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控制,MCU相关技术文章如何利用AVR单片机设计出语音识别系统
0 引言
传统的人机交互依靠复杂的键盘或按钮来实现，随着科技的发展，一些新型的人机交互方式也随之诞生，带给人们全新的体验。基于语音识别的人机交互方式是目前热门的技术之一。但是语音识别功能算法复杂、计算量大，一般在计算机上实现，即使是嵌入式方面，多数方案也需要运算能力强的ARM或DSP，并且外扩RAM、FLASH等资源，增加了硬件成本，这些特点无疑限制了语音识别技术的应用，尤其是嵌入式领域。
本系统采用的主控MCU为Atmel公司的ATMEGA128，语音识别功能则采用ICRoute公司的单芯片LD3320。LD3320内部集成优化过的语音识别算法，无需外部FLASH，RAM资源，可以很好地完成非特定人的语音识别任务。
1 整体方案设计
1．1 语音识别原理
在计算机系统中，语音信号本身的不确定性、动态性和连续性是语音识别的难点。主流的语音识别技术是基于统计模式识别的基本理论，原理如图1所示。
2．1 控制器电路
控制器选用Atmel公司生产的ATMEGA128芯片，采用先进的RISC结构，内置128 KB FLASH，4 KB SRAM，4 KB E2PROM等丰富资源。该芯片
是业界高性能、低功耗的8位微处理器，并在8位单片机市场有着广泛应用。
2．2 LD3320语音识别电路
LD3320芯片是一款“语音识别”专用芯片。该芯片集成了语音识别处理器和一些外部电路，包括A／D、D／A转换器、麦克风接口、声音输出接口等，而且可以播放MP3。不需要外接任何的辅助芯片如FLASH，RAM等，直接集成到产品中即可以实现语音识别、声控、人机对话功能。
图3为LD3320电路原理图，与MCU通信采用SPI总线方式，时钟不能超过1．5MHz。
麦克风工作电路如图4所示，音频输出只需将扬声器连接到SPOP和SPON即可。使用SPI总线方式时，LD3320的MD要设为高电平，SPIS设为低电平。SPI总线的引脚有SDI，SDO，SDCK以及SCS。INTB为中断端口，当有识别结果或MP3数据不足时，会触发中断，通知MCU处理。RSTB引脚是LD3320复位端，低电平有效。LED1，LED2作为上电指示灯。