Thiết kế mạch điều khiển thiết bị bằng giọng nói

			Nếu S1 mức cao tức ngõ ra bộ đệm . được chọn , ngược lại thanh ghi trạng thái được chọn . Tín hiệu mưc cao ở . chân S3 thì đưa nội dung Kbus vào . ngõ vào thanh ghi . Chú ý người sử dụng có thể không đưa tín hiệu vào . S2 và S3 .
TEST	12	13	I	H: chế độ kiểm tra , L:chế độ thường
WLEN - -	13	14	I	Chân chọn độ dài cho từ . Để chọn - nhận biết một âm dài . Khi ở mức cao , chọn từ dài 1.92s .Còn keo xuống - mức thấp thì chọn từ 0.9s .Chú ý khi chọn từ 1.92s thì chỉ cài được tối đa - 20 từ ứng với bộ nhớ 8k-byte
CPUM .	14	15	I	Chân chọn chế độ giao tiếp vi xử lý Mức thấp chọn chế độ thường .Mức cao chọn chế độ CPU
WAIT . .	15	16	I	Ngõ vào điều khiển chờ .Tích cực mức thấp .Khi chân này mức thấp và đang ở chế độ thường HM2007 sẻ đưa vào . trạng thái đợi và không nhận bất kì . âm vào nào cho đến khi chân này lên . mức cao.Trong chế độ CPU , lúc . HM2007 sẵn sàng nhận âm mà chân . này ở mức thấp , nó sẻ không xử lý -. âm vào và đợi lệnh xử lý đưa vào
DEN . . .	16	17	O	Tính hiệu cho phép chọn phần dữ liệu Khi việc nhận biết hay cài đặt được xử lý xong chip sẻ cho tính hiệu ra chân . này để cho dữ liệu D0—D7 được chốt lại trên Ic 74373 .
SA0,SA1	17,24	18,19	O	là đường địa chỉ cho bộ nhớ ngoài
SA2 –SA7		21-26	O	là đường được dùng như đường địa chỉ
SA8 –SA11	27-31	29-32		của bộ nhớ ngoài khi chân ME tích . cực
SA12		34
Vdd	25	27		Chân cấp nguồn dương

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 77 trang tài liệu này.

GND

26	28	Cấp mass
NC	32,33	35,36,7,20,33,46

34	37	O	Chân chọn bộ nhớ .Tích cực mức thấp Chân này sẻ gửi tính hiệu chọn bộ nhớ ngoài SRAM .Chân này có thể nối . trực tiếp với chân CE của SRAM 6264
MR/MW	35	38	O	Chân chọn ghi / đọc cho bộ nhớ . ngoài .Nó đưa tín hiệu điều khiển cho . RAM ghi vào / đọc ra .Chân này có . thể nối trực tiếp với chân R/W của . RAM 6264
D0-D6	36-42	39-45	I/O	Đường dữ liệu cho bộ nhớ ngoài .
D7	43	47		(D-Bus). Bus được dùng như bus I/O . của ram ngoại khi chân ME tích cực . và là bus ngõ vào cho bộ chốt dữ liệu . khi chân DEN tích cực

IV / Khảo sát hai chức năng làm việc:

HM2007 cung cấp cho chúng ta 2 chức năng hoạt động A ) Chế độ thường :

Ở chế độ này , có một bàn phím số , một SRAM và vài bộ phận khác được nối với HM2007 tạo nên một hệ thống nhận biết giọng nói đơn giản . Loại SRAM được dùng là bộ nhớ 8K-byte.

a ) Cấp nguồn :

Khi cấp nguồn cho HM2007 việc sử lý sẻ bắt đầu .Nếu chân WAIT mức “L” ,HM2007 sẻ kiểm tra xem bộ nhớ ngoài 8K đã hoàn chỉnh hay chưa .

Nếu chân WAIT mức “H” , HM2007 sẻ bỏ qua việc kiểm tra bộ nhớ . Sau đó xử lý dữ liệu khác , HM 2007 sang hoạt động ở chế độ nhận biết giọng nói .

b )Nhận biết giọng nói :

i/ Chân WAIT mức “H”

Trong chế độ này, chân RDY được đưa xuống mứ thấp và HM2007 sẵn sàng nhận âm vào để kiểm tra giọng nói .

Khi âm thanh giọng nói ra được phát hiện , chân RDY sẻ trở về mức “H” và HM2007 bắt đầu đầu việc xử lý âm đã đưa vào . Đó là lệnh mà người sử dụng đưa vào để cài đặt cho bộ nhớ trước khi được sử dụng để nhận biết , tiếp theo kết quả sẻ hiển thị trên bảng led .Sau khi việc xử lý nhận biết xong , dữ liệu kết quả sẻ được đưa đến D-Bus cung2 chân DEN tích cực

Bảng 1 trình bày nội dung của ngõ ra

Dữ liệu trên data bus dạng nhị phân theo cơ số 10

MÔ TẢ

Cấp nguồn

Từ AB

Âm quá dài

Âm quá ngắn

Không nhớ

Bảng 1

Ghi chú 1: A là mã nhị phân có giá trị từ 0 – 4 , và B là mã nhị phân có giá trị từ 0 – 9

Ghi chú 2:Nếu chân WLEN ở mức cao , độ dài của từ tối đa là

1.92 s

ii / Chân WAIT mức thấp “L” :

Trong chế độ này , âm ở ngõ vào sẻ không được nhận cho tới khi chân WAIT trở về trạng thái “H”.

c ) Cài đặt hay xoá một âm trong khung nhớ :

Có hai hoạt động xảy ra trong suốt giai đoạn này , 1) xoá khung từ đã được cài đặt và 2) cài đặt vào khung từ mới .

