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注:IAB置0时,录/放操作从A9~A0地址开始。
为了能连贯地录/放到后续的存储空间,在操作到达该行末之前,应发出第二个SPI指令将IAB置1,否则器件会在同一地址上反复循环。这个特点对语音提示功能很有用。RAC引脚和IAB位可用于信息管理。SPI端口简单框图如下:
C4~C0 MOSI X X X 输入移位寄存器 A15~A0 当IAB=0时 加载到行计数器 选择逻辑字节 行计数器 P15~P0 MISO OVF EOM 输出移位寄存器
图3.6 ISD4004的SPI端口
3.2.4 ISD4004与外围设备的连接
语音芯片ISD4004主要与三部分外围设备连接,即单片机控制电路、语音录入电路和语音播放电路。单片机的P1.0、P1.1和P1.2引脚接独立按键,控制语音芯片的放音过程;P1.3引脚经电阻与控制外部语音录入和语音播放电路接通与否的三极管的基极相连;P1.4引脚接片选端SS,控制ISD4004选通与否;P1.5引脚接串行输入MOSI,经此读入放音地址;P1.7引脚接串行时钟SCLK;两芯片中断口相连,以收发中断信号。同相模拟输入(ANA IN+)和反相模拟输入(ANA IN-)与录音电路相连,通过话筒录制各站信息存储于芯片内部以供播放时应用。音频功率放大器LM386驱动音箱组成放音电路,与音频输出端(AUD OUT)相连。另外,发光二极管接于电源通路,可以显示语音芯片工作情况。
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图3.7 ISD4004与外围设备的连接
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3.3 文字显示
液晶显示器LCD(Liquid Crystal Display)广泛应用于微型计算机系统中,与LED相比,具有功率低,抗干扰能力强,体积小,价格低廉等优点。另外,LCD在大小和形状上更加灵活,接口简单,不但可以显示数字、字符,而且可以显示文字和图形。
字符和数字的简单显示,不能满足图形曲线和文字显示的要求。点阵式LCD不仅可以显示字符、数字,还可以显示各种图形、曲线及文字,并且可以实现屏幕上下左右滚动、动画、分区开窗口、反转、闪烁等功能,用途十分广泛。现在,随着液晶技术的突破,液晶显示器的质量有了很大的提高,品种也在不断推陈出新,不但有各种规模的黑白液晶显示器,还有绚丽多彩的彩色液晶显示器。在点阵式液晶显示器中,把控制驱动电路与液晶点阵集成在一起,组成一个显示模组,可与八位微处理器接口直接连接,不但使用方便,而且价格也比较便宜。
TH12864液晶显示模组是128×64点阵的文字图形型液晶显示模组,内置国标GB2312码简体中文字库(16×16点阵)、ASCII码字符集(8×16点阵)和64×256点阵显示RAM(GDRAM绘图区域);可与CPU直接接口,提供两种界面来连接微处理机(八位并行及串行连接方式);具有光标显示、画面移位和睡眠模式等多种功能。 3.3.1 组成结构
图3.8 液晶模组的组成结构
TH12864使用ST7920作为行驱动器,同时使用ST7921作为列驱动器。液晶显示中应尽量避免一个字符一半在左半屏显示,另一半在右半屏显示的情况。
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由于TH12864液晶显示器是一种带有输出驱动的完整的液晶显示器,八位微处理器可直接与其相连,对液晶屏进行行、列驱动。 3.3.2 引脚功能
TH12864液晶显示器有20个管脚,分电源线、数据线和控制线。其详细功能如下:
(1)电源部分
VDD 电源正极,通常接+5V。
VSS 电源负极,接-5V。为了简化电路,可直接接地。
V0 电源控制端,用来调节显示屏灰度。调节该端的电压,可以改变显示屏字符、图形的颜色深浅。 (2)数据线
DB0~DB7 数据总线,双向。 (3)控制信号
PSB 并口/串口选择信号,接高电平时选择并口,接低电平时选择串口。模块上一般都有跳线方式将其接高或接低,用户可以不处理(事先须声明是用并口还是串口);也可以选择不在模块上处理,而由用户自己选择并口还是串口。
RS(CS) 寄存器选择信号,高电平时为数据操作,低电平时为写指令或读状态(串行方式下为片选信号,低电平有效)。
R/W(SID) 读/写选择信号,高电平为读选通,低电平为写选通(串行方式下作数据线使用)。
E(SCLK) 读/写使能信号,在E的下降沿,数据被锁存(写)入ST7921;在E为高电平期间,数据被读出(串行方式下作时钟输入)。
RST 复位信号,低电平有效。当其有效时,关闭液晶显示,使显示起始行为0。可与单片机相连,由单片机控制;也可直接接VDD,使之不起作用。
BLA 背光源正极(LED+5V)。 BLK 背光源负极(LED0V)。
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3.3.3 液晶模组与单片机的连接
图3.9 液晶模组与单片机的连接
3.4 键盘接口
键盘是若干按键的集合,是向系统提供操作人员干预命令及数据的接口设备。键盘可分为编码键盘和非编码键盘两种类型。前者能自动识别按下的键并产生相应代码,以并行或串行方式发送给CPU。它使用方便,接口简单,响应速度快,但需要专用的硬件电路。后者则通过软件来确定按键并计算键值。这种方法虽然没有编码键盘速度快,但它不需要专用的硬件支持,因此得到了广泛的应用。
键盘是计算机应用系统中一个重要的组成部分,设计时必须解决下述一些问题。
3.4.1 按键的确认
键盘实际上是一组按键开关的集合,其中每一个按键就是一个开关量输入装置。键的闭合与否,取决于机械弹性开关的通、断状态。反应在电压上就是呈现出高电平或低电平,例如高电平表示断开,低电平表示闭合。所以,通过检测电平状态(高或低),便可确定按键是否已被按下。
为了缩小整个系统的规模,简化硬件线路,我们希望设置最少量的按键,获得更多的操作控制功能。
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