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调帐资料管理系统的研发工作总结(一)_通信工程毕业论文摘要针对分公司当前帐务支撑部门工作中存在的问题，本文详细介绍了南宁电信分公司调帐资料管理系统的开发设计全过程。论文围绕南宁电信分公司调帐资料管理系统的 ...
调帐资料管理系统的研发工作总结(一)_通信工程毕业论文
&针对分公司当前帐务支撑部门工作中存在的问题，本文详细介绍了南宁电信分公司调帐资料管理系统的开发设计全过程。论文围绕南宁电信分公司调帐资料管理系统的开发背景、设计说明、功能介绍、功能特点、研发过程、取得效益等几个方面，结合图例进行介绍，务求展现系统的全貌。
&关键词：帐务支撑& 调帐& 系统& 功能& 效益
&为了提升客户响应速度、提高服务水平，减轻后端帐务支撑部门工作压力，为市场分析提供准确数据，需要对调帐需求进行录入保存，以便进行分析处理，为此开发出调帐资料管理系统，为帐务管理工作提供系统支持及长效管理。
第一部分 系统建设背景简介&5
一、系统建设背景&5
二、系统主要工作原理&6
三、系统主要应用&6
第二部分 系统具体设计方案&7
一、设计说明&7
1、使用SQL Server2000的数据库&7
2、使用Delphi 7.0 作为开发语言&7
3、系统结构&8
4、网络结构图&8
5、数据连接&8
6、数据库设计&9
7、数据模型&11
二、系统主要模块及功能&11
（一）、资料管理子系统&12
（二）、报表统计子系统&14
（三）、系统管理子系统&14
三、功能特点&15
第四部分 系统建设背景简介&16
一．调查分析阶段&16
二．总体设计阶段&16
三．模块设计阶段&17
四．试运行阶段&17
五．推广使用阶段&17
第五部分 社会效益和经济效益&17
一、社会效益&17
二、经济效益&18
第六部分 结束语&18
第一部分 系统建设背景简介
一、系统建设背景
&随着中国电信用户群体的增加，必然导致业务量激增，其次，电信提供的业务种类数以百计，不同的资费套餐更是不计其数。电信系统每天需要处理5000万张计费话单、2000万张结算话单、30万笔客户投诉等。
&由于计费处理系统的差错或相关工作人员的失误，每月都会导致一些用户的费用需要调整，并做资料的相应变更，此项工作量比较大，长期以来这项工作是由相关工作人员手工记录并通知经营支撑中心进行调整费用及变更资料，这种纸张归档的方式不利于调帐数据的查询、检索以及分析决策。极易出现漏调或重复调帐，不仅造成用户的再次查询和投诉，还会造成应收费用的流失；
&同时，各区域分公司、县分公司每月都有一定量的用户费用需要调整，以往都是由各分公司的管理员，以电子表格的形式提交给经营支撑中心，由经营支撑中心进行审核、处理，这种处理方式，实时性差，各分公司提供的表格形式不统一，经营支撑中心工作人员必须处理合成一张表格后，才能进行费用调整，工作效率低，出错率高。
&随着新业务的不断推广，电信业务必将推陈出新，种类会更加多样化，调帐的要求量也会随着激增；另一方面，随着市场不断成熟，消费者消费习惯日趋理性，对电信服务水平的期望也逐步提高。这就要求运营商自身系统在具备对每笔业务提供快速受理能力的同时，还能保证计费的准确和提供良好的客户服务。在这两种压力下仅依靠原有的工作模式已远远不能满足经营支撑中心、及前台客服人员的要求，开发一套调帐资料管理系统是十分必要的。
二、系统主要工作原理
&应用计算机网络技术，各部门分别录入调帐需求存入调帐记录表中，由经营支撑中心集中审核，处理后转入BSN综合帐务处理软件进行调帐，完成调帐处理流程。
&系统设计原则是“精确、共享、时效”，实现资料的共享，提高客户响应速度，减少前台、支撑工作人员的压力。
三、系统主要应用
&1、号码核重功能精确查出计费帐号的调帐记录，从而能够减少人工稽核的成本，提高核查的准确度和效率。
&2. 完善的查询功能可快速查询出某一调帐原因的详单和汇总，为数据分析提供依据。
&3. 及时反映审核、调帐结果，不必等待客响单流转。
第二部分 系统具体设计方案
一、设计说明
1、使用SQL Server2000的数据库
&Microsoft SQL Server2000是一个分布式的关系型数据库管理系统，具有客户机/服务器体系结构，采用了Transact-sql的sql语言在客户机与服务器间传递客户机的请求与服务器的处理结果。能够满足今天的商业环境要求不同类型的数据库解决方案。它是一种应用广泛的数据库管理系统，具有许多显著的优点：易用性、适合分布式组织的可伸缩性、用于决策支持的数据仓库功能、与许多其他服务器软件紧密关联的集成性、良好的性价比等。
2、使用Delphi 7.0 作为开发语言
&Delphi是Borland公司开发的一种基于客户/服务器体系的Windows快速应用开发工具（RAD，Rapid Application Development），是一种面向对象的可视性，又结合Object Pascal语言的编程技巧，可以开发出功能强大的 Windows应用程序和数据库应用程序。Delphi是面向对象程序设计与可视程序设计的最佳结合产品。
&Delphi7.0继承了以前版本的优点，并且增添了许多新的功能，比如在ADO、数据模块设计、IBX、MIDAS、CORBA、程序调试、VCL、窗体框架和桌面定义等方面都增强了许多，可以大大提高软件系统的设计、管理和开发的速度。它集中了Visual C++和Visual Basic两者的优点，尤其在界面设计、数据库编程和网络编程等方面更具独到之处，是其他开发工具无法比拟的。
3、系统结构
&本系统采用Client／Server架构，服务器端上包括数据库和中间层容器，客户机使用本系统时，数据统一从服务器读取，各部门录入的记录都写入数据库中，保证了数据的安全性和一致性。
4、网络结构图
5、数据连接
&本系统采用了ADO方式进行数据连接，Delphi是现今Windows平台上最好用的开发工具之一，而SQL Server2000又是微软最重要的数据库产品，功能强大，操作方便，两者结合便构成一个完美的Client-Server开发环境。结合微软的ADO数据引擎，开发出来的数据库产品，速度快、界面优美而且效率高。
6、数据库设计
&通过对帐务管理工作的内容和数据分析，设计如下几大数据表：
&调帐单库表结构：（CHARGING_DB）
字段名&中文说明&字段类型&长度&修改说明
CHARGING_CODE&工单编号&varchar&14&非空字段，根据需求从12改14
CREATE_DATE&开单时间&datetime&8&
QUOTE_CODE&引用编号&varchar&50&
CLIENT_NAME&用户姓名&varchar&100&
NUMBER_CODE&号码&&varchar&20&
ACCOUNT_DATE&调整帐期&varchar&30&
ACCOUNT_AMOUNT&调整金额&float&8&
DEAL_CONTENT&处理内容&varchar&30&
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语音存储与回放系统的实现具有多种方式：一种是利用单片集成的语音存储与回放芯片，如美国ISD公司的ISD1420等；另一种是以单片机为核心，辅以A/D转换，D/A转换以及大容量的存储器。而单片集成的语音存储与回放芯片，一般智能性较差，不容易解决音量的问题，同时存放录制的时间有限，不能灵活地变化。因此，在多数需要语音的存储与回放的场合中，采用了基于单片机的语音存储与回放系统[1]。
研究背景及意义
伴随着经济水平的快速发展，人们的生活水平也不断的提高了，现代人已经越来越离不开音乐，并且对音乐的听觉要求也越来越高。随着计算机技术和数字电子行业的发展，语音系统也有了质的飞跃。由以前体积笨重、使用不便的传统磁带语音录放系统，如单放机、复读机、录音机；发展到了现在音质好、体积小、容量大的数字化语音存储与回放系统，如MP3、MP4、手机、公交车报站器、采访笔等[2]。如图1.1 所示，为语音系统的发展情况。
&&&&&&&&&&& 单放机&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 复读机&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&录音机
&&&&&&&&&&& MP3&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&MP4 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&手机
&&&&&&&& 公交车报站器&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 采访笔
图 1.1 语音系统的发展
数字化语音电路是一种集语音合成技术、大规模集成电路技术和微控制器技术为一体的新型技术。用DPS技术对语音信息进行处理，Flash ROM技术进行信号的存储，提高了语音的回放质量，延长了存储的时间，避免了传统盒式磁带录音机的机械传动噪音等缺点，实现了语音存储与回放的数字化[3]。
本次设计的方向分为三个部分：
1)&& 系统硬件设计部分：采用AT89C52作为主要控制系统；运算放大器NE5532对微弱的语音电信号进行放大处理；与电阻、电容组成带通滤波器，将放大的语音信号进行滤波处理；ADC0808作为A/D转换器，将模拟信号转换为数字信号；2746作为外接存储器，对数字信号进行存储；DAC0832作为D/A转换器，将数字信号转换为模拟信号；运算放大器NE5532与电阻、电容组成了后置带通滤波放大器。