Để xoá hay cài đặt một âm trong khung từ , đầu tiên phải chọn số thứ tự để xử lý trứơc tiên . Số thứ tự của từ bao gồm hai cơ số . Hai số này được đưa vào HM2007 thông qua bàn phím số với mỗi cơ số là một lần nhấn . Nếu trên hai cơ số được đưa vào , chỉ hai cơ số cuối cùng được chấp nhận . Khi phím được nhấn , số của phím sẻ được đưa trên D-Bus . Khi đã nhấn xong số của từ , ta nhấn phím chức năng để chọn chế độ hoạt động . Nếu phím chức năng CLR (xoá ) được nhấn , lặp tức khung từ đó sẻ bị xoá và sau đó HM2007 sẻ trở về trạng thái chờ nhận biết của nó . Nếu phím chức năng TRAIN (cài từ ) được nhấn HM2007 sẻ bắt đầu xử lý để cài từ vào . Lúc bắt đầu xử lý cài từ , nếu chân WAIT ở mức cao , HN2007 sẻ gửi một tín hiệu mức thấp ra chân RDY để báo rằng HM2007 đã sẵn sàng nhận âm vào . Nếu chân WAIT mức thấp , âm vào sẻ không được nhận cho tới khi chân WAIT báo mức cao . Sau khi cho nhận âm vào HM2007 , HM2007 sẻ trở về hoạt động nhận dạng âm vào và gửi tín hịêu mức thấp đến chân RDY báo rằng đang chờ nhận âm để phân tích .

Ví duï :

2 4 TRN (train : cài âm vào ) > tức cài âm khung nhớ thứ 2

0 1 CLR(clear : xoá âm) > tức xoá âm đã cài ở khung nhớ

thứ 01

1326 TRN > tức cài âm vào khung nhớ thứ 26

d ) Xoá toàn bộ ca ùc khung âm :

Nếu số 99 được nhấn thì tất cả các khung trong bộ nhớ sẻ được xoá bởi HM2007 .

B) Chế độ điều khiển bởi vi xử ly ùngoài (CPU):

Ở chế độ CPU cung cấp cho chúng ta nhiều chức năng : nhận dạng âm , cài âm vào , báo kết quả , cấp cho dữ liệu , nhận dữ liệu , reset và sẻ được mô tả sau đây . trong mode này , K-bus được dùng như một bus dữ liệu nhị phân trực tiếp giữa bộ điều khiển ngoài và HM2007 và từ S1 đến S3 xem như là chân điều khiển R/W (đọc / ghi ) .

Bảng 2 trình bày tổng quát lệnh của CPU . Nội dung của lệnh gồm 2 phần 1) phần mã của lệnh ,2)số thứ tự của âm đã xử lý nếu cần

COMMAND

CODE

WORD # (L )

WORD # (H )

RECOG

0 0 0 1

TRAIN

0 0 10

B3 B2 B1 B0

0 0 B5 B4

RESULT

0 1 0 0

UPLOAD

0 1 0 1

B3 B2 B1 B0

0 0 B5 B4

DOWLOAD

0 1 1 0

B3 B2 B1 B0

0 0 B5 B4

RESET

0 1 1 1

Bảng 2Lệnh cho vi xử lý điều khiển

Có 3 thanh ghi trong HM2007 , một thanh ghi bộ đệm ngõ vào , một thanh ghi trạng thái và một thanh ghi bộ đệm ngõ ra . Đầu tiên là thanh ghi chỉ ghi và uối cùng là thanh ghi chỉ đọc . Nếu chân S1 mức cao , dữ liệu đọc từ K-Bus sẻ lấy từ thanh ghi bộ đệm ngõ ra . Nếu S1 mức thấp , dữ liệu từ K-Bus sẻ lấy từ thanh ghi trạng thái . S2 và S3 là tín hiệu dùng để điều khiển đọc / ghi . Nếu S2 mức cao . Đó là lúc đang đọc và bộ điều khiển ngoài có thể lấy dữ liệu từ K-Bus . Nếu S3 mức cao ,là lúc đang ghi và bộ điều khiển ngoài đưa data vào bộ đệm ngõ vào . Chú ý S2 và S3 không thể đồng thời là mức cao và trạng thái của S1 sẻ bị bác bỏ trong quá trình ghi .

Thanh ghi trạng thái dược trình bày như sau , ảnh hưởng trạng thái của HM2007 đối với chế độ CPU .

