ISD4004-16M - מערכת הקלטת/השמעה של צ'יפ בודד

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

ISD4004-16M היא מערכת הקלטת/שחזור קול עם שבב אחד. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מיקרו-בקרים

באמצעות טכנולוגיה המוגנת בפטנט של Information Storage Devices (ISD; חלק מחברת Winbond Electronics Co. מאז 1998), ניתן לאחסן אות אנלוגי המתקבל בכניסה המתאימה של שבב ה-ChipCorder בצורתו הטבעית ישירות ב-EPROM סטנדרטי (EEPROM) לא נדיף. ) ותאים בזיכרון הבזק. הטכנולוגיה של מה שמכונה "הבחנה כוזבת" טמונה בעובדה שבמקום לאחסן אחד משני הערכים בתא - 0 או 1 - מאוחסנת אחת מ-256 רמות המתח. זה מספק יתרון קיבולת משמעותי על הדרך הקונבנציונלית של אחסון אות דיגיטאלי. בנוסף, טכנולוגיה זו להקלטה ואחסון דיבור אינה דורשת המרה אנלוגית לדיגיטלית, מה שמפשט מאוד את המעגל של מכשיר שלם המבוסס על מיקרו-מעגל.

ניתן להפעיל את ה-ChipCorders להקלטת/השמעה של דיבור מאספקת כוח נמוכה. זה הופך אותם לאידיאליים לבניית מוצרים ניידים קלים, כולל כאלה עם כוח סוללה.

בנוסף, כמאפיינים נפוצים של המשפחה, אנו יכולים למנות את מצב AutoMute, המספק הפחתת רעש במהלך הפסקות, המעבר האוטומטי למצב המתנה בסוף מחזור ההקלטה/השמעה (הצריכה הנוכחית במצב המתנה היא 0,5 mA), שימוש בזיכרון לא נדיף, הקלטת משך מתכווננת, יכולת כתובת מלאה באמצעות ממשק SPI או Microwire.

הדגימות שבב ISD4004-16M בקצב דגימה של 4 קילו-הרץ. דגימות דיבור מאוחסנות ישירות בזיכרון הפלאש הלא נדיף שבשבב ללא דיגיטציה ודחיסה, אופיינית לסוגים אחרים של הקלטת דיבור. ניתן לאחסן את ההודעה עד 100 שנים (אופייני; נבדק בשיטת שווי ערך החישוב המואץ) ללא חשמל. בנוסף, ניתן להחליף את המכשיר מעל 100 פעמים. זיכרון ישיר אנלוגי מבטיח השמעה טבעית של קולות, מוזיקה ואפקטים קוליים. זמן ההקלטה המרבי הוא 000 דקות.

דיאגרמת הבלוק של ISD4004-16M מוצגת באיור. 1. כפי שניתן לראות, השבב כולל מחולל שעון, מגבר מיקרופון, מסנן נגד התקנות, מערך זיכרון רב רמות, מסנן נגד כוויות, התקן להורדת רעשי שקט, ומגבר יציאה ל-3 שעות .

ISD4004-16M - מערכת הקלטת/השמעה של צ'יפ בודד

ממשק היקפי טורי עם ארבעה חוטים (SCLK, MOSI, MISO, SS) (Serial Peripheral Interface - SPI) מספק שליטה וכתובת. במערכת עם מיקרו-בקר, השבב פועל כעבד היקפי. גישת כתיבה/קריאה לכל האוגרים הפנימיים היא דרך ממשק SPI. אות ההפסקה (INT) ואוגר המצב הפנימי משמשים רק לקריאה וליצירת תקשורת.

כדי למזער רעש, המעגלים האנלוגיים והדיגיטליים במכשיר מחוברים לאוטובוסי חשמל נפרדים, Ucca ו-Uccd, בהתאמה. מתח האספקה הנומינלי הוא 2,85 ... 3,15 V. Ussd) חלקים ב-ISD4004-16M עשויים גם הם בנפרד. החלק התחתון של הגביש מחובר לאוס דרך התנגדות המצע. בגרסאות מיניאטוריות (לא ממוסגרות), הקריסטל מחובר לאזור הקשור לאוס. או עשוי להישאר "צף".