2)&& 系统软件设计部分：单片机等的程序编程部分。
3)&& 电脑仿真处理部分：通过Keil C51对程序进行编译，和Proteus对电路图进行仿真。
系统硬件设计
系统整体框架图
系统整体框架图如图2.1所示，主要分为十一个模块，分别是拾音器、前置增益放大器、前置带通滤波器、AD转换电路、单片机、外接存储器、键盘、DA转换电路、后置带通滤波器、输出放大器和扬声器。
图2.1 系统整体框架图
电路主要以AT89C52单片机为核心，NE5532对微弱的语音电信号进行放大处理，ADC0808将模拟信号转换为数字信号，DAC0832将数字信号转换为模拟信号。其实现的具体功能是：
录音功能。模块工作后，通过键盘开关的控制，将现有的语音信号，通过放大滤波、转换为数字信号，存储到RAM，完成语音的录音功能。
放音功能。模块工作后，通过键盘开关的控制，将已经采集到的语音信号，通过单片机播放出来，完成放音功能。
拾音器的选择对语音的质量影响比较明显。拾音器的作用是将语音信号转化成电信号，一个优质的拾音器可以使得输出的电信号的性噪比比较高。拾音器包括拾音头和音臂等附件，根据其换能装置的情况，主要分为压电式、电磁式、电容式和半导体等。唱针耦合在线圈上的称为动圈式拾音器；耦合在磁钢上的称为动磁式拾音器；耦合在衔铁上的称为动铁式拾音器，也可称为可变磁阻式拾音器。在本次设计中，采用的是最普通的动圈式拾音器。
放大器的设计
2.3.1 前置增益放大器
通常情况下，拾音器输出的是微弱的电信号，其范围约为20~25Mv，不能够进行采样，因此在拾音器的后端需要将该电信号进行放大处理。拾音器输出的是毫伏级的电压信号，需要放大到伏级的电压信号[4]，所以，在本系统中，采用了运算放大器NE5532，电路图如图2.2所示。
图2.2 前置增益放大器
其中，电容C1、C2是隔直电容，也称为耦合电容，在电路中起到隔直流、取交流的作用；可调电阻RV1是取样电阻，在电路中起到取出基准电压的作用；电阻R6是平衡电阻，电阻R3、R5决定了电路的放大倍数，即
……………………………………（2.1）
2.3.2 输出放大器
D/A输出的信号经过后置带通滤波器后，其幅度约为0~5V，可以用耳机进行收听功能，但是其输出通常情况下不能满足扬声器对功率的要求。考虑到在实际生活中经常是用扬声器来进行外放，所以增加了一个功率放大器来实现D/A输出到扬声器的功率驱动的放大电路[5]。在本系统中，采用了LM358来实现，电路图如图2.3所示。
图2.3 输出放大器
滤波器的设计
2.4.1 前置带通滤波器
滤波器是一种能够使有用的频率信号通过，同时抑制或者衰减无用的频率信号的电子装置。常用于进行信号的处理、数据的传输和抑制干扰等。滤波电路主要由无源器件R、L和C组成，形成有源滤波电路。除此之外，在集成运放的电压增益和输入阻抗都很高而输出阻抗很低的情况下，有源滤波器具有一定的电压放大和缓冲作用。
拾音器输出的电信号经过放大过后，需要进行滤波处理。众所周知，人耳能够听到的声音的频率范围是20Hz~20kHz，而一般的语音的频率范围是300Hz~3.4kHz。所以，我们需要将此频率范围以外的频率成分滤除，以提高语音的性噪比[6]。在本系统中，采用由运算放大器NE5532与R、C组成的有源滤波器来实现，电路图如图2.4所示，其带通频率为300Hz~3.4kHz。
图2.4 前置带通滤波器
2.4.2 后置带通滤波器
D/A输出的模拟信号含有高频的噪声，同样需要经过频率范围为<span lang="zh-CN" style="font-size:12.0line-height:125%;mso-ansi-language:#0400;mso-fareast-language:
#Hz~3.4kHz的带通滤波器进行滤波处理，以去除D/A输出信号中的噪声，使得语音输出的质量得以提高。本系统设计了下限频率为<span lang="zh-CN" style="font-size:12.0line-height:125%;mso-ansi-language:
#0400;mso-fareast-language:#Hz的高通滤波器和上限频率为<span lang="zh-CN" style="font-size:12.0line-height:125%;mso-ansi-language:#0400;
mso-fareast-language:#kHz的低通滤波器级联，以实现对D/A输出的模拟信号的滤波处理。在本系统中，类似于前置带通滤波器，也采用了运算放大器NE5532与R、C组成的有源带通滤波器，电路图如图<span lang="zh-CN" style="font-size:12.0line-height:125%;mso-ansi-language:
#0400;mso-fareast-language:#所示。
图2.5 后置带通滤波器
2.5 A/D转换电路的设计
由奈奎斯特采样定理可知，A/D的采样频率必须是信号最高频率的2倍以上，即满足：
……………………………………………………………………（2.2）
&其中，为采样频率，为被采样的信号的最高频率。
因为语音的一般频率范围是<span lang="zh-CN" style="font-size:12.0line-height:125%;mso-ansi-language:#0400;mso-fareast-language:
#Hz~3.4kHz，所以在本系统中，A/D的采样频率必须满足：
………………………………………………（2.3）
在本系统中，采样ADC0808可以满足要求，因为ADC0808的转换器是采样频率为8位、典型转换时间为100、单+5V电源供电的器件。其电路图如图2.6所示。
图2.6 A/D转换电路
A/D采样电路采样ADC0808来实现，ADC0808是一种广泛应用的CMOS单片型8位逐位逼近式A/D转换器，它有8路模拟开关、地址锁存器、比较器、译码器和8位开关树型。ADC0808的基本特性是：8位分辨率，不可调误差在±(1/2)LSB~±1LSB，典型转换时间为<span lang="zh-CN" style="font-size:12.0line-height:125%;mso-ansi-language:#0400;
mso-fareast-language:#，具有锁存控制8路模拟开关的能力，具有3态缓冲输出，模拟信号的电压输入范围为0V~5V，输出的TTL具有兼容性，单+5V的电源给予供电[7]。
ADC0808的外部特性是：ADC0808具有28条引脚，采用双列直插式封装方法，各引脚功能分别为：
1、IN0~IN7(1~5、<span lang="zh-CN" style="font-size:12.0line-height:125%;mso-ansi-language:
#0400;mso-fareast-language:#)：8路模拟信号输入端；
2、OUT1~OUT8(8、14、15、<span lang="zh-CN" style="font-size:12.0
line-height:125%;mso-ansi-language:#0400;mso-fareast-language:#)：8位数字信号输出端；
3、ADDA、ADDB、ADDC(23~25)：3位地址输入线，用于选题8路模拟输入中的一条。如表2.1所示；
表2.1 通道选择表
&&& 4、ALE(22)：地址锁存，允许信号输入，高电平时候有效；
&&& 5、VREF(±)(12、16)：参考电压输入端；
&&& 6、CLOCK(10)：时钟脉冲信号输入端，要求时钟信号的频率不得高于<span lang="zh-CN" style="font-size:12.0line-height:125%;mso-ansi-language:
#0400;mso-fareast-language:#kHz；
&&& 7、START(6)：A/D转换启动时，脉冲信号输入端，输入一个正弦脉冲信号（至少<span lang="zh-CN" style="font-size:12.0line-height:125%;mso-ansi-language:#0400;mso-fareast-language:
#ns宽）使其启动（脉冲上升沿使<span lang="zh-CN" style="font-size:12.0line-height:125%;mso-ansi-language:#0400;
mso-fareast-language:#复位，下降沿启动A/D转换器）；
&&& 8、EOC(7)：A/D转换器结束时，信号输出端，此时输出的是一个高电平（转换期间一直是低电平）；
&&& 9、OE(9)：数据输出，允许信号输入，且高电平时有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，使其输出数字信号。
单片机的设计
单片机主要负责录音、回放中对外部命令的响应，同时需要对存储进行读写操作。本系统采用的是51系列单片机，负责控制和协调其他各个模块的工作，并进行数字信号的简单处理。在整个数字化语音存储与回放系统中，单片机是系统的控制中心，单片机的工作效率的高低决定了整个系统效率的高低以及系统运行的稳定性。51系列单片机具有成本低、稳定性好的优点，同时也能够满足系统对运行速度的基本要求。在本系统中，采用了Atmel公司的AT89C52，电路图如图2.7所示。
图2.7 单片机电路
