基于IDE硬盘的大容量语音记录仪

　　摘要：介绍一种基于IDE硬盘的大容量语音记录仪的设计方法，重点阐述了大容量语音记录仪的硬件和软件设计。
　　关键词：大容量语音记录仪单片机IDED6571EPIO
　　
　　随着我国经济建设的迅猛发展，公安、铁路、民航、金融等部门对语音记录的需求不断增长。用户经常需要回放时间长达几个月、甚至几年的大容量语音记录仪，而目前国内可见到的语音记录仪大多只能连续记录几百小时（即一个月左右）。而大容量的语音记录仪一般是基于PC机，设备体积较大，使用不便。近年来作为数据存储介质的硬盘，以其容量大、接口智能化程度高、控制方便越来越受到人们的重视。充分发挥硬盘的优势，脱离系统主机，可以为用户开发出超大存储容量、性能可靠的语音记录仪。
　　
　　本文提出了采用单片机控制硬盘对语音数据进行实时存储的方案。其最大优点是可记录语音时间长达几个月甚至几年，并能达到较高的性能指标。
　　
　　甚至IDE硬盘的大容易语音记录仪的特点：
　　
　　(1)以单片机为核心，采用PIO模式进行硬盘的读写，可大大提高系统的性能价格比，使得语音记录时间长达1500小时（6GB硬盘）。若换用更大容量硬盘，可实现更长语音记录时间，达到连续工作几个月甚至几年的要求。
　　
　　(2)采用DSP芯片D6517E，其语音压缩算法采用TRUESPEECHTripleRateCoder，8kHz采样频率下语音压缩速率为9.6、7.2或4.4kbps，MOS指标可达到3.98。
　　
　　(3)采用大规模可编程逻辑器件CPLD对系统数字逻辑电路进行集成，提高了系统的稳定性和可靠性，具有较好的通用性，可满足多种场合的需要，不需改动任何硬件。
　　
　　(4)预留远程调度电话接口，可实现远程监听、查询等功能。
　　
　　(5)由于采用4层PCB线路板设计、表贴工艺和超薄笔记本硬盘，使得基于IDE硬盘的大容量语音记录仪体积如普通电话机大小，可实现对一路电话进行高阻并联录音，并可在本机播放记录语音和远程调度记录语音。
　　
　　图1D6571E的典型应用电路
　　
　　1系统硬件设计
　　
　　1.1D6571E芯片
　　
　　在本系统中，选择DSP芯片D6571E,其语音压缩算法采用TRUESPEECHTripleRateCoder。由于该算法的实时运算需要22MIPS以上的运算速度，为此将DSP内核和算法代码集成在D6571E芯片内。D6571E的典型应用电路如图1所示。
　　
　　D6571E具有16位宽的总线，但也允许以分时方式使用8位总线，这时CPU须用HI/LO信号表示送到总线上的是高8位还是低8位；当D6571E主动将数据送到总线上时，会发出ACK信号通知CPU读取数据。HSTRD和HSTWR则是读和写的控制线。由于TRUE-SPEECHTripleRateCoder算法按30ms分帧采样，然后进行分析压缩，因此无论是读取压缩数据还是因送压缩数据，均必须在一帧内完成，否则D6571E会自行进入休眠状态。向D6571E输送语音数据的过程如下：首先送出解压控制命令，然后接收一个回送状态字，状态字中包含了当前帧所需要的字节数，CPU就连续送出规定数目的数据，待一帧处理完毕后,D6571E会继续送出状态字，如此循环就可连续回放语音了。而利用D6571E进行语音压缩的数据处理过程正好相反，状态字中包含的是当前

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