主頁（http://www.by236.com）：基于單片機控制的新型智能電梯語音系統設計 語音系統對電梯來說是不可缺少的部分，比如進行樓層報數、方向提示、報警告示、消防對講甚至廣告宣傳等。目前絕大多數電梯使用語音芯片來進行語音存儲和播放，而語音芯片系統存在一些缺陷，比如外圍電路復雜、音質不佳、成本偏高、容量有限以及語音更改不便等。有鑒于此，本文設計了一款基于單片機控制的智能電梯語音系統。 系統概述
圖1 電梯語音系統結構框圖 硬件設計 系統微控制器采用了STC89C58RD+C，它是新一代51增強型高性能單片機，具有加密性強、超強抗干擾、超低功耗、在系統可編程、可供應內部集成 MAX810 專用復位電路等特點。STC89C58RD+C擁有32K的FLASH和16K的EEPROM，而值得關注的是其內含的1280 Byte內部SRAM存儲空間，在音頻數據處理和顯示數據處理需要進行較大數據緩沖的情況下，選擇該款具有大容量內部存儲器的單片機，可以勝任系統的控制要求。 本文使用CPLD負責邏輯控制和數據傳遞。CPLD電路使用XC9572-VQ64，它擁有72個宏單元、1600個可用門電路、52個I/O口，具有低至2.5V供電，可在線編程等特性。 MP3解碼芯片VS1011E工作原理與電路設計 VS1011E的工作流程 VS1011E的工作流程如圖2所示。
圖2 解碼芯片VS1011E工作流程圖 本系統中，MP3或WAV格式音頻文件首先通過SDI總線進入芯片內部，并解碼。 解碼后，如果SCL_AIADDR != 0,將會執行應用區代碼，代碼地址由相應的地址寄存器提供。然后，按照SCL_BASS寄存器(SB_AMPLITUDE位和ST_AMPLITUDE位)的設置，數據可能會被送到低音和高音優化器進行音效處理。此后，數據通過音量控制單元，同時備份到音頻FIFO中。音頻FIFO保持數據，并作為采樣率轉換器和DAC的輸入。采樣率轉換器將所有不同采樣率轉換成CLKI/512，輸送給DAC。DAC按位依次產生立體聲模擬信號。 由于本系統為電梯系統，推動大功率揚聲器發聲需要外置功放。這里功放采用的是CD4752CZ，該功放具有較大的電壓范圍和抗干擾能力，適合電壓波動大，外界干擾強的電梯工作環境。 存儲器的組織結構 軟件設計
圖3 系統主流程圖 VS1011E的軟件設計
圖4 解碼芯片VS1011E控制流程圖 VS1011E通過一個工作于從模式的SPI串行總線與主機進行數據和控制信息的交流，音頻數據通過串行數據接口(SDI)傳送，控制數據則通過串行控制接口(SCI)傳送。 VS1011E的SPI接口具有兩種工作模式：VS1002新模式(SM_SDINEW = 1)和VS1001兼容模式(SM_SDINEW = 0)。當SM_SDISHARED = 0時，控制信號和數據信號的傳送分別采用XCS和XDCS作為同步信號;當SM_SDISHARED = 1時，共用XCS作為同步信號。 作為從機工作模式，VS1011E通過一個信號線Dreq指示是否允許主機傳送數據，當Dreq為高時，VS1011E至少可以接受32KB的SDI數據或者SCI控制命令。 軟件控制要點 (1)設置內部控制寄存器MODE的參數。包括支持文件格式、軟啟動設置、數據流模式設置、DCLK觸發沿設置和SDI數據首位設置等。SM_SDINEW和SM_SDISHARED設置也在這里進行。 (2)如果時鐘速率不是24.576MHz，需要設置SCI_CLOCKF寄存器。若通過改變SCI_CLOCKF使用倍頻時鐘，應該將適當的采樣速率寫入SCI_AUDATA寄存器，等待至少11000個時鐘后才可以進行SPI通信。 (3)設置音量寄存器SCI_VOL;0位為最大音量，0xFEFE位為靜音，0xFFFF將觸發模擬調電模式。 (4)若希望強化低音和高音，可以設置寄存器SCI_BASS。 (5)若使用用戶代碼，通過將SCI_AIADDR置零關閉它。
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