AT89C52是一个低电压、高性能的CMOS8位单片机，片内含有8k字节的可以反复的刻录数据、存储数据的Flash只读存储器和256字节的随机存取数据存储器（即RAM）。AT89C52的功能特性主要包括：对MCS51系列单片机的指令系统具有兼容特性；含有8k可反复擦写（大于1000次）的Flash ROM和256×8bit的内部RAM；具有32个I/O口，并且是双向功能的；具有3个16位的可以进行编程的定时/计数器中断；时钟频率在0~24MHz的范围内；2个中断具有串行效果，可编程UART串行通道；共8个中断源，其中有2个是外部中断源；2个是具有3级加密位的读写中断口接口线[8]。
外接存储器的设计
由于单片机的存储空间比较小，在数字化语音存储与回放系统中，要求录制的至少10秒以上的语音信号，采用模块使用的是ADC0808，假设其采样频率为8kHz，1秒钟时间内，因为其分辨率为8位，所以至少需要8KB的存储空间来储存语音信号[9]。综上所述，我们在本系统中需要外接一个存储器来完成语音的存储功能，采用了2764来实现我们要求的功能，电路图如图2.8所示。
图2.8 外接存储器电路
&&& 外接存储器是一个外部EPRAM，是一个8k×8字节的紫外线擦除、电可编程只读存储器。+5V的单一供电，工作电流为75mA，维持电流为35mA，读出时间最长为250nS，是28脚双列直插式封装技术进行封装的。各引脚的含义为：A0~A12为13根地址线，可寻址8K字节；D0~D7为数据输出线；CE为片选线；OE为数据输出选通线；PGM为编程脉冲输入端；是编程电源；是主电源。
转换电路的设计
语言回放时，需要将存储的数字语言信号进行D/A转换，恢复为模拟信号才能够进行播放。在本系统中，采用DAC0832来完成数字信号到模拟信号的转换，电路图如图2.9所示。
图2.9 D/A转换电路
D/A转换电路采用DAC0832来实现，其分辨率为8位，输出的稳定时间为1，满足了系统的要求。DAC0832是美国国家半导体公司推出的一种8位D/A转换器，具有2个输入数据寄存器，并且不需要附加其他I/O接口芯片，就能够直接与单片机的I/O口相连。DAC0832的基本特性为：8位分辨率；电流稳定时间为1；单一电源供电，其范围为+5V~+15V；可以双缓冲、单缓冲或者直接数字输入；只需要在满量程下调整其线性度；低功耗，功率一般在20mW左右。DAC0832的引脚功能分别为[10]：
1、DI0~DI7(4~7、13~16)：数据输入接口，TLL电平；
2、ILE(19)：数据锁存允许控制信号时候的输入接口，在高电平时候有效；
3、/CS(1)：片选信号输入接口，在低电平时候有效；
4、/WR1(2)：输入寄存器的写选通信号，在低电平时候有效；
5、VCC(20)：电源输入接口，范围在+5V~+15V之间；
6、VREF(8)：基准电压输入接口，范围在－10V~+10V之间；
7、RFB(9)：反馈信号输入接口，芯片内部有反馈电阻；
8、IOUT1(11)：电流输出接口，当输入全为1时，IOUT1为最大；
9、IOUT1(12)：电流输出接口，其值与IOUT1之和是一个常数；
10、GND(3、10)：均为接地接口，其中一个是模拟接地（摸拟信号和基准电源的参考地）、一个是数字接地（两种地线在基准电源处共地比较好）；
11、/XFER(17)：数据传送控制信号输入接口，在低电平时候有效；
12、/WR2(18)：DAC寄存器写选通输入接口，在低电平时候有效。
键盘的设计
在语音存储与回放系统中，需要采用键盘对语音的录音、播放进行控制，所以在本系统中，键盘由两个个开关键组成，如图2.10所示。当开关SW1关闭时，启动单片机、外接存储器和A/D转换电路，对语音信号自动保存；当开关SW2关闭时，启动单片机、外接存储器和D/A转换电路，单片机对保存在存储器内的语音信号进行读取，完成放音功能，放音完成自动停止[11]。
图2.10 键盘开关
系统软件设计
系统软件的结构
数字化语音存储与回放系统的软件结构如图3.1所示，包括顶层文件、录音管理、放音管理、存储管理4个部分[12]。
图3.1 系统软件结构
系统软件的流程
数字化语音存储与回放系统的总体流程图分为两部分，一部分是主程序流程，另一部分是子程序流程，具体流程图情况如图3.2和图3.3所示[13]。
图3.2 系统软件主程序流程
图3.3 系统软件子程序流程
主要程序代码
3.3.1 主程序
#include&reg52.h&&&&&&&&&&& &
&& &&&&&//包括一个 52 标准内核的头文件
#include&absacc.h&
#include&intrins.h&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&& //包含有左右循环移位子函数的库
#define uchar unsigned char
&//宏定义, 定义一下方便使用
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
#define WriteDeviceAddress 0xa0&& //定义器件在 IIC 总线中的地址
#define ReadDviceAddress 0xa1
//char code dx516[3]_at_0x003b;& //这是为了仿真设置的
//========================================================
定义全局变量
//========================================================
/*uchar adc_data[11];/*=
& 0x80,0x8c,0x92,0x9f,
& 0xa5,0xab,0xb3,0xb9,0xc1,
&&&&& 0xc7,0xcc,0xce,0xd3,0xde,
&&&&& 0xe2,0xe6,0xea,0xf3,
&&&&& 0xf6,0xf9,0xfc,0xfe,
&&&&& 0xff,0xff,0xfe,0xfe,
&&&&& 0xfd,0xfc,0xf9,0xf7,0xf5,0xf2,
&&&&& 0xec,0xe8,0xe4,0xdc,
&&&&& 0xda,0xd6,0xd1,0xce,0xc7,0xc4,0xbf,
&&&&& 0xbc,0xb6,0xb1,0xab,0xa5,0x9f,
&&&&& 0x8f,0x8c,0x80,0x79,
&&&&& 0x73,0x6d,0x67,0x61,0x5b,0x55,
&&&&& 0x43,0x41,0x36,0x33,0x31,
&&&&& 0x2e,0x2a,0x25,0x21,0x1f,0x19,
&&&&& 0x14,0x10,0xf,0x9,0x6,0x4,
&&&&& 0x3,0x2,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,
&&&&& 0x0,0x1,0x3,0xd,
&&&&& 0xe,0x15,0x17,0x18,0x1a,0x20,
&&&&& 0x25,0x29,0x2c,0x30,0x33,0x38,
&&&&& 0x43,0x48,0x4b,0x51,0x57,0x5a,
&&&&& 0x66,0x6c,0x6f,0x76,0x7c
uint c02_&&&&&&&&&&&&&&&&& //2764地址
//========================================================
//&&&&&&&&& DAC0832引脚定义
//========================================================
sbit CS=P3^4;
//========================================================
开关引脚定义
//========================================================
sbit SW1=P3^5;
sbit SW2=P3^6;
sbit SW3=P3^7;
//========================================================
//&&&&&&&&& ADC0809引脚定义
//========================================================
sbit ST=P3^0;
sbit OE=P3^1;
sbit EOC=P3^2;
sbit ALE=P3^3;
//========================================================
//&&&&&&&&& 延时
//========================================================
delayus(uchar i) & //us
&&& for(i;i&0;i--);
//========================================================
delayms(uchar ms)&&
& while(ms--)&
for(i=0;i&120;i++);
//========================================================
void delay(uint
ms)&&&&&& //延时子程序&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
