1、20 电子技术设计与应用 Electronics Design integrated circuit LD3320 语音识别的功能 LD3320还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 图1 LD3320内部电路的逻辑框图 2 LD3320的应用电路设计 LD3320的基本应用电路由一个微控制器 MCU 和 LD3320组成 电路中的主控 MCU芯片 是为了完成对 LD3320芯片寄存器的操作 对 LD3320芯片的各种操作 都必须通过寄存器的操 作来完成 比如设置标志位 读取状态 向 FIFO写入数 据 识别完成后获得识别结果等 例如在编辑关键词语 时 主控 MCU通过把关键
2、词语的拼音串设置进 LD3320相 关寄存器来完成编辑 其寄存器大体可以分为以下几类 FIFO数据缓存器 语音识别控制寄存器 音量调节 模拟电路和其它的辅 助寄存器 寄存器读写操作有2种方式 即标准并行方式 和串行 SPI方式 LD3320寄存器的地址空间为8位 编号 从 00H到 FFH 可参考文献 3 4 本文选用的主控 MCU是51内核的单片机 STC10L08XE 演示的软件程序全部烧录在 MCU的内置 21 电子技术设计与应用 Electronics Design Application Flash中 主控 MCU直接控制 LD3320完成所有和语音识别 相关的工作 电源设计可以使用
3、 NS公司的 LM1117 3 3芯片 为 LD3320提供 3 3V的电压 音频输入和输出 可以使用柱 极体 MIC和 0 5W的小喇叭 语音识别完成后 为了实现 对后续电路的驱动 可以利用 MCU的串行口与其它模块 进行连接 主控 MCU与 LD3320的连接关系如图 2所示 MCU的 P0端口的 8根线和 LD3320并行方式连接 控制线也分别 连接 此外还连接了复位信号和中断信号 对 LD3320来 说 复位信号 RSTB 由 MCU发出 而中断信号由 LD3320 发出 MCU负责接收 另外 还有一些辅助电路 比如麦克风的偏置 喇叭 音量的控制 以及电源的去耦等 这里不作详细介绍 图
4、2 核心芯片的连接关系 3 LD3320的软件编程 3 1 编程模式 主控 MCU通过读 写 LD3320的寄存器完成操作 用 户有两种编程模式 中断模式 和 轮询模式 所谓中断模式 就是系统的主控 MCU在接收到外界 一个触发后 比如用户按动某个按键 启动 LD3320芯片 的一个定时识别过程 比如 5s 要求用户在这个定时过程 中说出要识别的语音关键词语 过了这个过程后 需要 用户再次触发才能再次启动一个识别过程 所谓轮询模式 就是系统的主控 MCU反复启动识别 过程 如果没有人说话没有识别结果 则每次识别过程 的定时到时后再启动一个识别过程 如果有识别结果 则根据识别作相应处理后 比如播
5、放某个声音作为回答 再启动一个识别过程 3 2 程序流程 语音识别的操作流程是 1 语音识别用初始化 包括通用初始化 在此步 骤中 对各寄存器进行初始化设置 2 写入识别列表 LD3320是一个基于词库的语 音识别芯片 在此步骤中 应将待识别的短语写入识别 列表 列表的规则是 每个识别条目对应一个特定的编 号 1个字节 不同的识别条目的编号可以相同 而且不 用连续 但是数值要小于 256 00H FFH 3 开始识别 并准备好中断响应函数 打开中断 允许位 4 响应中断 如果麦克风采集到声音 不管是否 识别出正常结果 都会产生一个中断信号 而中断程序 要根据寄存器的值分析结果 读取 BA寄存器
6、的值 可以 知道有几个候选答案 而 C5寄存器里的答案是得分最高 最可能正确的答案 如果不用中断方式 也可以通过查询方式工作 在 开始识别 后 读取寄存器 B2H的值 如果为 21H就表示 有识别结果产生 在此之后读取候选项等操作与中断方 式相同 LD3320芯片还具有 MP3播放的功能 在这里不再进 行介绍 4 结论 LD3320的功能是完成有限词组的非特定人语音识别 我们将其应用在一个虚拟环境下战术训练课题中 战术 训练中 常常需要下达一些短口令 而在我们所设计的 训练环境中 如果口令采用键盘或鼠标的方式进行输入 显然有违设计的初衷 所以 我们使用 LD3320设计 VUI 控制电路 用语音识别的方式 将获得的识别结果再转 换成串口信号 输入计算机 达到语音控制的目的 实践证明 这种方式可以满足语音控制的要求 但 是语音识别的速度 即实时性还有待改进 参考文献 1 柳春 语音识别技术研究进展 J 甘肃科技 2008 24 9 41 43 2 姚天任 数字语音处理 M 武汉 华中科技大学出版社 1992 4 3 ICRoute Ltd LD3320开发手册 EB OL 4 ICRoute Ltd LD3320数据手册 EB OL 作者简介 陈喜春 1971 男 河南新乡人 石家庄机械化 步兵学院教师 研究方向为嵌入式技术 电子信箱 chen xc