ניתן להזין אות קלט אנלוגי למכשיר במצב אסימטרי (איור 2, א) או דיפרנציאלי (איור 2, ב). במקרה הראשון, האות מחובר לכניסה האנלוגית+ (ANA IN+), והכניסה- (ANA IN-) מחוברת דרך קבל בידוד לאוס התיל המשותף Ussa- לשחזור באיכות גבוהה, המשרעת הכפולה של אות הכניסה במצב זה לא יעלה על 32 mV, המתאים לאמפליטודה כפולה של 570 mV במוצא. קבל הניתוק בכניסת ANA IN+, יחד עם עכבת הכניסה של 3 kΩ של כניסה זו, קובעים את רוחב הפס בתדר הנמוך.

ISD4004-16M - מערכת הקלטת/השמעה של צ'יפ בודד

במצב דיפרנציאלי, נעשה שימוש בשתי הכניסות (ANA IN+ ו-ANA IN-). לאיכות מיטבית, אות שיא לשיא בכל אחת מהכניסות במקרה זה לא יעלה על 16 mV. העכבה של כניסת ANA IN- היא 56 kΩ.

מפין 13 (איור 1), אות הקול שהוקלט בזיכרון ISD4004-16M מוסר. מומלץ לחבר את הפלט הזה לעומס דרך קבל ניתוק. עכבת העומס חייבת להיות לפחות 5 קילו אוהם. במהלך הפעולה (עם המתח פועל), פין AUD OUT הוא 1,2V DC. בהקלטה, ה-AUD OUT מחובר דרך נגד של כ-850 kΩ למקור פנימי של 1,2V להארקה אנלוגית. העומס במצב זה יכול להיות מחובר, אבל המתח הקבוע במוצא המכשיר אסור לרדת.

סיכת ה-SS (Slave Select) בוחרת את התקן העבד. כאשר אות נמוך מוחל על פין זה, ה-ISD4004-16M נבחר כמאסטר לעבודה עם המיקרו-בקר.

MOSI הוא קלט טורי שדרכו מועברים נתונים מהמיקרו-בקר. הנתונים בקו MOSI נקבעים חצי מחזור לפני הגעת קצה השעון, המתקבל גם על ידי BISD4004-16M.

פין MISO הוא הפלט הטורי מהמכשיר. אם לא נבחר התקן (SS = 1), הפלט נמצא במצב עכבה גבוהה.

סיכת ה-SCLK משמשת לקבלת השעון מהמיקרו-בקר כדי לסנכרן את העברת הנתונים אל ההתקן וממנו באמצעות האוטובוסים MOSI ו-MISO. הנתונים נכתבים ל-ISD4004-16M במהלך הקצה העולה של דופק השעון, וכאשר הוא נופל, המידע מועבר לסיביות הבאה.

סיכת ה-INT (הפסקה) נמוכה ונשארת נמוכה (לוג 0) אם מתרחשת גלישה (OVF) או שהסמן מזהה "סוף הודעה" (EOM). סיכה זו היא פלט ניקוז פתוח. כל פעולה שמסתיימת בגלישה או בעלת "סוף הודעה" יוצרת פסיקה, כולל ההוראה להתקשר ללולאות ההודעה. הפעם הבאה שההפרעה תתבטל היא כאשר מתחיל מחזור SPI חדש. ניתן לקרוא את מצב ההפרעה באמצעות הוראת RINT.

דגל הגלישה OVF מציין שהזיכרון האנלוגי במהלך פעולת הקלטה או השמעה הגיע לסוף, ו"סוף ההודעה" (EOM) מוגדר רק במצב השמעה כאשר מזוהה אות EOM. קיימות שמונה אפשרויות למיקום דגל "סוף הודעה" בשורה בודדת (כלומר, ניתן לכתוב בה שמונה הודעות שונות).