{ &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&& while(ms--)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&& {&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&& for(i = 0; i&120; i++)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&& {&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&& _nop_();&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&& }&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&& }&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
//========================================================
//&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 主函数
//========================================================
void main()
&&&&& init0809();
&&&&& i2cinit();
&&&&& delayus(5);
&&&&& while(1)
&&&&& && if(SW1==0) ADC0809_zhuanhuan();
&&&&& && if(SW2==0) DAC0832_zhuanhuan();
3.3.2 A/D转换器程序
//========================================================
//&&&&&& adc0809初始化
//========================================================
void init0809()
&&&& ST=0;
&&&& OE=0;
&&&& _nop_();
&&&& ALE=0;
&&&& _nop_();
&&&& _nop_();
&&&& _nop_();
&&&& ALE=1;&& //ALE=1时地址进入锁存器
&&&& _nop_();
&&&& _nop_();
&&&& _nop_();
&&&& ALE=0;&& //ALE=0时地址被锁存住
&&&& _nop_();
&&&& _nop_();
&&&& _nop_();
//=================================================
//&&&&&& adc0809模数转换
//=================================================
ADC0809_zhuanhuan()
&&&& c02_addr=0x01;
&&&&& while(1)
&&&&& & && ST=0;&&&
&&&&&&&&&&&& ST=1;&&&&& //上升沿复位
&&&& &&&&& _nop_();
&&&&&&&&&&& _nop_();
&&&&&&&&&&&& _nop_();
&&&&&&&&&&& ST=0;&&&&& //下降沿开始
&&&&&&&&&&& _nop_();
&&&&&&&&&&& _nop_();
&&&&&&&&&&& _nop_();
&&&&&&&&&&& while(!EOC);& //等待转换结束
&&&& OE=1;&&&&&&&& //允许输出
&&&& write_24c02(c02_addr,P1);&& //将P1口AD转换的数据写入到24c02的c02_addr地址内&
&&&&&&&&&&&& OE=0;& &&&&&&&//关闭输出
&&&&&&&&&&&& c02_addr++;
&&&& if(c02_addr==500)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
3.3.3 D/A转换器程序
//========================================================
&&&&&DAC0832转换函数
//========================================================
void DAC0832_zhuanhuan()
&&&&& uchar
&&&&& c02_addr=0x01;
&&&&& CS=0;
&&&&& for(i=0;i&500;i++)
&&&&&&&&&&&& P2=read_24c02(c02_addr);
&&&&&&&&&&&& c02_addr++;
&&&&&&&&&&&& _nop_();
&&&&&&&&&&& _nop_();
&&&&&&&&&&&& if(c02_addr==500)
系统仿真设计
仿真软件介绍
本次系统仿真用到的软件是英国Labcenter
Electronics公司推出的EDA工具软件——Proteus软件，是现阶段最好的单片机和单片机周围外部器件的仿真工具。不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能对单片机及外围器件进行仿真[14]。而且，Proteus做到了从原理图布图、代码调试、单片机与外围电路协同仿真到一键切换至PCB板的完整设计，真正实现了从概念到产品的运用。
打开软件，新建工程，在元件库中找到：2764、74LS373、ADC0808、AT89C52、CAP、DAC0832、LM358、NE5532、POT、RES、SW-SPST。参考前面的硬件设计，将需要的电路在Proteus软件中连接好[15]，如图4.1所示。
图4.1 系统仿真电路图
将编译好的.hex文件导入单片机，点击仿真按钮开始进行仿真，点击示波器，出现仿真波形，如图4.2所示。图中蓝色波形Channel B是我们给的声音信号的正弦波形；黄色波形Channel A是对声音信号进行了放大滤波处理后的正弦波形；红色波形Channel C是经过了录音、存储和回放过后的声音信号，绿色波形Channel D是最后完成滤波放大后的，进入扬声器的声音信号。
图4.2 示波器仿真波形图
本次设计，基本能够完成数字化语音存储与回放的功能，达到了预期的目标。在逐渐数字化、信息化的今天，人们对语音的存储、回放要求也越来越高，小巧便携、存储量大的系统越来越受到追捧，而本次的设计——数字化语音存储与回放系统正好充分的满足了这一点。同时，我也对本次设计做了如下总结：
在本次毕业设计之初，我对单片机的知识不是很了解，对于单片机的编程更是连皮毛都算不上，所以本次设计可谓是从零开始的。整个设计过程中，我阅读了大量的文献、书籍，从最开始的不知所云，到后来慢慢对各种元器件的理解，通过多方比较，最后选择了单片机AT89C52、A/D转换器ADC0808、运算放大器NE5532、功率放大器LM358、D/A转换器DAC0832和外接存储器2764来完成我的设计。由于Proteus软件我之前从来没有接触过，所以在设计之初，我借了很多相关的书籍来了解和学习该软件。软件设计部分可以说是我遇到阻力最大的部分，在编写程序的时候，软件提示语句错误，简单一点儿的程序我还可以勉强进行下修改，一旦程序复杂了，就很难看明白错误的原因，使得我在编程方面一筹莫展，最后还是在同学的帮助下完成了这部分的工作。
经过半年时间的努力，我的设计终于完成了。从这次的设计中我的收获也不少，让我明白了，凡事都要有认真严谨、实事求是、坚持不懈的态度。在此，我也要感谢我的导师和帮助过我的同学，是你们的指导和帮助，使我能够顺利的完成此次毕业设计，谢谢！
刘金华，李宗福.单片机在语音存储与回放中的作用[J].黄石高等专科学校学报，2000，16(1)3-7.
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沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现[M].北京：电子工业出版社，2005.
戴仙金.51单片机及其C语言程序开发实例[M].北京：清华大学出版社，.
彭同明，徐学勤.单片机原理及应用[M ].北京：中国电力出版社， 2005.
阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2006.
谢维成，杨加国.单片机原理与应用及C51程序设计[J].第2版.北京：清华大学出版社，2009.
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马忠梅等.单片机的C语言应用程序设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003.
/view/3791579.htm/ ADC0808.
/view/2251929.htm/ AT89C52.
/view/2525920.htm/ DAC0832.
徐爱钧.单片机原理与应用—基于Proteus虚拟仿真技术[M]. 北京：机械工业出版社，2010/5.
康华光.电子技术基础模拟部分[M] .第5版.北京：高等教育出版社，2006/1.
黄恩，魏炜，邹搜涛等.数宇化语音存储与回放系统硬件设计[J].中国仪器仪表，2003，3：42-44.
