李書榮，肖 偉，羅布多吉，普 頓

（西藏大學(xué) 工學(xué)院 電子信息系，西藏 拉薩 850000）

目前西藏地區(qū)的旅游業(yè)快速發(fā)展，而拉薩出租車少，公交系統(tǒng)極不發(fā)達(dá)，并且缺少符合現(xiàn)代化都市的報站系統(tǒng)，游客出行問題十分影響西藏旅游業(yè)的發(fā)展。公交系統(tǒng)的發(fā)展必須從兩方面入手：增加對公交系統(tǒng)的投入和加強服務(wù)質(zhì)量。而加強服務(wù)質(zhì)量中最為重要的就是使游客能夠享受到更多的信息服務(wù)。目前，西藏地區(qū)的公交車報站主要由售票員完成。售票員的地方口音給外地乘客造成不便；售票員自身素質(zhì)與服務(wù)質(zhì)量有很大關(guān)系，這不利于保證公交售票服務(wù)的質(zhì)量?；谝陨锨闆r，結(jié)合嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法[1-2]，這里設(shè)計一種藏、漢、英三語公交報站系統(tǒng)。

1 SPR4096的特點及引腳功能

本系統(tǒng)設(shè)計采用凌陽科技公司的SPCE061A單片機[3-4]、SPR4096存儲器與LCD鍵盤顯示模組設(shè)計并實現(xiàn)藏、漢、英三語公交車報站器系統(tǒng)。

SPR4096是一款基于SIO協(xié)議的存儲器件,具有4 MB的存儲空間，適合在小型化的嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用。該器件內(nèi)部嵌入 512 KB×8 bit高性能總線 Flash存儲器和 4 KB×8 bit的SRAM。在嵌入式總線存儲器接口和串行接口方式下，SPL13系列與SPLB3系列的MCU可通過總線存儲器接口或1位串行模式訪問SPR4096的Flash存儲器和SRAM。SPR4096可采用VDDI和VDDQ兩種電源模式供電。對于VDDI模式，電壓范圍是從2.25～2.75 V，可為內(nèi)部的Flash和邏輯控制器提供電源；另一種是VDDQ模式，電壓范圍為2.25～3.6 V,僅適于對為IO口提供電源。SPR4096能夠工作在5 MHz的頻率；讀取數(shù)據(jù)的最大電流為2 mA,編程和擦除數(shù)據(jù)的最大電流為6 mA。

圖1為SPR4096內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，其引腳定義如下：CF0～CF7：配置鍵選擇；SCK：串行接口時鐘；SDA：串行接口數(shù)據(jù)IO端口；VDDQ ：VDDQ 模式電源引腳（3.3 V）；VDDI：VDDI模式電源引腳（2.5 V）；VSS：地；VSSQ：地；RES ：復(fù)位（低電平有效）。

圖1 SPR4096內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計

根據(jù)各功能需求，系統(tǒng)硬件電路主要由SPCE061A主控板、LCD模塊、語音資源存儲模塊、語音資源選擇模塊、31鍵的鍵盤模塊和內(nèi)部音頻放大模塊組成，如圖2所示。其中，LCD采用SPLC501液晶顯示模組，通過SPCE061A直接控制，配合鍵盤輸入模塊設(shè)置和顯示相關(guān)信息；語音資源存儲模塊采用2個SPR4096模組，分別用于存儲公交線路的信息資源和廣告、音樂資源,使用SPCE061A的DA通道，經(jīng)由SPY0030構(gòu)成的音頻放大電路[5-6]直接輸出到音頻輸出選擇模塊。

圖2 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計框圖

3 SPR4096模塊電路設(shè)計

針對存儲器SPR4096，結(jié)合開發(fā)的簡易燒寫器，該燒寫器配合PC機ResWriter工具（針對SPR4096開發(fā)的專用軟件工具），通過EZ-probe下載線完成對SPR4096型存儲器的擦除、寫入、校驗等功能。SPR4096的引腳SCK和SDA與支持SIO協(xié)議的SPCE061A單片機的IO端口IOB0和IOB1對應(yīng)，實現(xiàn)SPR4096與單片機SPCE061A間的通信。SPR4096通過ResWriter工具對SPR4096存儲器實現(xiàn)擦除、寫入以及校驗功能，方便地與單片機連接組成外擴存儲器的系統(tǒng)。圖3為SPR4096模塊電路原理圖。

圖3 SPR4096模塊電路原理圖

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計

本設(shè)計主要面向西藏地區(qū)的公交車，所以，藏、漢、英3種語音是必須考慮的。 主程序是一個封閉的循環(huán)。IO端口初始化部分主要按照硬件資源分配對IO端口的狀態(tài)進(jìn)行初始設(shè)置，包括IO端口狀態(tài)是處于輸入還是輸出狀態(tài)，是否設(shè)置上拉等操作，這些都在IO端口初始化子函數(shù)中完成。液晶初始化主要是設(shè)置液晶顯示部分的相關(guān)數(shù)據(jù)線、控制線的狀態(tài)。SPR4096初始化用于設(shè)置串行傳輸速率以及CPU時鐘頻率和相對應(yīng)的IO端口的狀態(tài)。計時程序初始化用于打開計時中斷，一些與控制相關(guān)的全局變量初始化也在該子函數(shù)中完成。主程序流程如圖4所示。

5 結(jié)論

圖4 主程序流程

當(dāng)系統(tǒng)工作在正常放電模式時，測試主控板消耗電流，在播報語音時主控板消耗的電流，最終測試結(jié)果：主控板消耗電流40.26 mA；語音播放時系統(tǒng)消耗電流400 mA。該電路能夠穩(wěn)定工作在直流5～7 V的電源下，按鍵工作靈敏度高，系統(tǒng)響應(yīng)速度快，語音采用SPY0030作為第1級放大，噪聲濾除效果好，最終輸出音色和音質(zhì)都能滿足實際需要。本系統(tǒng)將為西藏地區(qū)公交報站系統(tǒng)的信息化、人性化提供一個較好的解決方案，具有一定的推廣前景。

[1]張大波.嵌入式系統(tǒng)原理、設(shè)計與應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

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