SPCE061A在簡易電子書中的應(yīng)用

1、SPCE061A在簡易電子書中的應(yīng)用文章來源：凌陽科技教教育推廣中心 作作者：矢名（2005年年畢業(yè)設(shè)計） 發(fā)發(fā)布時間：2006-4-24 10:18:25 摘 要：本方案主要要介紹了利用凌陽陽SPCE061A精精簡開發(fā)板作為控控制核心，外擴64M三三星NAND Flash存存儲器，利用SPLC501液液晶顯示模組顯示示的簡易語音電子子書的設(shè)計方案。該該電子書不僅可以以使讀者看書，而而且可以聽書，利利用我們的SPCE061A的的語音功能開發(fā)出出一個趣味書屋屋。關(guān)鍵詞： K9F1208外外部存儲器 SPLC051液液晶顯示模組 語音朗讀 1 引言 隨著消費類類電子產(chǎn)品越來越越多占據(jù)著世界消消費市

2、場，電子宣宣傳冊、電子報紙紙、電子相冊等產(chǎn)產(chǎn)品進入越來越多多人的生活中。漢漢碼字典、電子紙紙張的出現(xiàn)使得電電子書產(chǎn)品技術(shù)越越來越趨于成熟，液液晶時代使得電子子書從傳統(tǒng)紙張的的靜態(tài)顯示轉(zhuǎn)向邁邁入動態(tài)的液晶顯顯示。2004年年，索尼的第一款款超薄型液晶顯示示電子書（EBR-1000EP）出出現(xiàn)，這款聲貌并并重的電子書以本本身豐富的內(nèi)容和和強大的功能展現(xiàn)現(xiàn)在市場，然而，它它3080元人民民幣的價格使得好好多人只有望而嘆嘆之了。利用用凌陽已有的液晶晶顯示模組和SPCE061A板板本身強大的語音音播報功能，并配配有K9F1208外外部存儲器，聲貌貌并重不僅可以實實現(xiàn)，也可以利用用軟件擦寫存儲器器來實現(xiàn)動

3、態(tài)存儲儲，更重要的是，它它的價格將會遠低低于3080元。2 芯片特性簡介2.1 SPCE061A特特性簡介SPCE061A 是凌陽科技開發(fā)發(fā)的采用nSP內(nèi)內(nèi)核的16位結(jié)構(gòu)構(gòu)的微控制器，SPCE061A里里內(nèi)嵌32K字的的閃存FLASH ROM。較高的的處理速度使nSP能夠非常常容易地、快速地地處理復(fù)雜的數(shù)字字信號。因此，以以nSP為核核心的SPCE061A微微控制器也適用在在數(shù)字語音識別應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域。 SPCE061A在在2.6V3.6V工工作電壓范圍內(nèi)的的工作速度范圍為為0.32MHz49.152MHz，較較高的工作速度使使其應(yīng)用領(lǐng)域更加加拓寬。2K字SRAM和和32K字閃存ROM僅僅占一頁存

4、儲空間間，32位可編程程的多功能I/O端端口；兩個16位位定時器/計數(shù)器器；32768Hz實實時時鐘；低電壓壓復(fù)位/監(jiān)測功能能；8通道10位位模-數(shù)轉(zhuǎn)換輸入入功能并具有內(nèi)置置自動增益控制功功能的麥克風(fēng)輸入入方式；雙通道10位位DAC方式的音音頻輸出功能。SPCE061A是是數(shù)字聲音和語音音識別產(chǎn)品的一種種最經(jīng)濟的應(yīng)用。特性： 16位nSP微處理器； 工作電壓：內(nèi)核工作電壓VDD為2.63.6V(CPU)，IO口工作電壓VDDH為VDD5.5V(I/O)； CPU時鐘：0.32MHz49.152MHz ； 內(nèi)置2K字SRAM； 內(nèi)置32K閃存ROM； 可編程音頻處理； 晶體振蕩器； 系統(tǒng)處于備用

