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。 关键词：K9F6408U0A 快闪存储器 SPDS202A 拷贝 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%26;#215;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/解码芯片，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 TADSEL1 TADSEL0 功 能 0 0 从SPDS202A读数据 0 1 从SPDS202A读状态 1 0 写数据到SPDS202A 1 1 SPDS202A复位 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) %26;amp; %26;amp;(F2RowAdd2<64);F1RowAdd2+ +, F2RowAdd2+ +) For(F1RowAdd1=0,F2RowAdd1=0; (F1RowAdd1<256)%26;amp; %26;amp; (F2RowAdd2<256); F1RowAdd1+ +,F2RowAdd1+ +) For(F1ColAdd=0,F2ColAdd=0;(F1ColAdd<256)%26;amp; %26;amp;(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。