LD3320芯片.docx

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LD3320芯片

LD3320芯片（图4-1）是一款“语音识别”专用芯片，基于ICRoute公司设计生产。

该芯片集成了语音识别处理器和部分外设电路，包括麦克风接口、AD、DA转换器、声音输出接口等。

本芯片高效与节能，不需要外接任何如Flash、RAM等的存储芯片，直接集成在功能所需的器件即可以实现语音识别／声控／人机对话功能。

另外，可以任意动态编辑识别的关键词语列表.

图4-1

4.2功能介绍

通过ICRoute公司特有的快速而稳定的优化算法，完成非特定人语音识别。

不需用户事先训练和录音，识别准确率95%。

不需要外接任何辅助的Flash芯片，RAM芯片和AD芯片，就可以完成语音识别功能真正提供了单芯片语音识别解决方案。

每次识别最多可以设置50项候选识别句，每个识别句可以是单字，词组或短句，度为不超过10个汉字或者79个字节的拼音串。

另一方面，识别句内容可以动态编辑修改，因此可由一个系统支持多种场景。

芯片内部已经准备了16位A/D转换器、16位D/A转换器和功放电路，麦克风、立体声耳机和单声道喇叭可以很方便地和芯片管脚连接。

立体声耳机接口的输幽功率为20mW，而喇叭接口的输出功率为550mW，能产生清晰响亮的声音。

支持并行和串行接口，串行方式可以简化与其他模块的连接。

可设置为休眠状态,而且可以方便地激活。

支持MP3播放功能，无需外围辅助器件，主控MCU将MP3数据依次送入LD3320芯片内部就可以从芯片的相应PIN输出声音。

产品设计可以选择从立体声的耳机或者单声道喇叭来获得声音输出。

支持MPEGI（ISO/IEC11172-3）,MPEG2（ISO/IEC13818-3）和MPEG2.5layer3等格式。

工作供电为3.3V，如果用于便携式系统，使用3节AA电池就可以满足供电需要。

4.3内部电路的简单逻辑图

图4-2

电压要求：

VDD数字电路用电源输入3.0V-3.3V

VDDIO数字1/0电路用电源输入1.65V-VDD

VDDA模拟电路用电源输入3.0V-4.0V

为简化设计，可统一使用3.3v电压输入供电。

时钟（Clock）

芯片必须连接外部时钟电路，频率范围可以是4-48MHz；而芯片内部配备PLL频率合成器，可产生特定的频率供内部模块使用。

复位

对芯片的进行复位（高电平）必须在VDDA/VDD/VDDIO电压都稳定后进行。

无论芯片在进行任何运算，复位信号都可以复位芯片为初始状态，并使各寄存器恢复默认值。

如果没有设定指令（对寄存器的设置），复位后芯片将进入休眠状态。

此后，一个CSB：

高电平，片选信号就重新激活芯片进入工作状态。

并行接口

本芯片可通过并行方式和外部主CPU连接，此时使用8根数据线（PO-P7），4个控制信号（WRB#，RDB#，CS冰，AO），以及一个中断返回信号（INTB#）。

串行接口

串行接口通过SPI协议和外部主CPU连接，首先要将MD接高电平，而将（SPIS：

1：

）接地。

此时只使用4个管脚：

片选（SCS冰）、SPI时钟（SDCK）、SPI输入（SDI）和SPI输出（SDO）。

**************************************************************************/

voidLD_Init_ASR（）

{

LD_Init_Common（）;

LD_WriteReg（0xBD,0x00）;

LD_WriteReg（0x17,0x48）;

delay（10）;

LD_WriteReg（0x3C,0x80）; 

LD_WriteReg（0x3E,0x07）;

LD_WriteReg（0x38,0xff）; 

LD_WriteReg（0x3A,0x07）;

LD_WriteReg（0x40,0）; 

LD_WriteReg（0x42,8）;

LD_WriteReg（0x44,0）; 

LD_WriteReg（0x46,8）; 

delay

（1）;

}

/************************************************************************

功能描述：

中断处理函数

入口参数：

none

返回值：

none

其他说明：

当LD模块接收到音频信号时，将进入该函数，

判断识别是否有结果，如果没有从新配置寄

存器准备下一次的识别。

**************************************************************************/

voidProcessInt0（void）

{

uint8nAsrResCount=0;

EX0=0;

ucRegVal=LD_ReadReg（0x2B）;

LD_WriteReg（0x29,0）;

LD_WriteReg（0x02,0）;

if（（ucRegVal&0x10）&&

LD_ReadReg（0xb2）==0x21&& 

LD_ReadReg（0xbf）==0x35）/*识别成功*/

{

nAsrResCount=LD_ReadReg（0xba）;

if（nAsrResCount>0&&nAsrResCount<=4） 

{

nAsrStatus=LD_ASR_FOUNDOK;

}

else

{

nAsrStatus=LD_ASR_FOUNDZERO;

}

}/*没有识别结果*/

else

{

nAsrStatus=LD_ASR_FOUNDZERO;

}

LD_WriteReg（0x2b,0）;

LD_WriteReg（0x1C,0）;/*写0:

ADC不可用*/

LD_WriteReg（0x29,0）;

LD_WriteReg（0x02,0）;

LD_WriteReg（0x2B,0）;

LD_WriteReg（0xBA,0）;

LD_WriteReg（0xBC,0）;

LD_WriteReg（0x08,1）;/*清除FIFO_DATA*/

LD_WriteReg（0x08,0）;/*清除FIFO_DATA后再次写0*/

EX0=1;

}

/************************************************************************

功能描述：

运行ASR识别流程

入口参数：

none

返回值：

asrflag：

1->启动成功，0—>启动失败

其他说明：

识别顺序如下:

1、RunASR（）函数实现了一次完整的ASR语音识别流程

2、LD_AsrStart（）函数实现了ASR初始化

3、LD_AsrAddFixed（）函数实现了添加关键词语到LD3320芯片中

4、LD_AsrRun（）函数启动了一次ASR语音识别流程

任何一次ASR识别流程，都需要按照这个顺序，从初始化开始

**************************************************************************/

uint8RunASR（void）

{

uint8i=0;

uint8asrflag=0;

for（i=0;i<5;i++）//防止由于硬件原因导致LD3320芯片工作不正常，所以一共尝试5次启动ASR识别流程

{

LD_AsrStart（）;

delay（50）;

if（LD_AsrAddFixed（）==0）

{

LD_Reset（）;//LD3320芯片内部出现不正常，立即重启LD3320芯片

delay（50）;//并从初始化开始重新ASR识别流程

continue;

}

delay（10）;

if（LD_AsrRun（）==0）

{

LD_Reset（）;//LD3320芯片内部出现不正常，立即重启LD3320芯片

delay（50）;//并从初始化开始重新ASR识别流程

continue;

}

asrflag=1;

break;//ASR流程启动成功，退出当前for循环。

开始等待LD3320送出的中断信号

}

returnasrflag;

}

/************************************************************************

功能描述：

检测LD模块是否空闲

入口参数：

none

返回值：

flag：

1->空闲

其他说明：

none

**************************************************************************/

uint8LD_Check_ASRBusyFlag_b2（）

{

uint8j;

uint8flag=0;

for（j=0;j<10;j++）

{

if（LD_ReadReg（0xb2）==0x21）

{

flag=1;

break;

}

delay（10）;

}

returnflag;

}

/************************************************************************

功能描述：

启动ASR

入口参数：

none

返回值：

none

其他说明：

none

**************************************************************************/

voidLD_AsrStart（）

{

LD_Init_ASR（）;

}

uint8LD_AsrRun（）

{

EX0=0;

LD_WriteReg（0x35,MIC_VOL）;

LD_WriteReg（0x1C,0x09）;

LD_WriteReg（0xBD,0x20）;

LD_WriteReg（0x08,0x01）;

delay

（1）;

LD_WriteReg（0x08,0x00）;

delay

（1）;

if（LD_Check_ASRBusyFlag_b2（）==0）//检测LD模块是否空闲

{

return0;

}

//LD_WriteReg（0xB6,0xa）;//识别时间1S

//LD_WriteReg（0xB5,0x1E）;//背景音段时间300ms

//LD_WriteReg（0xB8,10）;//结束时间

//LD_WriteReg（0x1C,0x07）;//配置双通道音频信号做为输入信号

LD_WriteReg（0x1C,0x0b）;//配置麦克风做为输入信号

LD_WriteReg（0xB2,0xff）;

delay

（1）;

LD_WriteReg（0x37,0x06）;

delay

（1）;

LD_WriteReg（0x37,0x06）;

delay（5）;

LD_WriteReg（0x29,0x10）;

LD_WriteReg（0xBD,0x00）;

EX0=1;

return1;

}

uint8LD_AsrAddFixed（）

{

uint8k,flag;

uint8nAsrAddLength;

#defineDATE_A5/*数组二维数值*/

#defineDATE_B20/*数组一维数值*/

uint8codesRecog[DATE_A][DATE_B]={

\"xiaojie\",\\

\"ruodeng\",\\

\"qiangdeng\",\\

\"quanmie\",\\

\"liushuideng\",\\

};/*添加关键词，用户修改*/

uint8codepCode[DATE_A]={

CODE_CMD,\\

CODE_RD,\\

CODE_QD,\\

CODE_QM,\\

CODE_LSD,\\

};/*添加识别码，用户修改*/

flag=1;

for（k=0;k

{

if（LD_Check_ASRBusyFlag_b2（）==0）

{

flag=0;

break;

}

LD_WriteReg（0xc1,pCode[k]）;

LD_WriteReg（0xc3,0）;

LD_WriteReg（0x08,0x04）;

delay

（1）;

LD_WriteReg（0x08,0x00）;

delay

（1）;

for（nAsrAddLength=0;nAsrAddLength

{

if（sRecog[k][nAsrAddLength]==0）

break;

LD_WriteReg（0x5,sRecog[k][nAsrAddLength]）;

}

LD_WriteReg（0xb9,nAsrAddLength）;

LD_WriteReg（0xb2,0xff）;

LD_WriteReg（0x37,0x04）;

}

returnflag;

}