5、狀態(tài)下(時鐘處于停止?fàn)顟B(tài))，耗電小于 HYPERLINK mailto:2A3.6V 2A3.6V； 2個16位可編程定時器/計數(shù)器(可自動預(yù)置初始計數(shù)值)； 2個10位DAC(數(shù)-模轉(zhuǎn)換)輸出通道； 32位通用可編程輸入/輸出端口； 14個中斷源可來自定時器A / B，時基，2個外部時鐘源輸入，鍵喚醒； 具備觸鍵喚醒的功能； 使用凌陽音頻編碼SACM_S240方式(2.4K位/秒)，能容納210秒的語音數(shù)據(jù)； 鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時鐘信號； 32768Hz實時時鐘； 7通道10位電壓模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器 聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動增益控制(

6、AGC)功能； 具備串行設(shè)備接口； 低電壓復(fù)位(LVR)功能和低電壓監(jiān)測(LVD)功能； 內(nèi)置在線仿真板(ICE，In- Circuit Emulator)接口。2.2 SPLC501液液晶顯示模組特性性簡介SPLC501液液晶顯示模組為128*64點點陣，面板采用SIN（Super Twisted Nematic）超超扭曲相列技術(shù)制制成并且由128segment和和64common組組成。LCM非常常容易通過接口被被訪問。SPLC501是是凌陽的一款液晶晶顯示模組，其主主要特性有： 顯示模式：黃色色模式SIN液晶晶 顯示格式：128*64點點陣地圖形液晶顯顯示 輸入數(shù)據(jù)：兼容容68/80系列

7、列MPU數(shù)據(jù)輸入入 背光：黃綠色LED 模塊尺寸：72.8（長）73.6（寬）9.5（高）mm 視屏尺寸：54.84（長）35.79（寬）mm 點大?。?.42（寬）0.51（長）mm 像素尺寸：0.46（寬）0.56（長）mm2.3 K9F1208存存儲器特性簡介 K9F1208是是一個64M8bit與與非門Flash存存儲器。其特性有有： 工作電壓：2.7V3.6V 存儲器單元結(jié)構(gòu)構(gòu)：（64M+2.048k）bit8bit 數(shù)字寄存器：（512+16）bit8bit乘以四四個位面 程序自動擦寫： 頁程序：（512+16）Byte 塊擦除：（16k+512）Byte 528- Byte的讀存

8、儲器操作，隨機：12us（max），固定頁：50ns（min） 讀寫存儲器周期： 讀寫程序：200us（典型值） 擦除：2ms（典型值） 地址/數(shù)據(jù)/命令多元復(fù)用IO口 硬件數(shù)據(jù)保護 可靠的CMOS門技術(shù) 內(nèi)有命令寄存器 智能的讀、寫和擦除存儲器操作 一次可以讀寫或者擦除4頁或者塊的內(nèi)容3 系統(tǒng)組成電子子書主要的內(nèi)容就就是書，也即要有有文字。我們所做做的電子書不僅有有文字，而且有聲聲音，有聲音是她她的主要特點。而而且重要的是她播播放的聲音音質(zhì)好好，音字清晰。如如圖3.1是電子子書系統(tǒng)的硬件結(jié)結(jié)構(gòu)原理圖。把預(yù)先準(zhǔn)備好的的語音和文字資源源通過SPCE061A存存入外部存儲器K9F1208中中，語音

9、資源先要要用凌陽的壓縮軟軟件去壓縮，當(dāng)要要讀書既要顯示和和朗讀的時候需要要把資源從外部存存儲器K9F1208讀讀出到SPCE061中中，或者進行解碼碼朗讀，或者進行行查字庫顯示。到到底要進行什么操操作，是通過LED鍵鍵盤模組的鍵盤去去控制的。圖3.1 電子書書系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理理圖如上系統(tǒng)運行結(jié)構(gòu)構(gòu)原理圖圖，SPLC051語語音電子書主要由由SPCE061A主主控板、SPLC501液液晶顯示模組、K9F1208存存儲器、LED鍵鍵盤模組、電源、喇叭和一些排線線構(gòu)成。其硬件框框圖如圖3.2所所示。圖3.2 電子書系系統(tǒng)的硬件框圖4 系統(tǒng)硬件設(shè)計我們知道，電電子書分為顯示和和朗讀兩個模塊。具具體的說，