פלט RAC (סנכרון קו כתובת) הוא גם ניקוז פתוח. בעת הקלטה, מופעל עליו אות בפרק זמן של 400 אלפיות השנייה כאשר אות נדגם בתדר של 4 קילו-הרץ. עבור התקופה שצוינה נכתבת רק שורת זיכרון אחת (יש 2400 שורות כאלה בסך הכל). בהתאם לכך, ההקלטה מתבצעת למשך 350 שניות כאשר אות ה-RCC גבוה. כאשר מגיעים לסוף הקו, אות ה-RAC הולך ונמוך למשך 50 שניות. הסיקלוגרמה לרישום שורה אחת מוצגת באיור. 3.

ISD4004-16M - מערכת הקלטת/השמעה של צ'יפ בודד

במצב Call Call (ראה להלן), פין ה-RAC מוחזק גבוה למשך 218,76 µs ונמוך למשך 31,26 µs. לרמות שעון RAC טיפוסיות, עיין בטבלת פרמטרי AC בתיעוד החברה.

כאשר מופעלת לראשונה פקודת כתיבה, פין RAC נשאר גבוה למשך תקופה נוספת של TRACL0. זה נדרש כדי להוריד את הדוגמה ולתקן את המערכות הפנימיות של המכשיר. ניתן להשתמש בפין RAC כדי לשלוט בטכניקת ההודעה.

לכניסת השעון החיצוני יש התקן התאמה פנימי. מכשירי ISD4004-16M מוגדרים במפעל לדגימה פנימית של אות הקלט בתדר השעון המרכזי עם סובלנות של ±1% מהמפרט. תדר בתוך סובלנות נשמר בכל ערך בטווח הטמפרטורות התעשייתי המורחב וכן בטווח מתח ההפעלה כפי שמוגדר בטבלת דירוג AC המתאימה. כאשר פועלים בטווח הטמפרטורות התעשייתי, מומלץ לספק כוח מווסת.

אם נדרש דיוק גבוה, אזי עבור דגימה בתדר של 4 קילו-הרץ, יש להחיל שעון עם קצב חזרות של 512 קילו-הרץ על המכשיר דרך פין XCLK. כדי שהמסננים המובנים נגד ההפרדה יפעלו כראוי בתדר קבוע, תדר השעון חייב להיות יציב מספיק. מחזור העבודה של פעימות השעון אינו קריטי, שכן התדירות שלהם מחולקת מיד ב-2. אם לא נעשה שימוש בכניסת XCLK, יש לחבר את פין 26 לחוט המשותף.

סיכת AM ATS משמשת לשליטה בהפחתת הרעש האוטומטית. האחרון מפחית את רמת האות ב-6 dB אם הוא יורד מתחת לסף שנקבע (הפחתת רעש אינה מופעלת לאותות גדולים).

לפעולה רגילה של מערכת הפחתת הרעש, יציאת AM ATS מחוברת לחוט משותף דרך קבל 1 μF. קבל זה הופך למרכיב של חיישן השיא הפנימי, המגיב לאמפליטודה (ערך השיא) של האות. רמת השיא מושווה לסף שנקבע כדי לקבוע מתי הפחתת הרעש מופעלת. הקבל משפיע גם על הקצב שבו הפחתת הרעש משתנה לאורך זמן ההתקפה כפונקציה של משרעת האות. חיבור יציאת AM CAP לאפיק Ucca משבית את הפחתת הרעש.

כפי שצוין, ה-ISD4004-16M משתמש בממשק SPI טורי. פרוטוקול העברת הנתונים מניח כי אוגרי ההיסט של המיקרו-בקר מסונכרנים עם נפילת האות SCLK. ב-ISD4004-16M, הנתונים ננעלים על פין MOSI בקצה העולה של השעון. הנתונים מתקבלים מפלט MISO על ידי נפילת דופק השעון.

1. כל העברות הנתונים הטוריות מתחילות באות נופל על פין ה-SS.

2. סיכה זו מוחזקת נמוכה במשך כל התקשורת הטורית ועוברת גבוה בין פקודות.

