基于K9F6408U0A和SPDS202A的数码录音系统
k9f6408u0a 是三星公司生产的与非型64兆位快闪存储器，它具有工作电压低、擦写速度快、体积小等优点。spds202a的***凌阳公司生产的语音芯片。文中介绍了以spds202a为核心的数码录音系统，同时介绍了实现两片 k9f6408u0a 之间拷贝功能的具体方法。最后给出了相关的硬件接口及软件程序。
1 k9f6408u0a 的性能简介
k9f6408u0a 的最大优点在于其命令、数据和地址均可通过8条i/o口线与主控制器进行通信。这样就大大简化了系统的连线，增强了系统的稳定性。除8条i/o口线外， k9f6408u0a 还包括以下几条控制线，从而可方便地实现系统主控制器对 k9f6408u0a 的控制。它们分别为：
cle：命令锁存使能端，高电平有效。在we信号的上升沿，命令信号可通过i/o口锁入命令寄存器。
ale：地址锁存使能端，高电平有效。在we信号的上升沿，地址信号可通过i/o口锁入地址寄存器。
ce：片选线，低电平有效。在页编程或块擦除操作期间或器件处于忙状态时，ce高电平将被忽略。
we：写使能口，命令、地址和数据在we信号的上升沿被锁定。
re：读使能口，在该口的下降沿将数据送到i/o口线上，并使内部列地址寄存器增1。
wp：写保护口，低电平有效。当其为低时，编程和擦除操作禁止。
r/b：操作状态指示信号。为低时，表示正在编程、擦除或读操作，操作结束后变高。
2 spds202a简介
spds202a是***sunplus公司生产的性价比很高的语音芯片，它可以非常方便地与主机接口，主机通过发命令码来控制语音芯片的录音、放音等功能。它具有以下特点：
●为单片音频/语音编码/*芯片，采用sacm-s480或sacm-s3200压缩和解压算法。具有8khz采样率，其数据低码率为4.8kbps或32kbps;
●具有数字音量控制功能;
●具有flash管理功能，可在内部自动管理flash数据，其标准flash接口最多可以连接4片flash，共64mbit。
●利用uart接口可以方便地与pc机及其它 rs232 器件接口，并可容易地上传或下载数据;
●内嵌锁相环电路;
●内嵌高品质10位8khz adc和dac;
●功耗低，采用2.8v～3.6v工作电压。
由于spds202a具有以上特点，因此只需增加极少的外围电路就可构成大容量的语音录放系统。
3 数码录音系统的构成
以spds202a为核心，以华邦公司的 w78e58 为主控制器的数码录音系统结构图如图1所示， w78e58 与 mcs-51 系列单片机兼容，其内置的32kflash eeprom可作为程序存储器，而内置的256字节sram很适合 k9f6408u0a 的磁编程操作。
图2所示为 w78e58 和spds202a硬件接口电路。图中，tadce为片选信号线，可在其上升沿锁存命令/数据。tadsel1和tadsel0是命令选择信号线，其功能如表1所列。
表1 命令选择信号线的功能
tadd7～tadd0为8位数据线。它在工作时，主控制器的spds202a发送三个字节的数据，其中，第一个字节总是0ffh，第二个字节为命令码低字节，第三个字节命令码高字节;然后再由主控制器接收从spds202a返回的两个字节的数据。二者之间的通信程序如下(用c51编写)：
void mcu_202_comm(void) /*muc和spds202a通信程序*/
{via=0xff; /*第一字节送0ffh*/
sendonedata( ); /*调用发送一字节数据子程序*/
via=cmdl; /*第二字节送命令码低字节*/
sendonedata( );
via_cmdh; /*第三字节送命令码高字节*/
sendonedata( );
echol=readonedata( ); /*读返回数据*/
echoh=readonedata( );
}
下面以录音功能的实现程序为例，可以很清楚地说明系统是如何工作的。
void record(void)
{cmdl=0x00; /*发送录音命令码*/
cmdh=0x10;
mcu_202_comm( );
if(err=1) /*如果发生错误，则返回*/
{err=0;
return;
}
}
可以看出，系统是通过主控制器向spds202a发送一系列控制命令码来实现其功能的。
4 复制功能的实现
为了能够保存和备份所录信息，应当考虑实现一种拷贝功能，即将一片 k9f6408u0a 上的信息完全复制到另一片上。实现这一功能的硬件接口电路如图3所示。图中，两片 k9f6408u0a 除片选线分开外，其余信号线均复用。采用如下程序可实现复制功能：
void copy(void)
{fceb2=1;
fceb1=0; /*选中第一片flash*/
for(rowadd2=0;rowadd2<64;rowadd2+ +)
{for(rowadd1=0;rowadd1<256;rowadd1+ +)
{blockerase ( );} /*调用块擦除子函数，将第一片flash内容擦除*/
}
for(f1rowadd2=0,f2rowadd2=0;(f1rowadd2<64)
(f2rowadd2<64);f1rowadd2+ +,
f2rowadd2+ +)
for(f1rowadd1=0,f2rowadd1=0;
(f1rowadd1<256) (f2rowadd2<256);
f1rowadd1+ +,f2rowadd1+ +)
for(f1coladd=0,f2coladd=0;(f1coladd<256) (f2coladd<256);f1coladd=f1coadd+128;f2coladd=f2coladd+128)
{ce1=1;
ce2=0;
setpointer=0x00;
f1rddata( ); /*调用从第一片flash读数据子函数*/
ce2=1;
ce1=0;
senddata( );/*调用向第二片flash页寄存器送数据子函数*/
ce1=1;
ce2=0;
setpointer=0x01; /*设置页寄存器指针指向页寄存器后半部分*/
f1rddata( );
ce1=1;
ce2=0;
senddata( );
fwrdata( ); /*执行页编程命令，将数据写入第二片flash*/
}
}
}
}
5 结束语