10、電子的的資源分為文本資資源和語音資源兩兩個資源模塊。顯顯示的時候從存儲儲器里讀出來的是是文本資源，而朗朗讀時從存儲器里里讀出的是語音資資源。這些顯示和和朗讀是通過鍵盤盤模組的鍵盤來控控制實現(xiàn)的。鍵盤盤通過SPCE061A控控制了讀書的各個個操作，使的讀書書能完成完整的移移動字幕、翻頁、選書和朗讀的功功能。整個系系統(tǒng)工作于3.3V電電壓下，由電源板板提供5V電壓，經(jīng)經(jīng)過穩(wěn)壓器穩(wěn)壓到到3.3V為系統(tǒng)統(tǒng)供電。7個按鍵鍵從2號到8號分分別為上移字幕、下移字幕、開始始讀書、朗讀、向向下翻頁、向上翻翻頁、選下一本書書按鍵。K9F1208存存儲器用來外擴SPCE061A的的存儲空間，以存存儲更多的資源。主主

11、控器SPCE061A不不斷查詢鍵盤的鍵鍵值，判斷是否有有鍵值即是否有按按鍵按下，如有按按下，根據(jù)相應(yīng)的的鍵值驅(qū)動外部模模塊執(zhí)行相應(yīng)的操操作。4.1 鍵盤掃描分析析如上圖所示為鍵盤盤電路。這些鍵除除1號鍵之外的鍵鍵中，從左到右的的功能依次為上移移字幕、下移字幕幕、開始讀書、朗朗讀、向下翻頁、向上翻頁、選下下一本書。1*8鍵鍵盤共同接在行線線ROW1上，ROW 1接高電平，當(dāng)當(dāng)有鍵按下時把I/O口拉到高電平平，這時候CPU讀讀到鍵值并做相應(yīng)應(yīng)的操作。4.2 外部存儲器器K9F1208分分析如圖所示為外部存存儲器K9F1208和和SPCE061A連連接的電路原理圖圖。她主要用來存存儲電子書的語音音資

12、源和文本資源源及其存儲生成的的索引表。SPCE061A通通過讀寫指令和K9F1208通通訊。這樣，當(dāng)要要讀取存儲其的內(nèi)內(nèi)容時，先通過存存儲器的各控制引引腳給其控制命令令，并且先讀出索索引表里面要讀的的資源的起始地址址和結(jié)束地址，就就可以讀出資源顯顯示或者播報。4.3 液晶顯示分分析SPLC051是是凌陽的一款液晶晶顯示模組，此液液晶模組為128*64點點陣，面板采用SIN（Super Twisted Nematic）超超扭曲相列技術(shù)制制成并且由128segment和和64common組組成。LCM非常常容易通過接口被被訪問。她的電路路圖如圖所示。在在電子書系統(tǒng)中，采采用SPLC501液液晶顯示

13、模組顯示示內(nèi)容。其中，它它的數(shù)據(jù)口IO0IO7從SPCE061A的的IOA0IOA7中中提取數(shù)據(jù)進行顯顯示。顯示過程通通過IOB1IOB3控控制。當(dāng)SPCE061A送送出數(shù)據(jù)到IO口口時，通過軟件驅(qū)驅(qū)動驅(qū)動顯示器把把文字顯示出來。5 軟件設(shè)計本本系統(tǒng)主要有主程程序模塊、朗讀模模塊、索引表模塊塊、中斷模塊和寫寫存儲器模塊。其其中主程序模塊中中包括主函數(shù)、顯顯示函數(shù)、讀存儲儲器文本資源函數(shù)數(shù)和鍵盤函數(shù)。如下圖所示為為主函數(shù)流程圖。主主函數(shù)實現(xiàn)的功能能主要是根據(jù)鍵值值調(diào)用相應(yīng)的操作作程序，比如朗讀讀或者是顯示程序序去完成完整的讀讀書操作。其中鍵鍵值主要是在中斷斷程序中取得鍵值值的。5.1 鍵盤中斷程