&& 教育背景
&&&&&& 1.7&&& 就读于重庆市江津区白沙镇双槐树小学
&&&&&& 2.7&&& 就读于重庆市江津区白沙镇白沙中学
&&&&&& 3.7&&& 就读于重庆市江津区白沙镇高屋中学
&&&&&& 4.7&&& 就读于重庆市江津区实验中学
&&&&&& 7.7&&& 就读于重庆市沙坪坝区重庆第八中学
&&&&&& 8.7&&& 就读于重庆市江津区江津中学
&&&&&& 2008.9-至今 &&&& 就读于中国计量学院
&&&&&& 实践及实习
&&&&&& 学年： 金工实习：掌握了车、钳、刨、磨、钻、铣、焊等操作
&&&&&& 学年： 电子实习：完成了心率计的制作
&&&&&& 学年： 半导体课程设计：PN结电阻、IC可调电阻、NLDMOS的版图设计
&&&&&& 学年： 集成电路课程设计：一位全加器的设计和仿真
&&&&&& 获奖情况
&&& 2008.12&
获得中国计量学院第五届星级文明寝室四星级寝室称号
&&& 2009.09&
获得中国计量学院素质拓展团体赛第一名
&&& 2009.05&
获得中国计量学院经济与管理学院第四届寝室英语文化节三等奖
&&& 2011.04&
获得中国计量学院文艺积极分子称号
&&& 2011.11&
获得中国计量学院学习进步荣誉称号
获得中国计量学院校优秀学生三等奖学金
学位论文数据集
中图分类号*
数字化存储、回放、Proteus仿真、单片机、采样、模/数转换
学位授予单位*
学位授予单位代码*
中国计量学院
数字化语音存储与回放系统设计
培养单位名称*
培养单位代码*
培养单位地址
中国计量学院
浙江省杭州下沙高教园区学源街
学位授予年*
数字化语音存储与回放
论文提交日期*
2012年5月22日
答辩委员会主席*
答辩委员会成员
楼俊、叶有祥、李晓艳、徐贲、石岩
电子版论文提交格式&&&&
文本（√&）图像（&）视频（&）音频（&）多媒体（&）其他（&）
电子版论文出版（发布者）
电子版论文出版（发布）地
论文总页数*
注：共33项，其中带“*”为必填数据。
中国计量学院
本科毕业设计（论文）附件清单
论文题目：数字化语音存储与回放系统设计
学生姓名&&&&
尹怡 & &&&&学生学号& & &&&&&&班& 级&& 08微电2&
学生专业 微电子学 &&&所属分院 光学与电子科技学院 &指导教师& 叶有祥&
1.& 毕业设计任务书
2.& 毕业设计开题报告
3.& 毕业设计开题意见表
4.& 毕业设计指导教师意见表
5.& 毕业设计评阅表
6.& 毕业设计验收登记表
7.& 毕业设计答辩记录表
8.& 毕业设计评语表（评分表）
9.& 毕业设计文献综述
10. 外文文献翻译译稿1
11. 外文文献翻译原文1
12. 外文文献翻译译稿2
13. 外文文献翻译原文2
中国计量学院
毕业设计（论文）任务书
姓名： 尹怡 &班级： 08微电2 &学号：
题目：&&&& &&&&数字化语音存储与回放系统设计&&&& &&&&&
内容要求：
一、阅读相关书籍和资料，在掌握模拟电路和数字电路的基本知识和基本原理的基础上，能利用单片机等相关知识设计电路及其实现特定功能的技术。
二、完成功能：
拾音器之后的放大器增益为46dB，耳机之前的放大器增益为40dB，增益均可调；带通滤波器的通带为300Hz～3.4kHz；ADC的采样频率fs=8kHz，字长＝8位；语音存储时间大于等于10秒； DAC的变换频率fc=8kHz，字长＝8位；回放语音质量良好，等。必要时在保证语音质量前提下做进一步发挥。
三、查阅相关文献资料12篇以上，翻译其中的2篇英文文献。
四、按要求撰写文献综述和开题报告。
五、完成一个具体电路的设计工作，并从理论上分析其工作的合理性和可靠性。必要时实现相应电路焊接工作，对设计样品进行测试，分析测试结果。
六、按要求完成毕业论文。
起止日期：2011年12月20日 至2012年05月26日
指导教师： &&&&&&&学科系、所负责人： &&&&&&
2011年12月18日发
中国计量学院
毕业设计（论文）开题报告
学生姓名： &&&尹& 怡&& 学 号：& &
专&&& 业：& &&&&&&&&&&微电子学&&& &&&&&&&&&&
班&&& 级：& &&&&&&&&&&08微电2& &&&&&&&&&&&&
设计（论文）题目：
&&&&&&&&& 数字化语音存储与回放系统设计&&&&&&& &
指导教师： &&&&&&&&&&&&叶有祥&&&&& &&&&&&&&&
二级学院： &&&&&&&光学与电子科技学院&&&&&&&
2012年03月10日
一、研究的背景和意义
1.1、研究背景
伴随着经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，现在的人已经离不开音乐，并且对听觉的要求越来越高。随着计算机技术和数字电子的发展，现在的语音系统有了重大的飞跃，由以前体积较大的单放机、复读机、录音机发展到了音质好、体积小、容量大的MP3、MP4、手机，可以说语音技术已经相当成熟了。&
传统的磁带语音录放系统因其体积大、使用不便，在电子与信息处理的使用中受到许多限制；体积小巧，功耗低的数字化语音存储与回放系统将完全可以替代它。数字化语音存储与回放系统的基本原理是对语音的录音与放音的数字控制，主要包括为了增加语音存储时间，提高存储器的利用率，而采用的非失真压缩算法，来对语音信号进行压缩后的再存储，而在回放时再进行解压缩；同时，对输入语音信号进行数字滤波来抑制杂音和干扰，从而确保了语音回放的可靠质量。自80年代以来，美、日等国的数字语音技术的研究工作就已经进入了应用阶段，相继研制的大规模集成电路语音芯片已经供应市场，并不断推出新的品种。数字语音技术的应用领域也十分广泛，首先是数字通信系统，当通过数字通信系统传送语音信号时，语音数字化技术就是必不可少的了。
在我们的日常生活中，数字化语音存储与回放技术得到了广泛的应用，诸如公交车报站器、采访笔、MP3播放器、MP4播放器、手机等，使得产品的功能强大，淘汰了磁带录音的传统方式，方便了人们的生活，推动了社会的进步。随着数字信号处理器、超大规模集成电路的高速发展，语音记录技术已从模拟录音阶段过渡到数字录音阶段。在数字化录音技术中，压缩后的语音数据有些存储在硬盘中，有些存储在带有掉电保护功能的RAM或FLASH存储器中。
1.2、研究意义
数字语音电路是一种集语音合成技术、大规模集成电路技术以及微控制器技术为一体的一种新型技术。用DPS技术对语音信息进行处理，用Flash ROM技术进行存储，提高了语音的回放质量，延长了存储时间，与盒式磁带录音机相比避免了机械传动噪音，并且音质好，功耗低，具有时钟功能，又用中断方式控制录音，放音的过程，实现了语音存储与回放的数字化。其中关键技术在于：为了增加语音存储时间，提高存储器的利用率，采用了非失真压缩算法对语音信号进行压缩后再存储，而在回放时再进行解压缩。同时，对输入语音信号进行数字滤波以抑制杂音和干扰,从而确保了语音回放的可靠质量。当今，计算机技术带来了科研和生产的许多重大飞跃，微型计算机的应用已经渗透到生产、生活的各个方面。单片微型计算机简称单片微机或单片机，又称为微控制器。它体积小、价廉、功能强，适用范围越来越宽。单片机在工业控制、自动检测、智能仪器、家用电器等领域的应用尤其突出。
&&& 语音集成电路与微处理器相结合，具有体积小、扩展方便等特点，具有广泛的发展前景。
二、研究内容和拟解决的关键问题
2.1、研究内容
&&& 目前研究方向暂定为3点：
(1)、系统硬件设计
(2)、系统软件设计
(3)、电脑仿真处理
其中，系统硬件设计主要涉及到：增益放大器、带通滤波器、AD转换电路、C51单片机、DA转换电路和输出放大器的设计。系统软件设计主要涉及到：单片机的编程等方面。电脑仿真处理主要涉及到：protel进行设计电路和proteus进行电路仿真。
2.2、拟解决的关键问题
数字化语音存储与回放系统的基本原理是对语音的录音与放音的数字化控制，其关键技术在于，为了增加语音存储时间，提高存储器的利用率，采用了非失真压缩算法对语音信号进行压缩后再存储，而后在回放时再进行解压缩。同时对输入语音信号进行数字滤波以抑制杂音和干扰，从而确保了语音回放的高质量。为了降低噪声提高语音质量和音量的稳定性，可采用带通滤波器和自动增益控制电路。
由于在编码模式下要采用8kHz的采样率，所以，每次压缩中断服务程序必须在不超过125的时间内完成，因此，压缩录音处理程序的代码必须进行最大可能的优化，以减少程序执行时间，以免采样、数据处理或者信息显示发生冲突，也可避免在中断采样时造成采样点的丢失。
三、研究方案及措施
3.1、系统硬件设计
&&&& 具体的系统框架图参见图1所示，主要分为十一个模块，分别是拾音器、前置增益放大器、前置带通滤波器、AD转换电路、单片机、外接存储器、键盘、DA转换电路、后置带通滤波器、输出放大器和扬声器。人耳能听到的声音频率范围为，而一般语音频率最高为。数字化语音存储与回放系统的基本思想是将模拟语音信号通过模数转换器(A/D)转换成数字信号，再通过单片机控制存储在存储器中；回放时，由单片机控制将数据从存储器中读出，然后通过数模转换器(D/A)转换成模拟信号，经放大在扬声器(或耳机)上输出语音。本系统以单片机为控制器，另配一个外部存储器来存放采集的语音数据。根据“奈奎斯特采样定理”，采样频率必须大于模拟信号最高频率的两倍，而语音信号频率为，所以选取采样频率为，理论上即可不失真地回放输入的语音信号。
图1 系统整体框架图
电路主要以单片机为核心，增益放大器对微弱的语音电信号进行放大处理，AD转换电路将模拟信号转换为数字信号，DA转换电路将数字信号转换为模拟信号。其实现的具体功能是：
1、录音功能。模块工作后，通过键盘开关的控制，将现有的语音信号，通过放大滤波、转换为数字信号，存储到RAM，完成语音的录音功能。
2、放音功能。模块工作后，通过键盘开关的控制，将已经采集到的语音信号，通过单片机播放出来，完成放音功能。
3.2、系统软件设计
&&& 数字化语音存储与回放系统的总体流程图分为两部分，一部分是主程序流程，另一部分是子程序流程，具体的软件设计流程图参考图2和图3：
图2 系统软件主程序流程
图3 系统软件子程序流程
3.3、电脑仿真处理
本次系统仿真用到的软件是英国Labcenter
Electronics公司推出的EDA工具软件——Proteus软件，是现阶段最好的单片机和单片机周围外部器件的仿真工具。不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能对单片机及外围器件进行仿真。而且，Proteus做到了从原理图布图、代码调试、单片机与外围电路协同仿真到一键切换至PCB板的完整设计，真正实现了从概念到产品的运用。首先，在protel软件环境下设计电路，画出相应的电路图。其次，在proteus软件环境下，进行电路仿真。
四、实施计划
4.1、3月1日至3月15日
①　文献阅读（中外文资料，书籍，文献）；
②　外文资料翻译（共3000字以上）；
③　完成开题报告和文献综述；
④　准备开题答辩。
4.2、3月15日至5月中旬
①　开题答辩；
②　毕业设计方案实施；
③　毕业设计中期检查。
4.3、5月中旬至6月初
①　完成整体设计，进行系统联调；
②　修改完善作品，完成毕业设计。
4.4、6月以后
①　精修论文；
②　准备答辩。
五、参考文献
[1] 刘金华，李宗福.单片机在语音存储与回放中的作用[J].黄石高等专科学校学报，2000，16(1)3-7.
