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基于单片机与CPLD的数字语音存储与回放系统

本系统以89C52单片机和MAX7000S系列EPM7128SLC84-15的CPLD器件为主控制器，实现将语音信号经脉冲编码调制、增量调制、"插值法"后压缩存储与回放的系统，用户可以通过按键选择录、放音的模式，同时液晶显示屏显示提示信息、录、放音的时间长度信号。

总体设计

系统组成框图如图1所示，主要由语音处理前向通道、A／D转换模块、单片机控制兼数据处理模块、D／A转换模块、键盘显示模块及后向处理通道等组成。89C52单片机构成系统的控制中心，控制系统的主要功能和显示：EPM7128SLC84-15内部已集成373、138和分频器。

输入的微弱信号由射极跟随器隔离后通过前级放大电路放大到振幅在2.5V之内，再通过300Hz～3.4kHz的带通滤波器滤除50Hz的市电影响和高频噪声；ADC0809的参考电压选择+5V，其采集的电压信号范围是0～+5V，因为语音信号是双极性信号，经滤波器输出信号幅值为±2.5V，因此须加1个+2.5V直流偏置电压，使语音信号变为0～+5V的单极性信号，使ADC0809采样有效，并保证一定的采样精度；DAC0809的时钟选640kHz左右的经典时钟值，只须将单片机的ALE端二分频后(用1MHZ触发)即可正常采集语音信号和输出LCD显示信息。

采样后的单极性信号经A／D转换后进入单片机进行相应处理，然后D／A转换成模拟信号输出，再通过300Hz～3.4kHz的带通滤波器滤波，最后经音频功放将语音信号放大输出，系统原理图如图2所示。

硬件设计

前级放大模块 因话筒的输出阻抗不可忽略，故放大前须进行隔离，尽量减小信号输出阻抗，本文采用射极跟随隔离电路。话筒输出的电压峰一峰值约几百毫伏，只需将信号放大几倍后使其峰一峰值达到5V左右即可，采用多级放大，同时系统在加法器输入端及A／