摘 要
当今，计算机技术带来了科研和生产的许多重大飞跃，微型计算机的应用已经渗透到生产、生活的各个方面。单片微型计算机简称单片微机或单片机，又称为微控制器。它体积小、价廉、功能强，适用范围越来越宽。单片机在工业控制、自动检测、智能仪器、家用电器等领域的应用尤其突出。
本课题以凌阳SPCE061A单片机为主体，实现了语音的数字化存储与回放，整个系统分为录音、停止、和放音三种状态，状态的改变用按键K1\\K2\\K3控制。存储器采用SPR4096，放大器采用NE5532，使用SPCE061A单片机自带的LineIN输入，性能良好的数字滤波器滤去音频信号（300~3400）频段以外的信号，经AD转换将音频信号转换为电信号，采用SACM-A2000的压缩算法，将压缩后的数据存储在SPR4096存储器中。放音时再从SPR4096读取数据，利用凌阳SACM库提供的DVR函数进行录放，数模转换后经过放大驱动喇叭。在8kHz的采样频率时，语音存储时间可以达到10s以上，回放时语音失真小，音质良好。软硬件的结合使该系统有合理的结构，性能指标基本达到要求。
关键词：SPCE061A SPR4096 数字滤波 压缩编码 语音
ABSTRACT
Nowadays, computer science has brought about a lot of achievements in scientific research and in industry. The application of microcomputer has penetrated to all aspects of life and industry. Microcomputer is called singlechip for shot, or controller. Because of its small bulk, low price, strong function, the microcomputer is used more and more, especially in the industrial control, automatic detect, intelligent instrument, apparatus and so on.
This task is based on the microcomputer SPCE061A of Sunplus. Digital memorization of voice and playback of voice are all realized in this system. All the system is composed of three states: record, playback and halt. The keys K1\\K2\\K3 are in charge of the change of the states. SPR4096 is used as the data memorizer. The microcomputer SPCE061A offers micin input. Digital filter which performance is all right is used to wipe off the noise. Audio frequency single is switched to the electric single via the conversion of AD. After amplified, it drives the trumpet. Voice memorization time can reach more than 10s at 8kHz sampling frequency. Quality of the playback voice is fine and distortion is low. Both software and hardware were combined together so that the system can work well. The tested data shows that the system is reliable and the performance of the system up to the design requirements.
Key words: SPCE061A ; SPR4096; digital filter;
第一章 SPCE061A单片机简介
1.1 凌阳16位单片机介绍
随着单片机功能集成化的发展，其应用领域也逐渐地由传统的控制，扩展为控制处理、数据处理以及数字信号处理（DSP，Digital Signal Processing）等领域。凌阳的16位单片机就是为适应这种发展而设计的。它的CPU内核采用凌阳最新推出的μ’nSP?（Microcontroller and Signal Processor）16位微处理器芯片（以下简称μ’nSP?）。围绕μ’nSP?所形成的16位μ’nSP?系列单片机（以下简称μ’nSP?家族）采用的是模块式集成结构，它以μ’nSP?内核为中心集成不同规模的ROM、RAM和功能丰富的各种外设接口部件。
μ’nSP?内核是一个通用的核结构。除此之外的其它功能模块均为可选结构，亦即这种结构可大可小或可有可无。借助这种通用结构附加可选结构的积木式的构成，便可形成各种不同系列派生产品，以适合不同的应用场合。这样做无疑会使每一种派生产品具有更强的功能和更低的成本。
μ’nSP?家族有以下特点:
? 体积小、集成度高、可靠性好且易于扩展
μ’nSP?家族把各功能部件模块化地集成在一个芯片里，内部采用总线结构，因而减少了各功能部件之间的连线，提高了其可靠性和抗干扰能力。另外，模块化的结构易于系统扩展，以适应不同用户的需求。 ? 具有较强的中断处理能力
μ’nSP?家族的中断系统支持10个中断向量及10余个中断源，适合实时应用领域。 ?
高性能价格比
μ’nSP?家族片内带有高寻址能力的ROM、静态RAM和多功能的I/O口。另外，nSP?的指令系统提供具有较高运算速度的16位×16位的乘法运算指令和内积运算指令，为其应用增添了DSP功能，使得μ’nSP?家族运用在复杂的数字信号处理方面既很便利，又比专用的DSP芯片廉价。 ?
功能强、效率高的指令系统
μ’nSP?指令系统的指令格式紧凑，执行迅速,并且其指令结构提供了对高级语言的支持,这可以大大缩短产品的开发时间。 ?
低功耗、低电压
μ’nSP?家族采用CMOS制造工艺，同时增加了软件激发的弱振方式、空闲方式和掉电方式，极大地降低了其功耗。另外，μ’nSP?家族的工作电压范围大，能在低电压供电时正常工作，且能用电池供电。这对于其在野外作业等领域中的应用具有特殊的意义。
1.2 SPCE061A单片机 1.2.1 SPCE061A单片机概述
SPCE061A是继μ’nSP系列产品SPCE500A等之后凌阳科技推出的又一个16位结构的微控制器。目前有两种封装形式：84引脚的PLCC84封装和80引脚的LQFP80贴片封装。 主要性能是：
·16位μ’nSP微处理器;CPU时钟：32768Hz~49.152MHz ； ·工作电压：VDD为2.4~3.6V(cpu), VDDH为2.4~5.5V(I/O)； ·可编程音频处理；
·内置2K字SRAM、内置32K FLASH； ·32位通用可编程输入/输出端口；
·2个16位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值)； ·32768Hz实时时钟，锁相环PLL振荡器提供系统时钟信号； ·2个10位DAC(数-模转换)输出通道；
·7通道10位电压模-数转换器(ADC)和单通道语音模-数转换器； ·16系统处于备用状态下(时钟处于停止状态)耗电小于2μA@3.6V； ·14个中断源：定时器A / B，2个外部时钟源输入，
·声音模-数转换器输入通道内置麦克风放大器自动增益控制(AGC)功能； ·具备触键唤醒的功能；
·使用凌阳音频编码SACM_S240方式(2.4K位/秒)，能容纳210秒的语音数据； ·具备异步、同步串行设备接口；
·具有低电压复位(LVR)功能和低电压监测(LVD)功能； ·具有保密能力；
·具有WatchDog功能（由具体型号决定）
·内置在线仿真电路接口ICE（In- Circuit Emulator）；
1.2.2 结构概览
SPCE061A的结构如图1-1所示：