基于AT89S52和K9F6408UOA的语音数字系统设计

2．5 PWM输出电路
本设计采用单片机输出PWM信号驱动音频放大电路，PWM输出电路如图4所示。PWM是一种利用微处理器的数字输出控制模拟电路的有效技术，对一系列脉冲的宽度进行调制，等效获得所需波形，并且由于没有使用D／A转换器，系统成本减少很多。PWM的优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行D／A转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。此外PWM信号很容易通过MCU的软件进行控制，即使电路稍微有些系统误差，易于通过软件进行校正。

图4中，利用单片机的P1．7引脚输出一定宽度的PWM信号，通过三极管整形后，作用在惯性环节上，得到的输出信号PWMOUT将作用在音频功放电路上，还原为声音。
2．6音频功率放大电路
为了使系统有足够大的输出，驱动扬声器发声，便于调节音量，在PWM输出电路后使用了音频信号功率放大器LM386构建功率放大电路，如图5所示。

LM386型音频功率放大器主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置为20。但在其引脚1和8之间外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至200。输入端以地位参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6 V电源电压下，其静态功耗仅为24 mW，使得LM386特别适用于电池供电的场合。PWMOUT为PWM输出电路的输出，扬声器为8 Ω，0．5 W。经过调试发现将电源+5 V用10μF和0．1μF的电容滤波后，会减小很多噪声，效果较好。

3 系统软件设计
系统具有录音、放音、暂停、清除存储内容等功能，各种功能由按键来选择，系统首先扫描各个按键的状态，如果有按键按下，就转往相应的处理程序，系统程序流程如图6所示。

3．1 系统初始化程序
系统初始化程序主要对单片机中断、定时器、LCD初始化、键盘、PWM、K9F6408UOA存储接口，以及ADC0809地址、程序中要用到的各个变量进行设置。
3．2 按键扫描程序
由于录音和暂停是由和外部中断引脚相连的2个按键来设置，一旦按键按下就进入录音或放音程序，所以按键扫描程序用于扫描放音键和清除键是否按下。
3．3 录音程序
与外部中断O相连的按键按下，则进入录音程序。
录音过程实质上是启动ADC0809对模拟音频信号进行采样，并将A／D转换结果存储到外围数据存储器中的过程，故其主要包含对ADC0809进行读取，对外围数据存储器进行写入两个部分。
提取声音数据时，要注意采样频率、采样位数、存储容量与存储时间的关系，通常8 kHz的采样频率和8位的采样位数可获得清晰的语音以及较好的音乐声，并且占有较少的存储空间。
以8 kHz的采样频率启动ADC0809，并读取上次采样结果，写到外扩Flash存储器的代码片段如下：