基于SPCE061A 的智能語音識別系統設計

張曉莉 郭 婷

（深圳信息職業技術學院中德學院，廣東 深圳518172）

在我國，單片機的地位是不可撼動的，各行各業都有著廣泛的應用。在單片機的應用過程當中，我們必須要通過某種手段發揮出單片機的最高性能，單片機智能控制系統就是完成這項任務的最好幫手。單片機運行這個過程的復雜程度是非常大的，如果我們依靠手動輸入指令來應用微控制器，那么我們將花費大量的時間和精力，并且還可能導致一些錯誤，從而影響微控制器的正常運行。因此，要做好智能控制系統在單片機上的應用，為人們帶來生活的便利。

1 單片機

1.1 單片機的概念

單片機是一種重要的設備，意思就是將計算機集成到一片芯片之上，它在世界范圍之內都很受歡迎。針對于我國企業應用單片機的現狀，我們對于單片機的應用程序應該更高效。這不得不提到智能控制系統。因為微控制器的應用要求比較大，所以我國目前都已經開始使用智能控制系統來應用單片機了，淘汰掉了以前的應用單片機方式。通過智能技術提高單片機工作效率，我們可以使我們的各項工作更加順利。實際上，應用微控制器并不是那么簡單，它需要將指令轉化成機器語言，然后再與控制系統進行交互，實現具體的操作。如果我們的單片機智能控制該系統不夠先進，因此我們很難有效地完成這項工作。通過應用先進的單片機智能控制系統，我們可以在很短的時間內完成單片機應完成的任務。另外，智能控制系統還可以長時間連續執行操作，節省大量時間。

1.2 單片機的發展狀況

在發展單片機的過程當中，應該考慮單片機智能控制系統的先進性。在現階段，我國單片機的智能控制系統還不夠先進，致使該系統無法發揮作用，提高單片機的效率還不是很明顯。芯片微型計算機。如果要充分發揮單片機的優勢，就必須大大提高智能控制系統的先進性。當然，除了單片機智能控制系統應用的先進性外，還應注意該應用的廣泛性。如果不能注意到這一點，那么單片機的智能控制系統將無法為更多的人帶來利益。目前，中國的各類企業對單片機等設備的需求不斷增長，需要一些自動控制技術來幫助我們控制單片機，從而節省了單片機的應用時間。通用性不足的問題影響了這種系統的認可程度。實際上，智能控制系統在單片機上的應用是非常有效的。該應用程序不夠廣泛，主要是因為它不夠先進，并且不能很好地處理各種情況。為了解決這個問題，我們需要更智能的手段。從這個角度出發，我們應該重視智能技術，將智能技術廣泛應用于微控制器，努力更好地提高微控制器的智能應用水平，為人們帶來更大的便利。另外，從目前的情況來看，在中國廣泛使用的單片機較舊，難以高效智能地執行智能工作。如果這個問題沒有得到有效解決，那么我們將很難順利地進行單片機的智能化應用。

2 基于SPCE061A 的智能語音識別系統設計

本設計使用SPCE061A 微控制器作為語音識別的控制核心。本設計的硬件電路主要包括：麥克風（MIC）輸入模塊電路，SPCE061A 微控制器以及輸出模塊電路和通信模塊電路。

2.1 SPCE061A 微控制器

SPCE061A 微控制器是凌陽公司推出的16 位單芯片計算機，具有速度快，價格低，能耗低，簡單可靠等顯著優點。

凌陽SPCE061A 微控制器在微處理器功能的基礎上具有DSP 功能。具有電壓低，系統工作頻率高的特點。它可以快速處理復雜的數字語音信號。微控制器具有帶自動增益控制功能的麥克風。（MIC）輸入法和音頻輸出（DAC）功能，使用SACM-S240音頻編碼方法，可容納210s 語音數據，提供豐富的C 函數庫和語音處理功能庫，適用于語音識別和數字語音產品的開發。單片機的這一特性使硬件電路減少了外部設備的數量。

SPCE061A 具有喚醒功能。當輸入電平更改時，CPU 將被中斷。當需要減少電池電量消耗時，CPU 可以快速進入睡眠模式并在需要時喚醒以工作。因此，SPCE061A 已成為數字語音識別領域產品的理想且經濟的選擇。

2.2 語音模塊和電機模塊設計

2.2.1 識別培訓

正是由于語音識別系統的硬件電路相對簡單，所以語音識別系統的大部分功能都由其軟件實現。因此，語音識別系統的軟件設計非常復雜。在主程序中，RMA 存儲器在開始時被清除，這為存儲提取的語音信號的特征向量和模板庫做準備。播放第一個提醒聲音，以提醒用戶系統的語音訓練已經開始，并且現在可以執行訓練。培訓從該系統的觸發器名稱開始，這是系統的名稱。下一步是依次訓練每個命令。在培訓過程中，如果培訓成功，則將為下一次培訓提供語音提示；如果訓練失敗，將提示用戶繼續訓練該聲音。在訓練完所有命令之前，系統將準備進行語音識別。識別的初始化是確定語音輸入來自A 心轉換器的MCI 通道。播放開始聲音以使用戶清楚他現在可以向系統發出命令。收到命令后，系統將開始識別。如果識別成功，系統將根據命令執行。如果識別失敗，系統還將通過語音提示告訴用戶為什么無法識別。

2.2.2 語音輸入設計

語音輸入的基本原理是通過A/D 轉換器將語音信號轉換為數字信號，并在編碼后將其存儲在指定的存儲器中。SPCE061A單芯片A/D 轉換器共有8 個通道，其中之一是MIC-IN 輸入，用于采樣語音信號。然后將采樣信號轉換為電信號，并輸入到SPCE061A 的內部前置放大器電路。語音輸入功能主要是通過調用SACMDVR 模塊來實現的，因此音頻信號的采樣頻率為8kHz，并根據SACMA2000 算法執行壓縮編碼。每秒占用的存儲空間為 16Kb/s。 生成的語音數據存儲在擴展的SRAMHM628128A 中。容量為128KB。HM628128A 和SPCE061A板之間的接口通過IOA 和IOB。

2.2.3 語音輸出設計

語音輸出的基本原理是依次取出存儲在外部擴展SRAMHM628128A 中的語音數據，調整SACM-lib 庫中的SACMA2000 模塊，使用SACMA2000 壓縮算法對其進行解碼，并以一定速率執行D/A 轉換。達到8kHz，然后通過內部濾波電路對其進行除噪，恢復原始波形，以8050 晶體管驅動揚聲器播放。

結束語

綜上所述，采用SPEC061A 單片機作為語音識別處理器，在確保人機交互和高速運行的同時，實現了低輸入，高輸出，易于使用和實用的效果。值得推廣。語音識別主要是為了完全實現人機之間自然語言的交流。由于單片機作為語音識別硬件的諸多優勢，已成為現代智能語音識別機器人的主要硬件平臺。單片機智能控制系統的研究與開發與更新是中國當前關注的一個原因。實際上，這項工作的質量與許多人的日常生活息息相關。畢竟，如果沒有單片機，許多行業的運行效率將下降很多。目前，我國的單片機已被廣泛應用于各個領域，并且智能化水平已經較高。但是，仍然存在某些問題，需要我們采取相應的措施來有效地解決它們。通過解決這些問題，我們的微控制器可以創造更大的收益。