語音費(fèi)額顯示器是用于普通和高速公路收費(fèi)車道向應(yīng)繳費(fèi)車輛和人員顯示車型及收費(fèi)金額等信息的一種機(jī)電設(shè)備,。通常安裝于收費(fèi)車道出入口的側(cè)部，可顯示車型,、金額,、余額及漢字信息等，同時(shí)具有通行指示,、語音提示等功能,。本文以SST89V58單片機(jī)和語音芯片ISDl760為核心，給出了一種語音費(fèi)額顯示器的設(shè)計(jì)方法,。

　　1 語音芯片ISDl760簡介

　　ISDl760是華邦公司新推出的單片優(yōu)質(zhì)語音錄放電路ISDl700系列芯片中的一款,。該芯片可用來替代已經(jīng)停產(chǎn)的ISD2560芯片。用戶可利用振蕩電阻來自已設(shè)定芯片的采樣頻率,，從而決定芯片的錄放時(shí)間(40～120 s)和錄放音質(zhì)(4～12kHz),。相比過去的ISD2560芯片，ISDl760在功能上集成了錄放功能,，并增加了一些更加人性化的提示功能以及對存儲(chǔ)空間的精確操作功能,，而且音質(zhì)也有了明顯的提高。

　　ISDl760芯片提供的多項(xiàng)新功能包括內(nèi)置多信息管理系統(tǒng),、新信息提示(vAlert),、雙運(yùn)作模式(獨(dú)立模式和SPI模式)以及可定制的信息操作指示音效等。芯片內(nèi)部包含有自動(dòng)增益控制,、麥克風(fēng)前置擴(kuò)大器,、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)線路、振蕩器與內(nèi)存等全方位整合系統(tǒng)功能,。此外,，該芯片還具有專利技術(shù)的模擬處理存儲(chǔ)方式，且錄放音質(zhì)極佳,，背景噪音很小,，語音內(nèi)容保存時(shí)間長且不易丟失。非常適用于公路收費(fèi)站和公交車等場合進(jìn)行語音播報(bào),。

　　ISDl760有獨(dú)立模式和SPI模式兩種工作模式,。本系統(tǒng)采用SPI工作模式,，其中單片機(jī)為主機(jī)，ISDl760作為從機(jī),。主控單片機(jī)主要通過四線(SCLK,，MOSI，MISO,，/SS)SPI協(xié)議來與ISDl760進(jìn)行串行通信,，而且?guī)缀跛械牟僮鞫伎梢酝ㄟ^SPI協(xié)議來完成。

　　2 語音費(fèi)額顯示器的硬件設(shè)計(jì)

　　一個(gè)語音費(fèi)額顯示系統(tǒng)可由主控制模塊,、存儲(chǔ)模塊,、語音模塊、功放模塊,，串口通信模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊等模塊組成,，其主控系統(tǒng)框圖如圖1所示,。費(fèi)額顯示器的通信命令來源于收費(fèi)系統(tǒng)的車道控制計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)可將根據(jù)車型,、軸載重量,、行駛公里數(shù)、計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等數(shù)學(xué)計(jì)算公式得到的最終數(shù)據(jù),，通過串口發(fā)送給費(fèi)額顯示器的RS-232通信芯片,，再由RS-232通信芯片將數(shù)據(jù)輸入單片機(jī)進(jìn)行處理。單片機(jī)處理后的數(shù)據(jù)可分兩路輸出,，其中一路輸出至解碼,、驅(qū)動(dòng)芯片，以用于驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的費(fèi)額顯示;另一路則輸出至語音芯片,，以用于進(jìn)行同步語音報(bào)價(jià),。

　　由于本系統(tǒng)采用的是2MB的串行FLASH芯片SST25LF020A來存儲(chǔ)字庫內(nèi)容，故可采用帶有SPI接口的SST89V58單片機(jī)作為主控制芯片,，并使用模擬SPI方式與ISDl760進(jìn)行串行通信,。

　　單片機(jī)上具有IO功能的四個(gè)管腳可分別與ISDl760上的SCLK、MOSI,、MISO和連接;ISDl760的ROSC端可用一個(gè)80 kΩ的電阻接地,，即設(shè)置的采樣頻率為8 kHz。該采樣率下的最大錄放音時(shí)間為60s;SP+,、SP-端外接TDA2009A組成的功率放大電路可實(shí)現(xiàn)播報(bào)語音的音量控制,。 TDA2009A是雙路音頻功率放大器，它具有過熱保護(hù)電路,，而且外接元件少,，安裝簡單,。

　　費(fèi)額顯示器的語音播報(bào)內(nèi)容主要包括播報(bào)歡迎詞、車型,、收費(fèi)金額,、車重、警報(bào)音等,。本系統(tǒng)使用ISDl700語音編程拷貝機(jī)將錄制好的語音分段錄制到語音芯片中,。另外，通過語音編程拷貝機(jī)也可以很方便地讀取每段語音信息的開始和結(jié)束地址,，并可進(jìn)行多片芯片語音信息的拷貝,。

　　在語音錄制過程中，需要注意的問題首先是在燒錄語音前應(yīng)檢查電腦聲卡驅(qū)動(dòng),，應(yīng)保證有驅(qū)動(dòng)并且最新,，最好將聲卡聲音輸出設(shè)置中的喇叭組態(tài)設(shè)置為耳機(jī)，輸出音量大小設(shè)置到三分之二的狀態(tài);其次是在燒錄語音時(shí),，電腦除了運(yùn)行燒錄語音的程序外,，將其它的應(yīng)用軟件(如殺毒軟件等)關(guān)閉，以保證沒有噪音混入;最后,，在燒錄語音芯片結(jié)束后,，可循環(huán)播放試聽一下，如果對音質(zhì)不滿意,，可使用Goldwave或者Adobe Audition等音頻編輯軟件再對語音文件進(jìn)行編輯,，已達(dá)到滿意的效果。

　　3 軟件程序設(shè)計(jì)

　　語音費(fèi)額顯示器的系統(tǒng)軟件要實(shí)現(xiàn)的任務(wù)是處理收費(fèi)亭中收費(fèi)計(jì)算機(jī)發(fā)送的串行通信數(shù)據(jù),，完成相應(yīng)的顯示功能并進(jìn)行語音播報(bào),。其中的語音處理程序主要判斷是否需要播報(bào)語音信息，以及找到相應(yīng)語音信息的存儲(chǔ)地址,，播報(bào)制定段語音,。其系統(tǒng)程序流程圖如圖2所示。下面是模擬SPI發(fā)送數(shù)據(jù)子程序和播放制定地址段的子程序：

　　/*模擬SPI發(fā)送數(shù)據(jù)子程序*/

　　4 結(jié)束語

　　本系統(tǒng)采用單片機(jī)的IO口來模擬SPI接口以對ISDl760進(jìn)行控制,，適用于大多數(shù)的單片機(jī)與ISDl760進(jìn)行通信,。在實(shí)際應(yīng)用中，模擬元件(AGC電阻和電容,、耦合電容等)要盡量靠近ISD器件,，元件的引腳要短，應(yīng)把模擬和數(shù)字電源引腳都接到電源端,，并在這兩個(gè)電源端口添加高頻去耦電容,，且其等效串聯(lián)電阻要小，同時(shí),，電源本身一定不能有噪聲,。