3. נתוני קלט נקלטים בקצה העולה של דופק השעון, ונתוני הפלט נקלטים בירידה.

4. השמעה והקלטה מבוצעים ברמה נמוכה בפין SS כאשר קוד הפעולה והכתובת המתאימים מסופקים למכשיר ISD4004-16M.

5. קודי פעולה ושדות כתובת מיוצגים על ידי שמונה שירות ו-16 סיביות כתובת.

6. כל פעולה המסתיימת באות סוף הודעה (EOM) או אות גלישה מייצרת פסיקה, כולל הוראת לולאת הודעות שיחה. ההפסקה נמחקת בפעם הבאה שנכנס למחזור SPI חדש.

7. מאחר שנתוני הפסיקה מוזזים מבלי לשמור את סיביות ההתקדמות ב-MISO, נתוני הבקרה והכתובות בפין ה-MOSI מוזזים בו-זמנית. מומלץ להיזהר מכיוון שהנתונים שהועברו עשויים להיות תואמים לפעולת המערכת הנוכחית. אפשר לקרוא נתוני פסיקה ולהתחיל פעולה חדשה בתוך אותו מחזור SPI.

8. הפעולה מתחילה בסט Run bit (RUN) ומסתיימת באיפוס שלו.

9. כל הפעולות מתחילות בקצה העולה של סיכת ה-SS.

הפקודה Call Message, המאפשרת למשתמש "לקפוץ" בין הודעות אם מיקומו האמיתי של האדם המעניין אינו ידוע, משמשת במהלך השמעה. במצב זה, מהירות המעבר מהירה פי 1600 מההשמעה הרגילה. העצירה מתרחשת כאשר הסמן מציין "סוף הודעה". לאחר מכן מונה הכתובות הפנימי יצביע על ההודעה הבאה. אם נעשה שימוש בפקודה Call Message (MC), יש לבצע את ההליך הבא, אחרת ייתכן שהשיחה לא תהיה מדויקת.

ההליך להתקשרות נכונה להודעה היא כדלקמן. לפני ביצוע או הגדרה של פקודת "שיחת הודעה" (MC או SETMC, בהתאמה), יש לשלוח פקודת עצירה אחת למכשיר "בטלה" (דמה). פקודה כזו מורכבת מקבוצה של סיביות שירות: "עבר" = 0, "הפעל / הקלטה" = 0, PU ("הפעלה") = 1, IAB ("דילוג על כתובת") = 1, MC ("הודעת אחזור" ") = 0. במילים אחרות, המספר ההקסדצימלי 30 משמש כפקודה במכשיר. לאחר הזנת פקודת העצירה "דמה", ניתן לבצע פקודת MC אחת או יותר או פקודת SETMC. אין צורך לחזור על פקודת העצירה "בטלה" לפני סיום פעולת ההשמעה הבאה. קודים תפעוליים מוצגים בטבלה. 1.

ISD4004-16M - מערכת הקלטת/השמעה של צ'יפ בודד

רצף הפעלה. ה-ISD4004-16M מוכן לפעולה בזמן TPUD (ערך טיפוסי בקצב דגימה של 4 קילו-הרץ הוא כ-50 אלפיות השנייה). עליך להמתין הפעם לפני הוצאת פקודת פעולה. לדוגמה, כדי לנגן מכתובת 00, תשתמש בלולאת התוכנית הבאה:

1. נשלחת פקודת POWERUP כדי להפעיל את המתח.

2. השהה עבור TPUD (עיכוב הפעלה).

3. מופקת הפקודה SETPLAY עם כתובת 00.

4. הפקודה PLAY נשלחת

כתוצאה מכך, המכשיר מתחיל את ההשמעה מכתובת 00, וכאשר מתרחש "סוף ההודעה", הוא יוצר הפרעה. לאחר מכן, ההשמעה נעצרת.

לולאה כדי ליישם מצב כתיבה:

1. נשלחת פקודת POWERUP.

2. השהה עבור TPUD (עיכוב הפעלה).

3. מופקת הפקודה POWERUP.