[2] 梁文海，徐玲.语音数字化存储回放系统设计极其应用.四川大学学报，2002，01：1-4.
[3] 沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现[M].北京：电子工业出版社，2005.
[4] 戴仙金.51单片机及其C语言程序开发实例[M].北京：清华大学出版社，.
[5] 彭同明，徐学勤.单片机原理及应用[M].北京：中国电力出版社， 2005.
[6] 阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2006.
[7] 谢维成，杨加国.单片机原理与应用及C51程序设计[J].第2版.北京：清华大学出版社，2009.
中国计量学院毕业设计（论文）开题意见表
中国计量学院毕业设计（论文）指导教师意见表
二级学院 ： 光学与电子科技学院 &指导教师：& 叶有祥&
姓名： 尹怡 &学号：
&班级： 08微电2
题目：&&&&&& 数字化语音存储与回放系统设计&&&&&
中国计量学院毕业设计(论文)验收情况记录表
数字化语音存储与回放系统设计
中国计量学院毕业设计（论文）答辩记录表
答辩人：&& &尹 怡 &&&&&&&&&&&&班级： &&&08微电2 &&&&
答辩小组成员： &&楼俊、叶有祥、李晓艳、徐贲、石岩& &&
论文题目：&&&&
&&&数字化语音存储与回放系统设计 &&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 答辩小组组长：&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
中国计量学院毕业设计（论文）评语表
二级学院 ： 光学与电子科技学院 &指导教师：& 叶有祥&
姓名： 尹怡 &学号：
&班级： 08微电2
题目：&&&&&& 数字化语音存储与回放系统设计&&&&&
中国计量学院
毕业设计（论文）文献综述
学生姓名： &&&尹 怡&& 学 号： && &&
专&&& 业：& &&&&&&&&&&微电子学&&&& &&&&&&&&&&
班&&& 级：& &&&&&&&&&&08微电2&&&& &&&&&&&&&&
设计（论文）题目：
&&&&&&&&&& &数字化语音存储与回放系统设计&&&&&& &
指导教师： &&&&&&&&&&&&叶有祥&&& &&&&&&&&&&&&
二级学院： &&&&&&&&光学与电子科技学院&&&&&&&
2012年03月10日
自从爱迪生1877年发明留声机以来，音响技术已有百余年的发展历史，这期间，记录存储各种声音的载体层出不穷，传输与播放语音的技术发展也可谓日新月异。
语音信号处理属于信息科学的一个重要分支，大规模集成技术的高速发展和计算机技术的飞速前进，推动了这一技术的发展。在数字音频技术和多媒体技术迅速发展的今天，传统的磁带语音录放系统因体积大、使用不便、放音不清晰而受到了巨大挑战，采用单片机对语音进行录放解决了体积大的问题。该系统采用单片机对录音、放音、暂停等功能实现控制，以数字电路为基础，利用数字语音电路来实现语音信号的数据化、存储、还原等任务。数字语音电路是一种集语音合成技术、大规模集成电路技术以及微控制器技术为一体的一种新型技术。用DPS技术对语音信息进行处理，用Flash ROM技术进行存储，提高了语音的回放质量，延长了存储时间，与盒式磁带录音机相比避免了机械传动噪音，并且音质好，功耗低，具有时钟功能，又用中断方式控制录音，放音的过程，实现了语音存储与回放的数字化。其中关键技术在于：为了增加语音存储时间，提高存储器的利用率，采用了非失真压缩算法对语音信号进行压缩后再存储，而在回放时再进行解压缩。同时，对输入语音信号进行数字滤波以抑制杂音和干扰,从而确保了语音回放的可靠质量。
&& &语音集成电路与微处理器相结合，具有体积小、扩展方便等特点，具有广泛的发展前景。
二、研究历史与现状
伴随着经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，现在的人已经离不开音乐，并且对听觉的要求越来越高。随着计算机技术和数字电子的发展，现在的语音系统有了重大的飞跃，由以前体积较大的单放机、复读机、录音机发展到了音质好、体积小、容量大的MP3、MP4、手机，可以说语音技术已经相当成熟了。
传统的磁带语音录放系统因其体积大、使用不便，在电子与信息处理的使用中受到许多限制；体积小巧，功耗低的数字化语音存储与回放系统将完全可以替代它。数字化语音存储与回放系统的基本原理是对语音的录音与放音的数字控制，主要包括为了增加语音存储时间，提高存储器的利用率，而采用的非失真压缩算法，来对语音信号进行压缩后的再存储，而在回放时再进行解压缩；同时，对输入语音信号进行数字滤波来抑制杂音和干扰，从而确保了语音回放的可靠质量。自80年代以来，美、日等国的数字语音技术的研究工作就已经进入了应用阶段，相继研制的大规模集成电路语音芯片已经供应市场，并不断推出新的品种。数字语音技术的应用领域也十分广泛，首先是数字通信系统，当通过数字通信系统传送语音信号时，语音数字化技术就是必不可少的了。在我们的日常生活中，数字化语音存储与回放技术得到了广泛的应用，诸如公交车报站器、采访笔、MP3播放器、MP4播放器、手机等，使得产品的功能强大，淘汰了磁带录音的传统方式，方便了人们的生活，推动了社会的进步。随着数字信号处理器、超大规模集成电路的高速发展，语音记录技术已从模拟录音阶段过渡到数字录音阶段。在数字化录音技术中，压缩后的语音数据有些存储在硬盘中，有些存储在带有掉电保护功能的RAM或FLASH存储器中。
当今，计算机技术带来了科研和生产的许多重大飞跃，微型计算机的应用已经渗透到生产、生活的各个方面。单片微型计算机简称单片微机或单片机，又称为微控制器。它体积小、价廉、功能强，适用范围越来越宽。单片机在工业控制、自动检测、智能仪器、家用电器等领域的应用尤其突出。本课题以单片机为主体，实现了语音的数字化存储与回放，整个系统分为录音、放音和暂停三种状态。
三、存在的问题分析
& 传统的磁带语音录放系统因其体积大、使用不便，在电子与信息处理的使用中受到许多限制，但是体积小巧，功耗低的数字化语音存储与回放系统将完全可以取代它。数字化语音存储与回放系统的基本原理是对语音的录音与放音的数字化控制，其关键技术在于，为了增加语音存储时间，提高存储器的利用率，采用了非失真压缩算法对语音信号进行压缩后再存储，而后在回放时再进行解压缩。同时对输入语音信号进行数字滤波以抑制杂音和干扰，从而确保了语音回放的高质量。为了降低噪声提高语音质量和音量的稳定性，可采用带通滤波器和自动增益控制电路。
& 由于在编码模式下要采用8kHz的采样率，所以，每次压缩中断服务程序必须在不超过125的时间内完成，因此，压缩录音处理程序的代码必须进行最大可能的优化，以减少程序执行时间，以免采样、数据处理或者信息显示发生冲突，也可避免在中断采样时造成采样点的丢失。
四、总结与研究思路
4.1、系统硬件设计
人耳能听到的声音频率范围为，而一般语音频率最高为。数字化语音存储与回放系统的基本思想是将模拟语音信号通过模数转换器(A/D)转换成数字信号，再通过单片机控制存储在存储器中；回放时，由单片机控制将数据从存储器中读出，然后通过数模转换器(D/A)转换成模拟信号，经放大在扬声器(或耳机)上输出语音。本系统以单片机C51为控制器，另配一个外部存储器来存放采集的语音数据。根据“奈奎斯特采样定理”，采样频率必须大于模拟信号最高频率的两倍，而语音信号频率为，所以选取采样频率为，理论上即可不失真地回放输入的语音信号。具体的系统框架图参见图1。
图1 系统整体框架图
整个系统分为数字和模拟两大部分。模拟电路主要由电压放大、功率放大及滤波器组成。数字电路以单片机C51为核心，存储器，外加A/D、D/A及键盘等外围电路构成。
4.2、系统软件设计
软件设计采用汇编语言，程序编写好后由汇编程序编译为机器语言，通过烧录器将程序烧录到单片机中，以实现控制外围各种芯片的功能。汇编语言是一种功能很强的程序设计语言，也是利用所有特性并能直接控制硬件的语言。具体的软件设计流程图参考图2和图3。
图2 系统软件主程序流程
图3 系统软件子程序流程
五、参考文献
[1] 刘金华，李宗福.单片机在语音存储与回放中的作用[J].黄石高等专科学校学报，2000，16(1)3-7.
