基于51單片機的電話留言機設計

1.5.1 可行性分析

從當時國內(nèi)電話機的發(fā)展狀況來看，電話留言機在市場上品種很少，進口的電話留言機價格較昂貴，不能被一般電話用戶接受，而國內(nèi)對電話留言機已有較大的需求，因此，研制電話留言機勢在必行。

從技術(shù)角度來看，技術(shù)人員已掌握電話留言機的關(guān)鍵技術(shù)，其核心器---單片機與語音芯片，市場上已有性能好、功能強、價格低的產(chǎn)品可供選擇。因此，研制國產(chǎn)電話留言機是可行的。

1.5.2 系統(tǒng)設計

為了提出正確的設計方案，首先要對電話機內(nèi)部電路作詳細的分析與電話機的連接接口，為整個方案奠定良好的基礎(chǔ)。

在選擇單片機時，首選8031，其理由是：找出單片機系統(tǒng)

1. 價格便宜，有開發(fā)環(huán)境。

2. 采用語音芯片T6668后，語音處理功能全部由T6668完成，系統(tǒng)控制功能簡單。

3. 不需要單片機提供大量的程序、數(shù)據(jù)存儲區(qū)，也不需要單片機提供特殊的功能服務。

語音芯片采用T6668，其理由是：

(1) 價格便宜、操作簡單。

(2) 有很強的語音采集、壓縮、存儲、回放功能，且所有功能由硬件自動完成，簡化了語音的繁瑣處理。

(3) 能保證良好的語音質(zhì)量。

如果在方案論證過程中能掌握電話留言機的三大核心：電話、單片機、語音處理芯片，該系統(tǒng)設計也就不成問題。系統(tǒng)的硬件框圖如圖1-4所示。

圖1.4 電話留言硬件框圖

系統(tǒng)設計完成后，進入印制板制作、器件焊接及軟件編程階段。

在印制板設計時，要仔細考慮印制板的面積、布局及連線長度，以減少對信號的延時和串擾。對加工好的印制板還要進行仔細的檢查，最后將器件、插座及元件的逐一焊接在印制板上。

軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)編程，其流程圖如圖1-5所示，其中DRAM清除時刻采用定時中斷或人工設置。



因為電話留言機采用8031作為控制中心，所以調(diào)試工作可以在SICE開發(fā)系統(tǒng)上進行。首先進行硬件調(diào)試。硬件調(diào)試一般包括對擴展數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、程序存儲器(ROM)、FO口與FO設備、譯碼電路、晶振與復位電路等的測試。RAM測試常采用寫入讀出加比較的方法檢測；ROM測試常采用累加和的方法檢測；I/O測試通過觀測輸入與輸出數(shù)據(jù)來完成；譯碼器通過運行循環(huán)檢測程序來檢測；觀察晶振、復位電路能否產(chǎn)生所需信號以確定其工作是否正常。

1.5.3 系統(tǒng)調(diào)試

由于電話留言機采用了智能語音芯片，因此需調(diào)試的8031外圍擴展電路主要有兩部分：程序存儲器、I/O接口與設備。

程序存儲器的硬件調(diào)試采用常規(guī)的累加和檢驗法，而存于其內(nèi)部的系統(tǒng)程序調(diào)試是通過借用SICE仿真RAM資源來完成的。

I/O設備主要包括語音芯片與繼電器。繼電器調(diào)試較為簡單，采用常規(guī)的數(shù)據(jù)測試法。只需向斷電器提供控制信號，利用萬用表檢測其常開與常閉觸點的通斷情況，即可判定繼電器工作是否正常。

語音芯片可以利用錄入功能接收來自電話線上的話音，并在內(nèi)部完成濾波、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)壓縮處理，并存儲于它的數(shù)據(jù)緩沖器DRAM中；它也可以利用播放功能將DRAM中存儲的語音信號由喇叭回放出來。因此，調(diào)試語音芯片之前先要調(diào)試好語音芯片的模擬輸入電路(電話線與語音芯片的接口電路)與模擬輸出電路(功放電路)。調(diào)試時，用示波器對輸入與輸出電路中的測試點進行逐個測量，觀察測試結(jié)果是否與分析結(jié)果一致，以此判斷電路是否正常工作。一旦模擬輸入與輸出工作正常，便可進行語音芯片及DRAM調(diào)試工作。利用8031在振鈴檢測后控制T6668從話路錄入話音并進行回放，根據(jù)回放話音的準確程度來確定語音芯片及DRAM工作的正確性。

本系統(tǒng)軟件與硬件聯(lián)系密切，由于獨立調(diào)試軟件存在一定困難，所以在硬件調(diào)試完成后直接進入軟、硬件聯(lián)調(diào)，即調(diào)試軟件又檢查軟、硬件的協(xié)調(diào)情況。

一般計算或事務性處理程序可通過單步或斷點運行方式進行調(diào)試，而通信或I/O實時處理程序必須采用全速斷點或全速連續(xù)運行方式進行調(diào)試。因為通信或?qū)崟r事件的發(fā)生可能是隨機的、連續(xù)不斷的，若用單步調(diào)試可能會丟失數(shù)據(jù)或不能及時響應實時事件。由于本系統(tǒng)軟件中含有中斷處理程序，所以采用全速斷點和全速連續(xù)運行方式來調(diào)試軟件。

利用SICE將本系統(tǒng)調(diào)試成功后，電話留言機即石T正常工作。為了使其成為產(chǎn)品，還需要生產(chǎn)出正規(guī)的機芯，并設計美觀實用的機殼，將其組裝、檢驗和裝箱，至此，電話留言機研制完成。

參考資料

李建忠.單片機原理及應用.西安：西安電子科技大學出版社，2002年

成繼勛. 微型計算機控制技術(shù). 徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2001年