4. הפקודה SETREC נשלחת עם כתובת 00.

5. הפקודה REC נשלחת.

המכשיר מתחיל לכתוב הודעה מכתובת 00, וכאשר מתרחשת הצפה (סוף מערך הזיכרון), הוא יוצר פסיקה ולאחריה נפסקת ההקלטה.

תרשים בלוקים מפושט של יציאת SPI עם תיאור ואינדיקציה של סיביות הבקרה המשויכות אליה מוצג באיור. 4, א' ו-ב'.

ISD4004-16M - מערכת הקלטת/השמעה של צ'יפ בודד

פנקס בקרת SPI מספק שליטה בפונקציות ההתקן כגון השמעה, הקלטה, החזרת הודעות, הפעלה וכיבוי, הפעלה והפסקה של פעולות, דילוג על כתובת. בשולחן. 2 מציג את הערכים בסיביות של אוגר בקרת SPI ואת הפונקציות המתאימות שלהם.

ISD4004-16M - מערכת הקלטת/השמעה של צ'יפ בודד

דיאגרמות תזמון של פעולת השבב ISD4004-16M כאשר פקודות בקרה (8 סיביות) וכתובות (16 סיביות) ניתנות בפורמט של 24 סיביות מוצגות באיור. 5.

(לחץ להגדלה)

דיאגרמות באיור. 6 ממחיש מחזור הקלטה/השמעה ועצירה.

(לחץ להגדלה)

ניתן למצוא את כל התזמונים בטבלת פרמטרי AC שהוזכרה כבר.

על איור. 7 מציג תרשים של אפשרות אפשרית לחיבור שבב ISD4004-16M למיקרו-בקר הנפוץ PIC16C62A ולמגבר הכוח המשולב LM3M 4860H.

(לחץ להגדלה)

כאשר מפתחים מכשירים המשתמשים ב-ISD4004-16M, יש לזכור כי לפעולה אמינה וללא תקלות יש להפעיל אותו במתח מיוצב שאינו חורג מ-2,85 ... בסמיכות למקור מתח.

יש לחבר את פין ההארקה האנלוגי של USSA לספק הכוח המשותף באמצעות קו עם העכבה הנמוכה ביותר האפשרית, ואת פין ההארקה הדיגיטלי של USSD יש לחבר לאפיק נפרד בעל עכבה נמוכה. הפסים המחברים את הכניסות האנלוגיות והדיגיטליות לחוט המשותף של ספק הכוח חייבים להיות גדולים מספיק כדי להבטיח מפל מתח מינימלי על פניהם. במקרה זה, ההבדל בעכבה של הצמיגים לא יעלה על 3 אוהם.

מחבר: א.שיטיקוב

ראה מאמרים אחרים סעיף מיקרו-בקרים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

התמצקות של חומרים בתפזורת 30.04.2024

יש לא מעט תעלומות בעולם המדע, ואחת מהן היא ההתנהגות המוזרה של חומרים בתפזורת. הם עשויים להתנהג כמו מוצק אבל פתאום הופכים לנוזל זורם. תופעה זו משכה את תשומת לבם של חוקרים רבים, ואולי סוף סוף נתקרב לפתרון התעלומה הזו. דמיינו חול בשעון חול. בדרך כלל הוא זורם בחופשיות, אך במקרים מסוימים החלקיקים שלו מתחילים להיתקע, והופכים מנוזל למוצק. למעבר הזה יש השלכות חשובות על תחומים רבים, מייצור תרופות ועד בנייה. חוקרים מארה"ב ניסו לתאר תופעה זו ולהתקרב להבנתה. במחקר ערכו המדענים סימולציות במעבדה באמצעות נתונים משקיות של חרוזי פוליסטירן. הם גילו שלרעידות בתוך קבוצות אלה יש תדרים ספציפיים, כלומר רק סוגים מסוימים של רעידות יכלו לעבור דרך החומר. קיבלו ... >>

