Серия однократно программируемых микросхем Voice OTP

aP89341A

• Стандартный КМОП процесс изготовления
• Встроенная 8/4/2Мбит EPROM
• Длительность воспроизведения 341/170/85 с.
• Использование 254 голосовых групп
• Возможность комбинирования голосовых блоков для увеличения времени воспроизведения
• PCM или ADPCM метод компрессии данных
• Три режима управления воспроизведением

- Кнопочный режим (M1=0,M0=0) позволяет переключать кнопками S1~S8 до 32-х голосовых групп; по входу SBT последовательно переключаются 254 голосовые группы
- Режим параллельного переключения от CPU (M1=0, M0=1); входы S[8:1] используются как 8-битовый адрес для переключения 254-х голосовых групп, переход сигнала SBT в высокий уровень используется для стробирования адресных бит
- Режим управления по последовательному интерфейсу (M1-1, M0=0); команды передаются последовательно в микросхему для осуществления полного управления работой.

• Опции переключения голосовых групп:

- по фронту/по уровню
- с удержанием/без удержания
- однократное/многократное воспроизведение

• Опции кристалла в целом:

- Плавное нарастание и спад/без плавного нарастания и спада
- длинное/короткое время нечувствительности к дребезгу контактов (65мкс/16мс @ 8кГц)

• Три, программируемые пользователем, выхода для импульса STOP, сигнала BUSY, и мигающего светодиода LED.
• Встроенный генератор частоты выборки, программируемый внешним резистором
• Один источник питания 2,2~3,6В при макс. токе потребления 15мА (<5мкА@stand-by)
• Встроенный ШИМ-драйвер для непосредственного подключения динамика
• Цифро-аналоговый выход для подключения динамика через внешний биполярный транзистор.
• Поставляется система разработки, поддерживающая создание законченного приложения.

Применение

• Бытовая электроника и мультимедиа
• Лифтовая индустрия
• Системы оповещения и сигнализации
• Производство игрушек
• Говорящие открытки и альбомы

Описание выводов S1~S8
Входы переключения:
- в кнопочном режиме, входы с S1 по S8 используются для переключения первых 32 из 254 голосовых групп
- в командном режиме параллельного управления от CPU, входы с S1 по S8 служат адресными входами для 254 голосовых групп (S1 - младший, S8 - старший бит)
- в режиме управления по последовательному интерфейсу от CPU, вход S1 выполняет функцию выбора кристалла (CS - Chip Select), S2 - вход синхронизации передачи битов данных (SCK - Serial Clock), S3 - вход приема битов данных (DI - Data Input)
- в режиме однократного программирования, выводы с S1 по S8 используются как входы/выходы
SBT
Вход последовательного переключения:
- в кнопочном режиме после каждого нажатия кнопки происходит последовательное переключение голосовых групп с первой по последнюю записанную
- в командном режиме параллельного управления от CPU этот вывод используется для стробирования адреса голосовой группы, подаваемого параллельно на входы S1~S8,и запускает воспроизведение
- в режиме однократного программирования этот вывод используется для подачи сигнала PGM
VVD и AVD
Входы питания:
- два вывода должны быть соединены вместе и подключены к плюсу питания
VSS и AXSS
Входы подключения к общему проводу:
- два вывода должны быть соединены вместе и подключены минусу источника питания
M0 и M1
Входы выбора режима работы:
- M1=0, M0=0 устанавливает кнопочный режим переключения
- M1=0, M0=1 устанавливает режим параллельного управления для приема команд от CPU
- M1=1, M0=0 устанавливает режим управления по последовательному интерфейсу
- M1=1, M0=1 устанавливает режим однократного программирования
VOUT1 и VOUT2
Выходы ШИМ-драйвера для непосредственного подключения динамика
OSC
В режиме воспроизведения, внешний резистор, подключенный между этим выводом и плюсом источника питания, задает частоту дискретизации. В режиме однократного программирования - сигнал ACLK
VPP
В режиме воспроизведения этот вывод должен быть подключен к выводу VDD и к плюсу источника питания. В режиме однократного программирования этот вывод должен быть подключен к отдельному 6,5 В источнику питания для программирования EPROM
OUT1, OUT2, OUT3
- В кнопочном режиме и режиме параллельного приема команд от CPU эти выводы могут быть запрограммированы пользователем для выдачи импульса STOP, BUSY и сигнала светодиода LED
- В режиме управления по последовательному интерфейсу от CPU назначения выводов OUT1, OUT2, OUT3 зафиксированы как BUSY, POUT и FULL, для индикации состояния микросхемы в данный момент. POUT может быть дополнительно сконфигурирован как BUSYB, 8k, 4k, 2k, 1k, 16МГц, 1М и EMPTY (или FULLB).
- В режиме однократного программирования OUT1 выполняет функцию OEB, в то время как OUT2 служит как SIO (Serial Data IO - вход/выход последовательных данных)
COUT
Аналоговый выход 8-ми битового ЦАП в токовом режиме для воспроизведения голоса
RST
Сброс в режиме воспроизведения или DCLK в режиме однократного программирования