ST1 ST0 Trạng thái hoạt động :

0 1 Sẵn sàng nhận âm vào

1 0 Sẵn sàng nhận lệnh

1 1 1.Nửa chu kì đầu của dữ liệu ra thì

. trên bộ đệm ngõ ra trong chu kì đọc

2. HM2007 sẵn sàng nhận nủa chu kì . đầu của dữ liệu vào trong quá trình . ghi

0 0 1. Nửa chu kì sau dữ liệu ngõ ra thì . trên bộ đệm ngõ ra trong lúc đọc

2. HM2007 sẵn sàng nhận nửa chu kì

. sau của dữ liệu vào trong quá trình . ghi .

i ) Mở nguồn :

Khi mở nguồn , chip hoạt động xử lý ngay , giống như ở chế độ thường và sau đó thanh ghi trạng thái sẻ có giá trị 10 để chờ lệnh .

ii ) Nhận biết âm :

Khi HM2007 nhận lệnh RECOG , thì chip sẻ bắt đầu cho xử lý nhận biết âm . Thiết bị ngoài có thể hiển thị trạng thái của HM2007 . Khi trạng thái hoạt động chuyển sang 01 , và chân WAIT mức thấp , HM2007 sẻ trở về trạng thái hoạt động 10 và sau đó sẵn sàng nhận lệnh mới . Khi trạng thái hoạt động chuyển sang 01 và chân WAIT mức cao ,đó là lúc sẵn sàng nhận âm vào và sau đó xử lý nhận biết âm . Khi trạng thái hoạt động trở về 01 một lần nữa , sau đó thì việc xử lý nhận biết hoàn tất và HM2007 đang đợi lệnh khác . Lưu đồ hoạt động trình bày trong hình 1 .

iii ) Kết quả :

Sau khi nhận biết âm , kết quả nhận biết được đưa vào trong

bộ đệm . thiết bị ngoài có thể gửi lệnh RESULT dạng cơ số 10 để

lấy kết quả nhận biết .Khi dữ liệu trong bộ đệm đã được đọc trạng thái hoạt động sẻ trở về 10 và đợi lệnh kế .

Khi lệnh RESULT được gửi , việc đọc thực hiện liên tục bốn lần phải được thực hiện bởi CPU và kết quả được gửi bởi HM2007 . Nội dung kết quả gồm hai phần , mỗi phần cần đọc hai lần . Phần đầu là số thứ tự của từ (B5-B0) và phần sau là giá trị nội dung . (V7-V0)

Bảng 3 trình bày kết quả ngõ ra chuẩn và lưu đồ chương trình điều khiển trình bày ở hình 2 .

1st read

2nd read	3rd read	4th read	Result
B3 B2 B1 B0	0 0 B4 B5	V3 V2 V1 V0	V7 V6 V5 V4	Word # and score

iiii ) Cài đặt khung từ :

Khi HM2007 nhận mã lệnh TRAIN , chip cần thêm hai từ nữa để biết vị trí khung được cài đặt . Từ đầu tiên là bốn bit thấp của giá trị vị trí , từ thứ hai là hai bit cao của giá trị vị trí của từ .

Nếu số vị trí của khung từ được chấp nhận và chân WAIT là mức cao , HM2007 bắt đầu xử lý cài đặt khung từ . Nếu chân WAIT mức thấp HM2007 sẻ bỏ qua việc xử lý cài đặt . Sau khi xử lý cài đặt , trạng thái hoạt động sẻ trở về 10 và đợi lệnh kế . Hình 3 trình bày lưu đồ xử lý cài đặt .

iiiii) Cất data vào khung nhớ ngoài:

Khi HM2007 nhận mã lệnh UPLOAD , chip cần hai từ để biết vị trí khung từ được cất data . Từ đầu tiên là 4 bit thấp và từ thứ hai là 2 bit cao .

Trong khi xử lý cất data , HM2007 sẻ gửi khung dài cho hai từ (4 bit thấp đầu , 4 bit cao sau ) , và sau đó data của khung này d0ược chia bởi nhiều frame , mỗi frame gồm 8từ (mỗi từ 4 bit).

Hình 4 trình bày lưu đồ điều khiển xử lý cất data . Chú ý khi mà thiết bị ngoài nhận được data bởi HM2007 , người sử dụng cần có

một khoảng trống để save chúng , nếu không data sẻ bị mất và lệnh này không được sử dụng .

vi ) Lấy data từ khung nhớ ngoài:

Việc xử lý giống như trên nhưng diễn ra ngược lại . Sau khi nhận lệnh DOWLOAD và vị trí cần lấy , HM2007 sẻ đọc data từ thiết bị ngoài . Dữ liệu của hai từ đầu chỉ định vị trí và theo sau là dữ liệu được chia theo nhiều frame . Hình 5 trình bày lưu đồ điều khiển xử lý việc DOWLOAD .

vii ) Khởi động lại :

Khi lệnh RESET được đưa vào HM2007 chip sẻ xoá tất cả những khung nhớ trong bộ nhớ . Hình 6 trình bày lưu đồ điều khiển khởi động lại .