功能块包括内部时钟前置放大器滤波器自动增益控制器功率放大器控制逻辑和模拟存储器等。系列不分段时外围线路很简单，也可按最小段长为单位任意组合分段，芯片有四种操作模式，大大提高了控制的灵活性。下面以系列的三个型号说明型号和性能的对照关系，见表型号时间输入采样频率地址分段数信息分辨率外部时钟频率表基本型号和性能对照表引脚功能系列芯片的引脚基本是样的，如图。下面介绍个引脚名称及作用。录音输入是低电平有效录音信号当为低时开始录音在录音过程中必须保持为低电平,信号优先于放音信号中国矿业大学届本科生毕业设计第页和,如果在放音过程中被拉低,放音将立即终止,录音开始。当变高或内部存储器已录满信息时录音操作结束。录制完毕后在结束处会记录个结束标志。这样在分段放音时会结束放音，当变高后器件会自动进入掉电模式注意信号将被延迟防止开关抖动引起重复触发。触发放音当此管脚上检测到低电平跳变时将开始放音操作，遇到结束标志，或存储器的尾部放音将停止。结束放音后器件自动进入掉电等待模式，在过程中将变高不会终止当前的放音操作。电平放音当此管脚的信号由高变为时,将开始放音操作变为高电平,遇到结束标或存储器的尾部放音将停止。结束放音后，器件自动进入掉电等待模式。注在放音中，如果遇到结束标志或到达存储器尾部，如或保持为低电平器件仍将进入掉电等待模式，内部时钟和时序停止。但是和的上升沿没有防抖动延迟，任何下降时序，特别是开关抖动，将会引起另外次的放音。电源输入内部的模拟电路和数字电路使用不同的电源回路以减小噪声的干扰，这些电源回路通过不同的引脚引出。注意尽量靠近系统电源连接在起，务必在靠近器件处加退藕措施地输入。同类似，内部模拟地和数子地也使用不同的回路，这些管脚在尽可能靠近器件处连接接地。录音输出当处于录音操作时，输出为低电平。它可以驱动个显示表明现在正处于录音状态。另外，在放音中，如果遇到结束标志，将输出个短的低脉冲。麦克输入麦克输入将信号传送到前置放大器，增益由自动增益电路控制，增益在到外部的麦克必须是耦合。通过个电容连接到该脚。电容的数值和该管脚器件内部的电决定输入的低频截止频率。关于低频截止频率的计算见应用信息。麦克基准是麦克前置放大的反向输入。当器件使用该输入脚并以差分形式连接到麦克时，能减低噪声和实现共模抑制。自动增益控制中国矿业大学届本科生毕业设计第页动态调整前置放大器的增益，能在个很宽的范围内适应麦克的输入电平。电路能以很小的失真记录宽范围的声音，例如从很低的声音到很高的声音的起控时间由电路内部的个电阻和个外部连接的电容决定。释放时间由外部的电阻和电容决定，二者并联连接在管脚和模拟地之间。在大多数应用中，欧姆和的取值能较好的满足需要。模拟输出此管脚为用户提供前置放大器的输出。前置放大器的电压增益由管脚上的电平决定。模拟输入将输入的信号传送到录音电路。对于麦克输入，脚必须通过外部电容连接到脚。这个电容的数值与内部的欧姆的输入电阻能提供又个音频带宽的低频截止频率。如果输入信号来自麦克以外，可以通过电容直接耦合到管脚。外部时钟输入系列的外部时钟输入管脚内部设有下拉电阻。在出厂时配置成使用内部时钟，能保证最小的录放音时间。以来讲，在参数规定的范围内使用能保证秒的录放音时间。在商业级温度范围内和规定的操作电压范围内，取样时钟有的变化，但能保证规定最小的录放音时间。对于些器件，实际的录放音时间可能会比通常的录放音时间要多。喇叭输出，和能直接驱动低至欧姆的喇叭，也可以使用单输出，但需要注意对于直接驱动发声装置，使用两个反极性的输出的功率是使用单输出功率的倍。另外，同时使用和可以不使用喇叭的耦合电容。对于使用单个输出必须在和喇叭之间接个耦合电容。在录音状态中两个喇叭输出为高阻状态。在掉电模式中保持为。根据的电平不同，电路可以进入两种不同的工作模式地址模式和操作模式。如果至少有位为低电平，则电路认为全部为地址位。的数值将作为本次录音或放音操作的起始地址。全部为纯输入引脚，不会象操作模式中还可能输出内部地址信息，输入的的信息在。或的下降沿被电路锁存到内部使用。地址输入根据最高两位地址位的数值，地址输入有两种功能。当至少有中国矿业大学届本科生毕业设计第页位为时，输入认为是地址输入，输入的地址被当作当前录音或放音的起始地址。这些地址管脚全部为输入管脚与操作模式中能输出地址信息不同。地址输入在信号或的下降沿被锁存操作模式。内部具备有多种操作模式，并能以最少的元件实现较多的功能，下面将详细描述。操作模式的选择使用使用地址管脚来实现。但实际的地址在的有效地址外部，当地址的最高两位为高电平时，其余的地址位将被成为状态标志位而不再是地址位。因此，操作模式和寻址模式不能兼容，也就是说不能同时使用。在使用操作模式时必须注意两点第，所有的操作开始于地址，也就是的起始地址以后的操作根据操作模式的不同可以从其它地址开始。