该数码录音系统可在一片64mbit flash上记录长达3.7小时的语音信息。同时，为了能够保存所记录的信息，还可利用本文介绍的拷贝方法实现两片flash之间的拷贝。该系统可广泛应用于需要长时间语音记录的场合。
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k9f6408u0a 的最大优点在于其命令、数据和地址均可通过8条i/o口线与主控制器进行通信。这样就大大简化了系统的连线，增强了系统的稳定性。除8条i/o口线外， k9f6408u0a 还包括以下几条控制线，从而可方便地实现系统主控制器对 k9f6408u0a 的控制。它们分别为：
cle：命令锁存使能端，高电平有效。在we信号的上升沿，命令信号可通过i/o口锁入命令寄存器。
ale：地址锁存使能端，高电平有效。在we信号的上升沿，地址信号可通过i/o口锁入地址寄存器。
ce：片选线，低电平有效。在页编程或块擦除操作期间或器件处于忙状态时，ce高电平将被忽略。
we：写使能口，命令、地址和数据在we信号的上升沿被锁定。
re：读使能口，在该口的下降沿将数据送到i/o口线上，并使内部列地址寄存器增1。
wp：写保护口，低电平有效。当其为低时，编程和擦除操作禁止。
r/b：操作状态指示信号。为低时，表示正在编程、擦除或读操作，操作结束后变高。
2 spds202a简介
spds202a是***sunplus公司生产的性价比很高的语音芯片，它可以非常方便地与主机接口，主机通过发命令码来控制语音芯片的录音、放音等功能。它具有以下特点：
●为单片音频/语音编码/*芯片，采用sacm-s480或sacm-s3200压缩和解压算法。具有8khz采样率，其数据低码率为4.8kbps或32kbps;
●具有数字音量控制功能;
●具有flash管理功能，可在内部自动管理flash数据，其标准flash接口最多可以连接4片flash，共64mbit。
●利用uart接口可以方便地与pc机及其它 rs232 器件接口，并可容易地上传或下载数据;
●内嵌锁相环电路;
●内嵌高品质10位8khz adc和dac;
●功耗低，采用2.8v～3.6v工作电压。
由于spds202a具有以上特点，因此只需增加极少的外围电路就可构成大容量的语音录放系统。
3 数码录音系统的构成
以spds202a为核心，以华邦公司的 w78e58 为主控制器的数码录音系统结构图如图1所示， w78e58 与 mcs-51 系列单片机兼容，其内置的32kflash eeprom可作为程序存储器，而内置的256字节sram很适合 k9f6408u0a 的磁编程操作。
图2所示为 w78e58 和spds202a硬件接口电路。图中，tadce为片选信号线，可在其上升沿锁存命令/数据。tadsel1和tadsel0是命令选择信号线，其功能如表1所列。
表1 命令选择信号线的功能
tadd7～tadd0为8位数据线。它在工作时，主控制器的spds202a发送三个字节的数据，其中，第一个字节总是0ffh，第二个字节为命令码低字节，第三个字节命令码高字节;然后再由主控制器接收从spds202a返回的两个字节的数据。二者之间的通信程序如下(用c51编写)：
void mcu_202_comm(void) /*muc和spds202a通信程序*/
{via=0xff; /*第一字节送0ffh*/
sendonedata( ); /*调用发送一字节数据子程序*/
via=cmdl; /*第二字节送命令码低字节*/
sendonedata( );
via_cmdh; /*第三字节送命令码高字节*/
sendonedata( );
echol=readonedata( ); /*读返回数据*/
echoh=readonedata( );
}
下面以录音功能的实现程序为例，可以很清楚地说明系统是如何工作的。
void record(void)
{cmdl=0x00; /*发送录音命令码*/
cmdh=0x10;
mcu_202_comm( );
if(err=1) /*如果发生错误，则返回*/
{err=0;
return;
}
}
可以看出，系统是通过主控制器向spds202a发送一系列控制命令码来实现其功能的。
4 复制功能的实现
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void copy(void)
{fceb2=1;
fceb1=0; /*选中第一片flash*/
for(rowadd2=0;rowadd2<64;rowadd2+ +)
{for(rowadd1=0;rowadd1<256;rowadd1+ +)
{blockerase ( );} /*调用块擦除子函数，将第一片flash内容擦除*/
}
for(f1rowadd2=0,f2rowadd2=0;(f1rowadd2<64)
(f2rowadd2<64);f1rowadd2+ +,
f2rowadd2+ +)
for(f1rowadd1=0,f2rowadd1=0;
(f1rowadd1<256) (f2rowadd2<256);
f1rowadd1+ +,f2rowadd1+ +)
for(f1coladd=0,f2coladd=0;(f1coladd<256) (f2coladd<256);f1coladd=f1coadd+128;f2coladd=f2coladd+128)
{ce1=1;
ce2=0;
setpointer=0x00;
f1rddata( ); /*调用从第一片flash读数据子函数*/
ce2=1;
ce1=0;
senddata( );/*调用向第二片flash页寄存器送数据子函数*/
ce1=1;
ce2=0;
setpointer=0x01; /*设置页寄存器指针指向页寄存器后半部分*/
f1rddata( );
ce1=1;
ce2=0;
senddata( );
fwrdata( ); /*执行页编程命令，将数据写入第二片flash*/
}
}
}
}
5 结束语
该数码录音系统可在一片64mbit flash上记录长达3.7小时的语音信息。同时，为了能够保存所记录的信息，还可利用本文介绍的拷贝方法实现两片flash之间的拷贝。该系统可广泛应用于需要长时间语音记录的场合。
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