串行时钟(SCLK)：ISD的时钟输入端,由主控制器产生,用于同步MOSI和MISO的数据传输。数据在SCLK上升沿锁存到ISD,在下降沿移出ISD。
中断(/INT)：本端为漏极开路输出。ISD在任何操作(包括快进)中检测到EOM或OVF时,本端变低并保持。中断状态在下一个SPI周期开始时清除。中断状态也可用RINT指令读取。OVF标志----指示ISD的录、放操作已到达存储器的未尾。EOM标志----只在放音中检测到内部的EOM标志时,此状态位才置1。
行地址时钟(RAC)：漏极开路输出。每个RAC周期表示ISD存储器的操作进行了一行(ISD4004系列中的存贮器共2400行)。该信号175ms保持高电平，低电平为25ms。快进模式下，RAC的218.75μs是高电平，31.25μs为低电平。该端可用于存储管理技术。
外部时钟(XCLK)：本端内部有下拉元件。芯片内部的采样时钟在出厂前已调校,误差在 +1%内。商业级芯片在整个温度和电压范围内, 频率变化在+2.25%内。工业级芯片在整个温度和电压范围内,频率变化在-6/+4%内,此时建议使用稳压电源。若要求更高精度,可从本端输入外部时钟(如前表所列)。由于内部的防混淆及平滑滤波器已设定,故上述推荐的时钟频率不应改变。输入时钟的占空比无关紧要,因内部首先进行了分频。在不外接地时钟时,此端必须接地。
自动静噪(AMCAP)：当录音信号电平下降到内部设定的某一阈值以下时,自动静噪功能使信号衰弱,这样有助于养活无信号(静音)时的噪声。通常本端对地接1mF的电容,构成内部信号电平峰值检测电路的一部分。检出的峰值电平与内部设定的阈值作比较,决定自动静噪功能的翻转点。大信号时,自动静噪电路不衰减,静音时衰减6dB。1mF的电容也影响自动静噪电路对信号幅度的响应速度。本端接VCCA则禁止自动静噪。
3.3.3元器件清单
表3.2元器件清单
器件名称 芯片 规格型号 数量 1 1 4 STC89C52RC ISD4004 74HC138
16
LM317 电阻 电容 按键 LED点阵 扬声器 二极管 晶振 3WTT10k 20PF 8*8 1 9 10 3 4 1 1 1
3.4 硬件电路设计 3.4.1电源电路
由于语音芯片ISD4004的工作电压时3V,不同于单片机的5V工作电压，所以就必须有电源电路，提供3V的稳定电压，本电路才用LM317电源电路，5V进，3V出的一个稳压电路，很适合于产品电源。利用电容滤波，使语音电路噪声减少。电路图如图3.5所示。
图 3.5 电源电路
17
3.4.2 LED点阵显示电路
图 3.6 LED点阵显示电路
在这次显示电路的设计中使用了四个8*8 LED点阵，利用74HC138译码器的E1、E2低有效，E3高电平有效进行点阵行列的控制显示，然后通过单片机控制，进行汉字的显示。电路图如图3.6所示。
3.4.3语音录放音电路
语音录放电路如下：使用的是ISD4004-8MS以及其外围录放电路，外围电路相当简单。由于其可以进行直接模拟信号的存储，省去了信号模数转换的相关电路，使得信号更加的稳定、录放音质量好。同时单片8至16 分钟语音录放，内置微控制器串行通信接口，3V单电源工作，多段信息处理，工作电流25-30mA,维持电流1μA，不耗电信息保存100 年，高质量、自然的语音还原技术，10 万次录音周期，自动静噪功能，片内免调整时钟,可选用外部时钟。利用9014三极管对录制语音进行放大处理，同时通过LM386及喇叭，对输出语音信号进行放大播放，让语音质量以及稳定性更加高。电路图如图3.7所示。
18
图3.7 ISD4004 语音录放电路
3.4.4按键控制电路
利用按键与单片机相关引脚进行连接，我们都知道单片机的引脚在工作状态时无负载时均是高电平，故如果需要进行相关控制，只需其通过按键与地连接，然后通过程序控制，当按键按下时，程序控制其他的引脚高低变化，从而让语音报站以及汉字显示。电路图如图 3.8所示。
19
图3.8按键控制电路图
本章节主要是对电路的硬件个部分的设计，电路的各部分硬件功能设计基本完成。 3.5硬件电路总体设计
根据以上的语音录放电路、电源电路、按键电路以及LED点阵显示电路的设计，构成了整体系统的总电路图，具体电路见附录1
20