[2] 梁文海，徐玲.语音数字化存储回放系统设计极其应用.四川大学学报，2002，01：1-4.
[3] 沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现[M].北京：电子工业出版社，2005.
[4] 戴仙金.51单片机及其C语言程序开发实例[M].北京：清华大学出版社，.
[5] 彭同明，徐学勤.单片机原理及应用[M].北京：中国电力出版社， 2005.
[6] 阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2006.
[7] 谢维成，杨加国.单片机原理与应用及C51程序设计[J].第2版.北京：清华大学出版社，2009.
陈忠平.单片机原理及接口[M].北京：清华大学出版社,2007.
侯玉宝.基于
Proteus 的单片机设计与仿真[M].北京：电子工业出版社, 2008.
[10] 许强.基于8位单片机的数据采集系统的研究[J].湖南广播电视大学学报，2005.1，15-3.
外文文献翻译译稿
基于单片机RTL8019AS的以太网通信节点中的应用
摘要：基于单片机的以太网通信(SCM)可实现与RTL8019AS的控制。在这篇文章中，硬件架构以太网通信节点之间的连接，特别介绍了RTL8019AS和89C52。它还提供系统框图和问题，需要注意点问题，同时实现一个真正的程序。
关键词：RTLSO19AS，单片机，以太网，以太网通信节点。
&&& 众所周知，Ethernet是使用最广泛的计算机网络和商业网络的主要选择。今天，以太网是一种局域网的数据进行排序，由DEC公司、英特尔公司和施乐公司共同开发的communications，使它的工业标准分布式处理和办公自动化应用部分得到了应用。与其他类型的网络等相比，由于以太网具有可见在开放性，可维护性的优点，提升能力使延伸其应用领域迅速发展。一个统计数据说，现在85%的全球网络使用以太网技术。
&&& 与会者普遍认为，研究和以太网专为IT领域发展，并不能完全得到在其他地区使用。但是，随着以太网技术的发展，它本身很容易地扩大到其他地区。例如，对于在工业总线控制区，国际现场总线基金会(FF)已取得的l00Mbps以太网其高速的现场总线标准。
在以太网通信系统，通常是一台电脑是主要的通信终点。虽然节点可以传递信息，具有低通讯流量和高度等其他功能，使用一台电脑会使这种节点通信的成本增加并压低price
performance比例。本文介绍了以太网通信节点组成RTL8019AS和89C52可满足需要低通信以太网通信以较低的成本和交流和以太网通信高度扩大信息传输上的应用。
二、系统硬件设计
A、硬件总体规划
基于单片机的以太网通信节点实现，本身和其他的以太网年底之间的连接。瑞昱公司的以太网芯片RTL8019AS点是由单片机89C52控制。为了获得更高的能力通信节点，用键盘配置的系统，数码管显示屏，内存，及其他周边单位。图l所示系统的硬件框图。
图l& 所示系统的硬件框图
B、RTL8019AS的特点
&&& RTL8019AS是一种高度集成的l0h4bps以太网控制器，提供了一个简单的解决方案实施。即插即用(PNP)NE2000兼容适配器与全双工和断电功能。该芯片是符合以太网I1和IEEE802.310BASE5，10BASE2和l0BaseT因此它可以应用到当今Ethernets全双工功能，可以同时传输和接收双绞线链接到一个全双工以太网交换枢纽。此功能不仅提高了信道带宽，从10到20 Mbps，但也避免了性能退化问题，是由于渠道的争夺特点以太网CSMA / CD协议。
RTL8019AS是建立在在单一芯片上16KB的SRAM。它的设计不仅要提供更加友好的功能，而且还保存的努力SRAM的采购和库存。
RTL8019AS的内部和外部的双通道总线，它可以直接访问内存（DMA模式）。
本地DMA通道连接到内存和第一先出寄存器(FIFO)，远程DMA通道连接到系统内存以及内存装备了外部的供应链管理。本地DMA持有更高由RTL8019AS的内部仲裁的优先级电路，而本地DMA和远程Dh4A请求RTL8019AS在同一时间内存操作。
C、RTL8019AS和89C52之间的硬件连接
&&& RTL8019AS是提供ISA接口的以太网芯片针SA的0-19 ISA地址的接口线。在这个系统中，地址的接口与单片机只需要5个有效的地址线和其他地址线，RTL8019AS的内部控制内存只包括4页,每个页面包含16个寄存器，同时设置寄存器,一个特殊的寄存器的值，可以选择当前页面的地址。数据总线和RTL8019AS的地址总线分开。高8位数据总线引脚的SD8-15是FEE。因为它有一个16位数据总线和8位数据宽度。RTL8019AS的有用于插入一个等待状态引脚IOCHRDY到当前高速主机rewrite命令的等待周期。其他一般控制线，如芯片选择，读控制，写控制等等，这些没有在这篇文章中详细讨论。
RTL8019AS的有3各种外部网络接口？这是粗同轴电缆接口，细同轴电缆的设备接口电缆和屏蔽双绞线线接口。至简单的设计，该系统只使用屏蔽正面和负面的传输双绞线接口端口分别是45引脚TPOUT+和46针TPOUT，而接受端口的引脚59 TPIN +和引脚58 TPIN。一个特殊的隔离变压器用于抵消RTL8019AS和接口RJ45浪涌袭击噪音的干扰。此外，指导由RTL8019AS的信号可直接驱动LED并表示数据状态的接收，传输，碰撞等等。如图2所示，RTL8019AS和89C52之间的硬件连接。（只是RTL8019AS部分的存储长度）
图2& RTL8019AS和89C52之间的硬件连接
三、通过软件实现RTLIO19AS
A、系统软件的运行
为了简化系统设计和调试容易，软件的通信节点的设计采用模式主程序调用其他模块。子程序结束系统初始化子程序，键盘和演示子程序，通信子程序等。图3显示了程序框图。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
图3& 程序框图
B、子程序的软件实施
&&& 采用模块化通信过程中的子程序设计，包括网络初始化模块，数据包接收模块，数据包处理模块和数据包传输模块。虽然第一次启动或RTL8019AS的重新启动，网络初始化模块调用。当一个数据包扫描到达或需要传播到相应的模块。而数据收到包，数据包处理模块将计算它。图4所示的通信过程子程序框图。
图4& 通信过程子程序框图
在第一通信之前，初始化模块应要求完成配置。RTLS019AS通过设置控制寄存器。相对重要的寄存器包括中断屏蔽寄存器(IMPL)，它可以屏蔽8通道中断，数据传输配置寄存器(TCR)，它可以设置传输模式和模式是否应使用CRC校验数据接收配置寄存器(RCR)，可以设置是否接收到广播地址，多播地址并保留错误数据包，并且物理地址的这个节点应当设置在物理地址存储器中。
RTL8019AS是建立与16KE3 SRAM在一个单一的作为一个环形缓冲存储器芯片，它可以担任缓冲传输数据包和接收的数据包。缓冲存储器有64页，256字节每秒页面地址是OX40-0x7F的。接收缓冲区和转递的缓冲区域应当设置而RTL8019AS的初始化在开始的时候。在这个系统中，发射缓冲存储器使用内存，18页地址为0x40-0x51，所以数据传输的页面起始地址寄存器(TPSR)设置为0x40的。和接收缓冲内存使用的内存地址是46页0x52-0x7F的，所以数据接收页的起始地址寄存器(PSTART)设置为0x52和数据接收页的站地址设置为Ox80.Data传输包寄存器(PSTOP)模块需要传送到内部碎片的数据写入到一个缓冲存储器。然后，它设置的发射字节寄存器TBCR0和TBCR1 according数量需要的字节传输。最后，它设置的CR寄存器为0x06的结束数据传输。
