)、话筒放大器、音量电位器、发光管等部件。当板子工作时，该板的外接电源电压为12 V(稳压)，外接喇叭为4～16 Ω／0.5 W，工作电流在录音时为25～30mA，在放音时为50～80 mA，静态电流为13 mA，同时随板提供有演示程序功能等配套软件。

2 ISD2560与单片机的接口电路

ISD2560的A0～A9为地址线，它共有1024种组合状态。最前面的600个状态通常作内部存储器的寻址用，最后256个状态用作操作模式。本系统采用对地址直接进行操作的方式进行设计。

在本系统与微处理器的接口中，P／R录放音控制端在高电平时，为放音状态，低电平时为录音状态；P3.5、P3.7端用于录放音时的启停控制，通常与P／R端配合使用；P3.4端为每段信息结束信号输出端，该信号为负向信号，时间为12.5ms，其上升沿标志信息结束。

系统中的MIC是话筒前置放大器输入端；MIC REF为话筒补偿端，AGC为自动增益控制端；ANA IN与ANA OUT是模拟信号的输入和输出端，它们之间连接的耦合电容通常取值为0.22～1μF。

本系统中基于ISD2560的语音录放电路如图1所示。一般情况下，可将单片机的P1口、P3.4和P3.5与ISD2560的地址线相连，用以设置语音段的起始地址。P3.0～P3.3用以控制录放音状态。P3.7为扩展录音键，可供录音时使用。