单片机开发方案.doc

第8章µ’nSP™单片机应用及开发技术
本章将介绍µ’nSP™系列单片机的应用领域,具体讲述 SPCE061A 单片机在通讯、
语音领域里的应用,并详细给出了有关系统的电路原理图、程序流程图以及程序代码,
供读者参考。
µ’nSP™的应用领域
µ’nSP™家族产品具有电源电压范围和工作速率范围较宽、集成度高、性能价格比
高以及功耗低等特点,故其有非常广泛的应用领域。µ’nSP™家族系列产品,涵盖了非
常广泛的应用。包括:发音与语音识别的微控制器(SPCE系列)、通信来电辩识应用
的微控制器(SPT660x 系列)、以及通用型微控制器等等,主要体现在以下几个方面:
„ 用于数字信号处理
„ 用于开发研制便携式移动终端
„ 用于开发嵌入式计算机应用系统
用于数字信号处理
1. 数字滤波器(Digital Filter)
数字滤波器是一种计算处理或算法。借助于此,可以将输入的一种数字信号或序
列变换为另一种序列输出。数字滤波器已被广泛地应用于数字语音、数字图像处理以
及模式识别和频谱分析。

数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processor)的作用是通过一系列数字来
表示信号及其信息,并借助数字计算方法变换和处理这些信号。为了构成 DSP,必须
有一种部件能够快速地完成两个数值的乘法运算并将乘积累加于寄存器。“快速”意
味着乘和累加(MAC,Multiply & ACcumulate)较高的运算速度。若以 16位数值进行
乘和累加,其结果应为 32位。

显然, µ’nSP™的硬件结构与其指令系统的结合足以构成DSP应用的硬件MAC单元,
因而很适用于一些 DSP方面的应用。

2. 数字信号的压缩编码与解码
通常,用于存储语音、图像等多种媒体信息的数字信号量非常巨大。这无论对于
存储还是对于传输都是很不利的。为了节省存储空间或增强传输效率,自然使人想到:第8章µ’nSP™单片机应用及开发技术 318

将那些暂不运行的数字信号文件用某种算法进行压缩编码,待要运行时再释放还原,
即解码。

3. 数字语音(音乐)信号处理
数字语音(音乐)信号处理是建立在 DSP 硬件基础上。通常 DSP 按运算的复杂程度
分为定点和浮点两类,其根本区别在于数值的格式。定点 DSP 采用整数运算,对于大
容量、低功耗的应用场合较合适;浮点 DSP 用于实数运算,最适宜于高性能且复杂场
合的运算。µ’nSP™可用于定点 DSP 运算,且其成本较低,在语音处理这样的应用场合
最能发挥出其特长。譬如像数字语音(音乐) 信号处理中的频移处理算法就可用µ’nSP™
实现。
用于开发研制便携移动式终端
随着无线电通信及芯片技术的迅速发展以及电子商务的需求,使得便携移动式终
端越来越朝着强实用性、个性化且时尚化的方向发展。个人数字助理(PDA,Personal
Digital Assistant)就是符合这种时尚潮流的便携移动式终端。

若以µ’nSP™家族产品为主,据 CPU 工作速率、存储容量和负荷能力,添加必要
的外围电路并配合相应的一些外设,便可方便地设计出实用性强、可靠性高的 PDA 产
品。图 µ’nSP™的 PDA 基本硬件构成框图,该框图是 PDA 比较全方位的一个
设计方案。针对不同的要求,可对其外围电路作适当删减修改,而设计出不同功能和
不同价位的各款 PDA 产品。

液晶显示器
无线通信模块
GPS接收模块
耳
机
话
筒
SIM卡接口模块
串行闪存模块
u'nSP 功
能
键
电阻式触摸屏

基于µ’nSP™家族产品的 PDA 硬件构成
图 PDA 可以设计规划如下一些功能:
z 内置微型实时操作系统(RTOS, Real-Time Operating System)
z 语音识别输入或触摸屏输入
z 无线移动式语音通信
z 无线寻呼机、对讲机
z 双机或多机通信第8章µ’nSP™单片机应用及开发技术 319

z 下载升级软件
z 移动定位导航及位置信息服务
z 家电遥控器
z 个人资料数据库(名片册、医疗档案及家庭理财等)
z 皮包工具(字典、计算器、游戏机、学****机、万年历及钟表等)

用于开发嵌入式计算机应用系统
嵌入式计算机系统(ECS,puter System)是指专门用于某一应用系
统或设备并隐藏于其中的起关键支配作用的计算机应用系统。ECS 与通用计算机系统
相比有以下一些特征:专用性、可封装性、外来性、实时性及可靠性。所谓外来