Комбинирование голосовых файлов

Голосовые файлы, созданные на компьютере посредством специальной программы, записываются в EPROM микросхемы aP89341/170/085 как некоторое количество голосовых блоков фиксированной длинны. Для воспроизведения голосовые блоки выбираются и объединяются в голосовые группы. Можно создавать до 254 голосовых групп. Таблица голосовых блоков хранит информацию о комбинации голосовых блоков и групп в которые они объединены.

Пример комбинирования голосовых блоков
Предположим, что мы имеем три голосовых файла. Это: “How are you?”, звуковой эффект и музыку. Каждый отдельный файл состоит из некоторого количества хранящихся в памяти голосовых блоков фиксированной длинны.
Голосовой файл 1 - “How are you?” занимает в памяти голосовые блоки с B0 по B12.
Голосовой файл 2 - Звуковой эффект. Занимает в памяти голосовые блоки с B13 по B15.
Голосовой файл 3 - Музыка. Занимает в памяти голосовые блоки с B16 по B40.
Голосовые блоки группируются вместе используя таблицу для формирования голосовой группы воспроизведения.

Компрессия голосовых данных
Данные голосового файла хранятся в EPROM микро-схемы в формате 4-бит ADPCM или 8-бит PCM. Голосовые данные, записанные как 4-бит ADPCM, обеспечивают сжатие 2:1, экономя тем самым 50% памяти. Голосовые данные можно сохранять и в 8-бит PCM без компрессии, что позволяет достичь качественного воспроизведения.

Программируемые опции
В кнопочном режиме (M1=0, M0=0) и в режиме параллельной передачи команд от CPU (M1=0, M0=1), пользователь может выбрать различные способы переключения голосовых групп по входу и назначить функции выходных сигналов OUT1, OUT2, OUT3.
Опции, которые относятся к воспроизведению всех голосовых групп, называются глобальными. Опции, присущие индивидуальной голосовой группе, называются локальными.

Глобальные опции
- Длинное (16 мс) или короткое (65 мкс) время нечувствительности к дребезгу входных контактов при частоте выборки 8 кГц.
- Разрешено или запрещено плавное нарастание и спад. В случае, когда для воспроизведения задействуется выход COUT, должно быть разрешено плавное нарастание/спад. Эта опция устраняет щелчки в начале и в конце воспроизведения. При использовании выходов VOUT1 и VOUT2 с непосредственным подключением динамика необходимо запретить плавное нарастание/спад.

- Выходные опции настраивают выводы OUT1, OUT2 и OUT3 на выдачу различных сигналов в течение воспроизведения. Всего используются четыре опции:

Диаграммы выходных сигналов

Выбираемые пользователем опции, которые принадлежат каждой индивидуальной группе, называются групповыми опциями. К ним относятся:
- Переключение по фронту сигнала или по уровню
- Переключение с удержанием или без удержания
- Однократное воспроизведение или с перезапуском
- Разрешена или запрещена выдача импульса STOP.

Система разработки приложений aP89W20

Две основные функции

• компилятор
• программатор

Переходные колодки

Таблица распайки переходной колодки

Последовательность работы с программой

Отладочные и демонстрационные платы

Для каждого типа микросхем используется соответствующий отладочный комплект.

версия для печати