边界的地址(BNRY)的，应设置为0x52初始化时。当数据接收页的起始地址寄存器(PSTART)是不相等的边界地址，这是由通信子程序检查，显示RTL8019AS的，已收到一个数据包，它可以通过设置。
BNRY应设置为看完处理数据包的下一个页面地址数据包完成。虽然接收下一个数据包，其中铅的PSTART不等于边界解决了，它可以通过调用接收数据读出封装模块。当的PSTART是相等的PSTOP。RTL8019AS将重新载入原来的值，这是概念环形缓冲区。这是为什么接收的原因模块应判断是否已停止地址。
基于单片机的The Ethernet通信节点(SCM)可实现与以太网芯片RTL8019AS的89~52控制。通过这个网络节点，我们可以通过以太网的最一般的数据传输网络。实验证明，通信效果完全能够满足系统的要求这并不要求很高的通信速率。单片机具有许多优点如轻松扩展和简单的控制，所以单片机控制系统可以大大提高priced表现的比例网络控制系统，并保持了很好的应用前景。
[1]李华，51单片机汇编语言应用单片机接口技术，北京，北京航天航空大学出版社，2001
[2]马忠梅，应用单片机C语言程序设计语言，北京，北京航天航空大学出版社，2002
外文文献翻译原文
外文文献翻译译稿2
在语音存储的可靠性多层次模拟记忆中使用源端注射闪存播放系统
摘要：多层次模拟内存主要通过数据保留，循环耐力和读写干扰来展示。此存储系统可保留语音邮件10年，可以连续记录50K周期。它可以承受高达300单元保留转移& 50 mV和满足THD&0.5%和SINAD&32 dB的。
单芯片记录和回放系统通过直接存储和检索中的一个模拟信号多层次的模拟内存使用双管隧道氧化物来实现。这种类型的系统是本质上是低成本，低功耗，更简单的系统，需要ATO-研发通过实施了传统的多芯片解决方案通常，D型到A，数字存储器，微控制器或DSP芯片。作为闪存EEPROM正在取代双晶体管EEPROM，其可扩展的设备结构，这是一个基于Flash必要的开发的推进这样一个模拟内存系统。以其低廉的闪存技术规划目前已经被用来建立一个多层次的模拟内存在语音存储与回放系统用SSI的分裂栅单元。在这论文中提出了本系统的可靠性方面。
可靠性要求
一个多层次的模拟内存的可靠性比一般的CMOS和一般的闪存EEPROM要求（数据保留，自行车耐力，阅读和写打扰）高。不像其他非易失性存储器，多层次模拟记忆对于极少量的电荷改变更为敏感。电场和电荷损耗/增益或通过氧化物绝缘体的泄漏可以造成目前应用在读取或写入相邻的内存单元，。这种存储系统需要保留10年的语音邮件没有退化的语音质量，必须能够连续记录50万次（耐力）无故障。为了满足这些要求，阵列行动进行了广泛的特点和再优化。此外，电介质的可靠性是彻底评估和优化的过程。
VSF（源极跟随器读取一个只有600 mV的电压漂移电压），相当于中存储的数据位的变化。各种扰乱阵列编程模式和阅读是特别是多层次的存储的重要性。下文表1结了程序干扰模式和图.1和图.2显示这两个AVSF变更（标准误差）模式。我们注意到，扰乱机制，增加了更多的电子浮栅，因此在VSF负移。
表1& 程序干扰模式
&&&&&&&&&&&&& &&图.1 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图.2
在显示内在的循环特征窗口关闭的阴谋。图.3所示的窗口关闭高输出四（单个单元的行为是擦除状态）。循环寿命是由单个单元，它可以没有限制不再有足够的擦除。图.4显示了擦除VSF发行采取后0，5K，25K，50K一百万个单元周期。蔓延的VSF对低价值的分配是一个直接的后果在聚隧道氧化层的电子陷阱。
与测试访问聚-1浮栅阵列结构是用来描述陷阱。图.5显示增加隧道作为时间函数的电压测量测试阵列结构。此电压的变化引起的电子在隧道氧化层，是一个功能的能量密度。图.6隧道氧化物IV曲线显示作为一个功能的转变注射充注量。图.7，我们可以看到，写擦除周期数增加，需要更高的擦除电压。该行为是近数。最大的擦除电压是有限的外围电路可靠性的考虑。
&&&&&&&&&&&&&& 图.3&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图.4
&&&&& &图.5&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图.6&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图.7
图.8显示转变为后24小时250C烤VSF完全编程的单元。假设活化能1.2 EV，这代表着600多年在85C。平均移20 mV时，对应的250电子电荷损失。整个阵列的参考单元用于补偿随着时间的推移平均费用的损失和取消温度变化。图.9表明，转变是大致成正比的电势。潜力到Q成正比，负责对浮动栅和Q*（VSF - VSFUV）的CFG，其中CFG是约等于浮栅电容，约2 FF，VSFUV，是源跟随电压的W擦除条件。这潜力是不到一伏编程的单元。
&&&&&&&& &图.8&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图.9&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图.10
流行噪音和背景噪音
&&& 在持续烘干后有时个别细胞的数据位移会大大不同于周边细胞的。如果转变超过70mv，会发出声音和产生爆裂声。这在沉默中或在一个信息的沉默阶段尤为可闻。甚至当差异小于70mv时，这种细胞可以有助于背景噪声。在一项研究中，我们通过实验确定，提高300细胞保留烘烤转变更大(480,000)超过50毫伏，仍然满足最低要求的SINAD= 32分贝。图.10这样的研究显示测量SINAD的绘制，对细胞的数量，转向更大超过50毫伏。
介质的完整性
介质的完整性和质量是可靠的关键操作的存储单元阵列和高压电路在外围。表2的显示基础上的评估结果伯克利模型。
此外，采用沉积氧化物和poly cider底电极的电容器氧化物，进一步由TDDB膜所描述，如图.11所示。
这个测试复制用户设备不断刺激不断回放的内容整个阵列的操作条件下，和输出装在用户的应用。为了加速测试我们使用150℃，3.3V。试验后，部分仍然必须满足的产品性能和声音保真度标准如下。
这种压力复制用户的记录条件。整个数组是受到交替擦除和全编程周期，类似于通常表现的数字记忆。在循环部分被测试后，必须满足声音保真度的以下标准。
通常一个长期的信息，包括记录到存储器阵列的一个音调和沉默。该装置放在一个无偏的温度下，该消息随后被检索和分析。为了通过测试，该消息不可以被恶化得超出声音保真度标准。然后不同的连续音记录到数组在一个特定的模式，涵盖所有可能的来源写扰乱（列，相邻的行和镜行）。这些行的内容（或细胞），并没有重新编写的检索和分析。
“原始邮件不能恶化以外的声音保真度准则。
声音保真度标准
多层次的模拟内存THD（总评价谐波失真）的SINAD（信号对噪声）。
THD：总谐波失真是衡量如何许多纯音失真。这是一个能源的比例对所有谐波的基本色调。这项措施是通常以百分比表示。虽然政府新闻处的标准是低于2%是通过我们的测量，在资格通常为0.5%或更低。
信纳比：这是一个信号噪声和措施失真，它通常是在分贝表示。这是一个在测量能级的基调总测量噪声和失真。
ISD公司的内部标准是记录的信息的信号纯度为32分贝或更高。产品合格结果汇总表3。除了通过给定的数据保留和编程干扰测试标准，退化的SINAD衡量和检验后发现是微不足道的。
外文文献翻译原文2
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