ממריץ מוח מושתל 30.04.2024

בשנים האחרונות התקדם המחקר המדעי בתחום הנוירוטכנולוגיה ופותח אופקים חדשים לטיפול בהפרעות פסיכיאטריות ונוירולוגיות שונות. אחד ההישגים המשמעותיים היה יצירת ממריץ המוח המושתל הקטן ביותר, שהוצג על ידי מעבדה באוניברסיטת רייס. מכשיר חדשני זה, הנקרא Digitally Programmable Over-brain Therapeutic (DOT), מבטיח לחולל מהפכה בטיפולים על ידי מתן יותר אוטונומיה ונגישות למטופלים. השתל, שפותח בשיתוף מוטיב נוירוטק ורופאים, מציג גישה חדשנית לגירוי מוחי. הוא מופעל באמצעות משדר חיצוני באמצעות העברת כוח מגנו-אלקטרי, ומבטל את הצורך בחוטים ובסוללות גדולות האופייניות לטכנולוגיות קיימות. זה הופך את ההליך לפחות פולשני ומספק יותר הזדמנויות לשיפור איכות החיים של המטופלים. בנוסף לשימוש בטיפול, להתנגד ... >>

תפיסת הזמן תלויה במה מסתכלים 29.04.2024

המחקר בתחום הפסיכולוגיה של הזמן ממשיך להפתיע אותנו בתוצאותיו. התגליות האחרונות של מדענים מאוניברסיטת ג'ורג' מייסון (ארה"ב) התבררו כמדהימות למדי: הם גילו שמה שאנו מסתכלים עליו יכול להשפיע רבות על תחושת הזמן שלנו. במהלך הניסוי, 52 משתתפים עברו סדרה של מבחנים, העריכו את משך הצפייה בתמונות שונות. התוצאות היו מפתיעות: לגודל ולפרטי התמונות הייתה השפעה משמעותית על תפיסת הזמן. סצנות גדולות יותר ופחות עמוסות יצרו אשליה של זמן מאט, בעוד שתמונות קטנות ועמוסות יותר נתנו תחושה שהזמן מואץ. חוקרים מציעים שעומס חזותי או עומס יתר על הפרטים עלולים להקשות על תפיסת העולם סביבנו, מה שבתורו יכול להוביל לתפיסה מהירה יותר של זמן. לפיכך, הוכח שתפיסת הזמן שלנו קשורה קשר הדוק למה שאנו מסתכלים עליו. יותר ויותר קטן ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מנוע חיצוני לכיסא גלגלים 19.10.2001

גלגל עם גלגל כמו אופניים ומנוע חשמלי תלוי כמעט על כל כיסא גלגלים תוך 10 דקות, והופך אותו לכסא מתנייע. כל הממיר יחד עם הסוללה שוקל 18 קילוגרם.

הכסא הממונע מסוגל לנוע מהכביש במהירות של כ-18 קילומטרים לשעה, על אספלט שטוח המהירות גבוהה פי אחד וחצי. בטעינה בודדת, הכיסא נוסע 25 - 30 קילומטרים, וטעינת הסוללה אורכת 4 שעות.

אגב, הנכה האנגלי וינסנט רוס המציא את היחידה הזו, בהתחלה רק לעצמו, וכעת הוקמה ייצור סדרתי.

עוד חדשות מעניינות:

▪ חומר חדש עבור צגי OLED עם טרנזיסטורים IGZO-TFT

▪ תחזית צונאמי

▪ IC Bluetooth חסכוני עבור התקנים חכמים

▪ מדפסת להדפסת לדים ותאי פוטו

▪ חיישן משולב מתחת למסך עבור סמארטפונים ללא מסגרת

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר הערות הרצאה, דפי רמאות. מבחר מאמרים

▪ מאמר סדר ההכנה והקבלה למוסדות חינוך צבאיים. יסודות חיים בטוחים

▪ מאמר באיזו טמפרטורה רותחים מים בפסגה הגבוהה בעולם - Chomolungme? תשובה מפורטת

▪ מאמר נהג משאית דלק. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר חידודים של מקלט FM VHF MAMVO. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מיקרופון רדיו על שלושה טרנזיסטורים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר