基于SPCE061A 的智能语音识别系统设计

张晓莉 郭 婷

（深圳信息职业技术学院中德学院，广东 深圳518172）

在我国，单片机的地位是不可撼动的，各行各业都有着广泛的应用。在单片机的应用过程当中，我们必须要通过某种手段发挥出单片机的最高性能，单片机智能控制系统就是完成这项任务的最好帮手。单片机运行这个过程的复杂程度是非常大的，如果我们依靠手动输入指令来应用微控制器，那么我们将花费大量的时间和精力，并且还可能导致一些错误，从而影响微控制器的正常运行。因此，要做好智能控制系统在单片机上的应用，为人们带来生活的便利。

1 单片机

1.1 单片机的概念

单片机是一种重要的设备，意思就是将计算机集成到一片芯片之上，它在世界范围之内都很受欢迎。针对于我国企业应用单片机的现状，我们对于单片机的应用程序应该更高效。这不得不提到智能控制系统。因为微控制器的应用要求比较大，所以我国目前都已经开始使用智能控制系统来应用单片机了，淘汰掉了以前的应用单片机方式。通过智能技术提高单片机工作效率，我们可以使我们的各项工作更加顺利。实际上，应用微控制器并不是那么简单，它需要将指令转化成机器语言，然后再与控制系统进行交互，实现具体的操作。如果我们的单片机智能控制该系统不够先进，因此我们很难有效地完成这项工作。通过应用先进的单片机智能控制系统，我们可以在很短的时间内完成单片机应完成的任务。另外，智能控制系统还可以长时间连续执行操作，节省大量时间。

1.2 单片机的发展状况

在发展单片机的过程当中，应该考虑单片机智能控制系统的先进性。在现阶段，我国单片机的智能控制系统还不够先进，致使该系统无法发挥作用，提高单片机的效率还不是很明显。芯片微型计算机。如果要充分发挥单片机的优势，就必须大大提高智能控制系统的先进性。当然，除了单片机智能控制系统应用的先进性外，还应注意该应用的广泛性。如果不能注意到这一点，那么单片机的智能控制系统将无法为更多的人带来利益。目前，中国的各类企业对单片机等设备的需求不断增长，需要一些自动控制技术来帮助我们控制单片机，从而节省了单片机的应用时间。通用性不足的问题影响了这种系统的认可程度。实际上，智能控制系统在单片机上的应用是非常有效的。该应用程序不够广泛，主要是因为它不够先进，并且不能很好地处理各种情况。为了解决这个问题，我们需要更智能的手段。从这个角度出发，我们应该重视智能技术，将智能技术广泛应用于微控制器，努力更好地提高微控制器的智能应用水平，为人们带来更大的便利。另外，从目前的情况来看，在中国广泛使用的单片机较旧，难以高效智能地执行智能工作。如果这个问题没有得到有效解决，那么我们将很难顺利地进行单片机的智能化应用。

2 基于SPCE061A 的智能语音识别系统设计

本设计使用SPCE061A 微控制器作为语音识别的控制核心。本设计的硬件电路主要包括：麦克风（MIC）输入模块电路，SPCE061A 微控制器以及输出模块电路和通信模块电路。

2.1 SPCE061A 微控制器

SPCE061A 微控制器是凌阳公司推出的16 位单芯片计算机，具有速度快，价格低，能耗低，简单可靠等显着优点。

凌阳SPCE061A 微控制器在微处理器功能的基础上具有DSP 功能。具有电压低，系统工作频率高的特点。它可以快速处理复杂的数字语音信号。微控制器具有带自动增益控制功能的麦克风。（MIC）输入法和音频输出（DAC）功能，使用SACM-S240音频编码方法，可容纳210s 语音数据，提供丰富的C 函数库和语音处理功能库，适用于语音识别和数字语音产品的开发。单片机的这一特性使硬件电路减少了外部设备的数量。

SPCE061A 具有唤醒功能。当输入电平更改时，CPU 将被中断。当需要减少电池电量消耗时，CPU 可以快速进入睡眠模式并在需要时唤醒以工作。因此，SPCE061A 已成为数字语音识别领域产品的理想且经济的选择。

2.2 语音模块和电机模块设计

2.2.1 识别培训

正是由于语音识别系统的硬件电路相对简单，所以语音识别系统的大部分功能都由其软件实现。因此，语音识别系统的软件设计非常复杂。在主程序中，RMA 存储器在开始时被清除，这为存储提取的语音信号的特征向量和模板库做准备。播放第一个提醒声音，以提醒用户系统的语音训练已经开始，并且现在可以执行训练。培训从该系统的触发器名称开始，这是系统的名称。下一步是依次训练每个命令。在培训过程中，如果培训成功，则将为下一次培训提供语音提示；如果训练失败，将提示用户继续训练该声音。在训练完所有命令之前，系统将准备进行语音识别。识别的初始化是确定语音输入来自A 心转换器的MCI 通道。播放开始声音以使用户清楚他现在可以向系统发出命令。收到命令后，系统将开始识别。如果识别成功，系统将根据命令执行。如果识别失败，系统还将通过语音提示告诉用户为什么无法识别。

2.2.2 语音输入设计

语音输入的基本原理是通过A/D 转换器将语音信号转换为数字信号，并在编码后将其存储在指定的存储器中。SPCE061A单芯片A/D 转换器共有8 个通道，其中之一是MIC-IN 输入，用于采样语音信号。然后将采样信号转换为电信号，并输入到SPCE061A 的内部前置放大器电路。语音输入功能主要是通过调用SACMDVR 模块来实现的，因此音频信号的采样频率为8kHz，并根据SACMA2000 算法执行压缩编码。每秒占用的存储空间为 16Kb/s。 生成的语音数据存储在扩展的SRAMHM628128A 中。容量为128KB。HM628128A 和SPCE061A板之间的接口通过IOA 和IOB。

2.2.3 语音输出设计

语音输出的基本原理是依次取出存储在外部扩展SRAMHM628128A 中的语音数据，调整SACM-lib 库中的SACMA2000 模块，使用SACMA2000 压缩算法对其进行解码，并以一定速率执行D/A 转换。达到8kHz，然后通过内部滤波电路对其进行除噪，恢复原始波形，以8050 晶体管驱动扬声器播放。

结束语

综上所述，采用SPEC061A 单片机作为语音识别处理器，在确保人机交互和高速运行的同时，实现了低输入，高输出，易于使用和实用的效果。值得推广。语音识别主要是为了完全实现人机之间自然语言的交流。由于单片机作为语音识别硬件的诸多优势，已成为现代智能语音识别机器人的主要硬件平台。单片机智能控制系统的研究与开发与更新是中国当前关注的一个原因。实际上，这项工作的质量与许多人的日常生活息息相关。毕竟，如果没有单片机，许多行业的运行效率将下降很多。目前，我国的单片机已被广泛应用于各个领域，并且智能化水平已经较高。但是，仍然存在某些问题，需要我们采取相应的措施来有效地解决它们。通过解决这些问题，我们的微控制器可以创造更大的收益。