基于K9F6408U0A和SPDS202A的数码录音系统

　　摘要： 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的台湾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 为44脚表面封装器件，它在工作电压是2.7～3.6A，特别适合消费类电子低功耗、宽电压的要求。它内部有(8M+256K)bit×bit存储单元阵列，由16384行、528列组成。它的结构为1024块，每块16页，每页有(8K+256)字节，可以对它进行页读、写和块擦除操作。它内含一个(512+16)字节的数据寄存器，可用于页读、写操作时的存储单元数据转换。 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是台湾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

　　利用这种由语音芯片和容量FLASH组成的数码录音系统，即可在一片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。