另外，在操作模式中当，从录音变换到放音而不是从放音到录音器件地址指针复位到第二，操作模式的执行必须是高电平在或变为低电平时开始执行。当前的操作模式将致有效。直到下次的控制信号变低并取样地址线上的信息开始新的操作操作模式描述可以使用微处理器来控制操作模式，也可以直接使用直接连线来实现需要的功能。信息检索信息检索允许用户在内容跳转浏览，而不必关系每个信息的实际物理位置。每个控制信号的低电平脉冲将内部地址指针转移到下个信息位置。这种模式只能在放音中使用，通常与操作同时应用。删除结尾标志操作模式允许多次记录的信息组合成个信息，结束标志只出现在最后录制信息的结尾。当配置成这种模式后多次录制的信息在放音时会形成连续的信息。没有使用循环播放操作模式能够实现自动连续的信息播放，播放的信息处于的地址空间的开始。如果个信息充满了，则用循环模式可以从头到尾连续的播放。脉冲可以启动播放，脉冲可以结束播放。连续寻址在通常的操作中，当放音操作遇到结尾标志时，地址指针将复原到。操作模式将禁止地址指针的复位，允许信息能连续录制和播放，当电路处于静止状态不是处于录音或放音状态，即可的设置该脚为低电平将中国矿业大学届本科生毕业设计第页复位地址指针。在这里我们选择来做为系统的语音芯片。引脚图如图所示图引脚图内部结框图如图所示中国矿业大学届本科生毕业设计第页图内部结框图其时序图如图所示中国矿业大学届本科生毕业设计第页图时序图中国矿业大学届本科生毕业设计第页系统软件设计软件设计概述单片机的程序设计有其自身的特点。首先，单片机系统的系统程序与应用程序密不可分，系统程序与应用程序必须在起考虑其次，在单片机系统中，硬件与软件紧密结合，软件直接操作硬件，硬件设计的优劣直接影响到软件设计难易和质量。同时，很多时候，软件可以替代硬件的功能，当然，需要付出额外占用时间的代价。在程序设计时，往往存在着时间与空间的矛盾体。在些程序编译编译器中，有着时间优化和空间优化的选项，但时间优化与空间优化不能同时存在。这些编译器在处理这些优化时实际是在采用时间换取空间或者空间换取时间的策略。在设计程序时，我们也可以采取这样的策略提高系统的性能。比如，日前程序存储器的容量已不是设计的关键因素，我们可以利用存储器的空间实现程序响应速度的加快。除了有自身的特点外，单片机的程序设计同样具有般软件设计的特点。首先，应有个合理的算法，以合理的资源耗费实现预定的功能其次，设计的软件应有较好的可读性，可维护性。做到这点往往需要使用高级语言，采用结构化的设计。随着软件技术的发展，在程序设计上提出了许多新的思想，比如面向对象设计，事件驱动等方法。虽然单片机系统中不可能完全实现这些方法，但也可以对单片机软件设计给予有益的启示。比如，利用事件驱动的思想可以细分模块，减少各部分之间的耦合性，便于测试，便于阅读。在本系统中，系统要实时监测显示起重机的工作状况，同时用声音报告设备运行状态和运行结果，提示系统操作要点以及各种语音告警等。相对于系统其它部分，声音输出属于超低速器件，无法与采样液晶显示等部分同步工作，所以系统要同时处理两类无法合并的任务，初步具有实时多任务的雏形。等。在些对系统工作状态至关重要的指令之前也可插入两条指令，以保证被正确执行。软件陷阱当弹飞的程序落到非程序区时，中未使用的空间和未使用的中断向量区等，指令冗余就不起作用了，只能在非程序区设置拦截措施，使弹飞的程序掉人陷阱，强行将程序纳入正轨。中国矿业大学届本科生毕业设计第页所谓软件陷阱，就是条引导指令，强行将捕获的程序引向个指定的地址，在那里有段专门对程序出错进行处理的程序。软件陷阱般有条跳转指令和空操作指令组成，本文在未使用的中断向量区以及未使用的大片区用添满。程序运行监视系统当程序弹飞到个临时构成的死循环时，冗余指令和软件陷阱也无能为力了，此时系统将完全瘫痪，使用程序运行监视系统能及时发觉死循环并使系统复位。本文采用的监控芯片，超时周期是。中国矿业大学届本科生毕业设计第页结论与展望本课题的研究开发工作经过个多月的不懈努力，目前基本告段落，通过调试与模拟试验，可得到如下结论系统总体设计方案是正确可行的。设计的力矩限制器实现了全部原定的功能要求，整个力矩限制器运行可靠显示准确使用方便，具有很强的抗干扰性，为产品化打下了良好的基础。借鉴各种已有产品的成功经验，注重系统的功能齐备性和技术先进性，注重可靠性和实用性的提高，在此基础上设计了系统硬件电路，调试运行证明原理正确技术可靠性能先进。研究了语音接口声音在实时多任务系统中的应用，提高了人机交互的和谐性和人机接口的智能化并针对语音芯片设计了语音开发系统，为语音在智能仪表中的应用提供了借鉴。设计了超限实时自动记录的黑匣子功能，可为起重机事故调查和维护保养提供科学依据，扩