SD178A型集成式TTS處理器及其串行接口

SDA178是臺(tái)灣翔音公司推出的集成式“文字轉(zhuǎn)發(fā)音”（TTS）單芯片處理器，該處理器以真人發(fā)音為樣本，輸出的語(yǔ)音真實(shí)、自然。介紹該處理器的工作原理及應(yīng)用，給出SD178A與微處理器的接口電路及軟件程序。
關(guān)鍵詞：文字轉(zhuǎn)發(fā)音；SD178A；串行接口；http://www.butianyuan.cn/article/150874.htm

1 引言">處理器

1 引言
隨著計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，對(duì)計(jì)算機(jī)語(yǔ)音輸出的要求愈加迫切，應(yīng)用也愈加廣泛。語(yǔ)音是人類(lèi)最自然的交互方式，也是現(xiàn)階段軟件用戶(hù)界面發(fā)展的最高目標(biāo)，語(yǔ)音技術(shù)包括語(yǔ)音識(shí)別（Speech Recognition）和語(yǔ)音合成（Speech Synthesis，即文字轉(zhuǎn)語(yǔ)音TTS（text－to－speech））。語(yǔ)音識(shí)別用于告訴電腦我們想讓它干什么。而語(yǔ)音合成則可讓電腦告訴我們它想讓我們知道什么，利用這種技術(shù)可以完成人機(jī)交互。目前，無(wú)論是在研究方面還是應(yīng)用方面，語(yǔ)音合成技術(shù)都處在發(fā)展期，有的已經(jīng)投入實(shí)際應(yīng)用。而文字轉(zhuǎn)語(yǔ)音技術(shù)TTS（text－to－speech）及相關(guān)產(chǎn)品也得到很多廠商的推廣，如Microsoft）公司推出的純軟件性質(zhì)的TTS處理軟件包（SAPI SDK軟件包），華邦電子推出的WTS701型語(yǔ)音處理電路等。
SD178A是我國(guó)臺(tái)灣翔音公司推出的單芯片TTS處理器，它采用真人發(fā)音為樣本，輸出的語(yǔ)音真實(shí)、自然、可將漢字及ASCⅡ碼轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音輸出。例如SD178A可以制作很多帶語(yǔ)音功能的設(shè)備和日常用品，如會(huì)說(shuō)話(huà)的GPS、會(huì)說(shuō)話(huà)的三用電表、會(huì)說(shuō)話(huà)的血壓計(jì)、會(huì)說(shuō)話(huà)的體溫計(jì)、會(huì)說(shuō)話(huà)的書(shū)籍等。

2 SD178A的特點(diǎn)及工作原理

SD178A具有如下的特點(diǎn)：
●工作電壓范圍為2.6V－5.2V；
●工作電流僅為1mA；
●具有睡眠省電模式及喚醒功能，待機(jī)電流僅為1μA；
●設(shè)置了標(biāo)點(diǎn)符號(hào)的靜音時(shí)間及字與字間的靜音時(shí)間；
●采用單一時(shí)鐘及RC振蕩方式；
●內(nèi)含12位的A/D轉(zhuǎn)換器及D/A轉(zhuǎn)換器；
●支持英文男女發(fā)音和中文女音發(fā)音。

SD178A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示，內(nèi)部帶有1個(gè)30字節(jié)的文本緩沖存儲(chǔ)器，輸入的中文或ASCⅡ碼來(lái)自SD178A的輸入端并暫時(shí)存放在該文本緩沖區(qū)，SD178A會(huì)自動(dòng)將該文本緩沖區(qū)的資料及時(shí)轉(zhuǎn)換為高品質(zhì)的語(yǔ)音輸出，同時(shí)將存放在該本文緩沖區(qū)的已轉(zhuǎn)換過(guò)的信息清除，以便輸入的文字不斷地進(jìn)入該文本緩沖區(qū)。SD178A還提供多種控制命令，如停止播放、暫停播放、重新啟動(dòng)及調(diào)整文字間（或文字及標(biāo)點(diǎn)間）靜音時(shí)間的長(zhǎng)度等。在電池供電裝置中，節(jié)電是很重要的，SD178A不僅提供了讓其自身進(jìn)入睡眠省電模式的命令及轉(zhuǎn)換功能，而且還提供了PWDN引腳，以便與SD178A相連的其他器件也可在SD178A的睡眠省電模式進(jìn)入睡眠省電模式。SD178A的引腳功能如表1所列。

3 SD178A的應(yīng)用
3.1 SD178A與微處理器的接口
SD178A可直接與其他微處理器相連，如圖2所示，圖中RYD、SCLK和SDI用于與主控制器進(jìn)行串行通信，當(dāng)RDY為低電平時(shí)，表示SD178A正處于準(zhǔn)確接收資料的狀態(tài)，SCLK由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，SD178A會(huì)讀取SDI線(xiàn)的狀態(tài)信號(hào)。

3.2 SD178A的TTS功能
等待轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音的文字暫時(shí)存放在文本緩沖區(qū)中，由SD178A依序進(jìn)行處理，為控制這一過(guò)程，系統(tǒng)提供了7個(gè)命令（如表2所示）這些命令有較高的優(yōu)先權(quán)，會(huì)被系統(tǒng)優(yōu)先執(zhí)行。

3.3 SD178A輸出端的控制命令碼
SD178A提供2個(gè)輸出端的控制命令碼，即0x8A和0x8B，分別用來(lái)控制輸出端PA0－PA7及PC0－PC5的狀態(tài)，命令碼0x8A和0x8B后面緊跟要輸出的信息碼（均為8位）如表3所示，命令碼0x8A和0x8B輸出的時(shí)序如圖3所示。