14、序序由于在電子子書系統(tǒng)中，無論論是正在顯示還是是正在朗讀，當(dāng)有有鍵按下時都需要要打斷當(dāng)前的操作作，于是把鍵盤程程序放在中斷中處處理。這里使用了了8HZ的TME1中中斷，即沒1/8s系系統(tǒng)掃描一次鍵盤盤看是否有鍵按下下。這樣就可以打打斷當(dāng)前操作而執(zhí)執(zhí)行鍵值所要求的的另外一個操作。鍵鍵盤中斷程序的流流程圖如下圖所示示。5.2朗讀程序系系統(tǒng)在收到鍵值判判斷要朗讀時，先先根據(jù)送入的讀書書指令從索引表中中找出該語音資源源的初始地址和結(jié)結(jié)束地址，再從初初始地址開始，逐逐字讀出資源并當(dāng)當(dāng)語音隊列未滿時時填充語音隊列。當(dāng)當(dāng)語音隊列滿時開開始解碼并播放語語音知道該資源的的結(jié)束地址。這就就是電子書的完整整的讀書過

15、程。讀讀書程序過程也可可以表示成下圖所所示的過程。在朗讀程序中使用用的是凌陽SACM_A2000格式式的播放形式。而而在朗讀程序中直直接調(diào)用了語音播播放程序，在播放放程序中包括播放放初始化程序、播播放程序和中斷服服務(wù)程序。播放初初始化完成初始化化A/D、定時器器TimerA和和音量，播放程序序從ROM里取出出預(yù)先壓縮好的語語音數(shù)據(jù)，解壓縮縮后存放到播放隊隊列里。中斷服務(wù)務(wù)程序定時地從播播放序列中讀數(shù)據(jù)據(jù)，送到D/A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換驅(qū)動喇叭發(fā)音音。6.3顯示程序和和朗讀程序一樣，顯顯示時也要從存儲儲器中讀出文本資資源，和朗讀不一一樣的是，讀資源源時從索引表中讀讀出的是該文本資資源的起始地址和和結(jié)束地址。而

16、且且讀出時要經(jīng)過數(shù)數(shù)組變換才能顯示示。其顯示詳細過過程可參考如下圖圖所示流程圖。6 結(jié)束語在電電子書的設(shè)計和實實現(xiàn)中，可以明顯顯地感覺到凌陽語語音的強大功能及及其直接利用SPCE061A擴擴展開發(fā)的便利性性。綜合起來，應(yīng)應(yīng)用SPCE061A控控制開發(fā)電子書有有以下優(yōu)點：利用SPCE061A外外擴存儲器非常方方便，這樣可以靈靈活的根據(jù)自己的的需要和資源的大大小來擴展存儲器器存取更多的資源源。利用SPCE061A和和SPLC501液液晶顯示模組顯示示器連接的簡便性性，直接用排線連連接而無須其他的的驅(qū)動電路就可以以顯示，使得開發(fā)發(fā)非常的便利，可可以縮短開發(fā)周期期。利用凌陽陽壓縮編碼算法使使得存取資源變小小，這樣可以節(jié)省省很多存儲空間。利用凌陽強大的語音功能使的在開發(fā)中不需要專門的語音播放模塊而很好的實現(xiàn)語音朗讀的功能。同時，她最大的特點就是她的性價比高。價格便宜，成本低、運行可靠。SPCE061A有豐富的I/O口資源，外圍電路相對簡單。7 參考文獻1 雷思孝等，單單片機原理及實用用技術(shù)M 西安電子科技大大學(xué)出版社2 羅亞非等，凌凌陽16位單片機機應(yīng)用基礎(chǔ)M 北京航空航航天大學(xué)出版社3 譚浩強著著，c程序設(shè)計M 清華大大學(xué)出版社4 內(nèi)藏SPLC501控控制器圖形液