语音合成芯片MSM6585及其应用

    语音提示已经用得非常广泛，如无人售票公交车上的报站器、高档玩具、一些带语音提示的仪器仪表等。日本OKI公司生产的语音合成芯片MSM6585放音质量好、使用简单可靠、控制灵活，非常适合做语音提示方面的产品。

1 特点     MSM6585采用4位的ADPCM语音数据存储格式，内置一个12位数转换器和一个低通滤波器，采样频率在主时钟频率为640kHz时可通过芯片引脚在4/8/16/32kHz四种频率中进行选择。MSM6585内部不含语音数据存储器，也不包含用于驱动外部存储器的控制电路，所以语音数据必须存放于外部半导体存储器或其它存储媒质如CD-ROM中，这十分方便用户使用。作者在实际应用中，采用计算机声卡将语音录到计算机中，通过第三方的共享软件GoldWave对音源进行编辑、修改等处理后，再通过软件AWave将录制好的音源转换成MSM6585所需要的ADPCM数据存储格式，写入到存储媒质中。MSM6585提供DIP-18、SOP-24、SSOP-30三种引脚封装，采用DC5V电源供电。MSM6585的功能框图如图1所示。 2 引脚说明 MSM6585的引脚见表1。 表1 MSM6585引脚

图1 MSM6585功能框图

图2 系统原理图

    由于公交车的提示语音数据比较大，在此系统中选用了一片27C040。27C040是512K字节的存储器，若采样频率为8kHz，总放音时间可达128秒钟。512K字节的存储器有19根地址线，其低16位地址线直接与MCU的地址总线连接（低8位通过锁存器373），另三根地址线通过P3口的P3.3、P3.4、P3.5控制。

    监控芯片X25045除了能保证系统的工作可靠性外，内部还有512字节的EEPROM保存提示系统的分段及分段组合数据，当需要提示放音时，MCU从中首先找到需放音的组合段，根据组合段中的选段信息将所要放音的段连续放出。

    MCU采用GMS97C51。GMS97C51内部有4K字节的程序存储器和128字节的内部RAM，不需要扩展外部程序存储器和临时数据存储器，可缩小系统体积。GMS97C51的保密性很好，不易解密，而且价格便宜，指令和Intel的8051兼容。

    语音合成芯片MSM6585和MCU之间只有4根数据线和一根数据请求线连接。在放音时，MCU首先将语音数据准备好，MSM6585在为高电平时将语音数据读入，当由高向低跳变时，就向MCU发送一个中断请求，MCU在为低电平期间将下一个语音数据准备好。如此连续，就可正常放音。

    键盘显示部分另外采用了一片GMS97C2051。由于GMS97C2051价格便宜，且能直接驱动LED，在显示位数不多的情况下，性价比极好。而且在此系统中97C51的全部地址总线都被27C04所用，所以也只能以串行口发送命令的方式控制放音。在此系统中，显示部分由2位LED显示器组成，可显示当前公交车运行的站号。键盘部分由12个键组成，司机可通过键盘对当前站号调整，可选择特定提示放音如：“车上请不要吸烟”等，也可选择当前站报站提示，可重复多次放音等。在键盘的功能设计上，保证司机只需按一次键，就能放出当前所需的提示语音。

4.2 软件设计

   此系统包含有二片MCU，对于控制键盘显示部分的MCU，由于控制程序比较简单，在此不作介绍，只介绍控制放音的MCU的INT0中断服务程序和串行口中断服务程序。

    串行口中断服务程序的主要作用是接收命令、分析命令，按所给的命令正确控制放音部分的正常运行。如接收到一个放音命令后，则首先从X25045中读出相应的组合信息存放在MCU内部RAM中开辟的缓冲区，然后对放音所需数据进行初始化，再启动放音。

    INT0中断服务程序则主要根据缓冲区中所需播放的段信息，连续从27C040中读出语音数据，送到MSM6585合成输出。当放音完成后就关闭放音，并向控制键盘显示的MCU发送放音完毕信号。

    这两部分的程序流程图如图3所示。

　图3 程序流程图