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          全國(guó)服務(wù)熱線

          020-22320330

          語(yǔ)音芯片可編程芯片語(yǔ)音芯片應(yīng)用方案

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          一次性(OTP) 語(yǔ)音芯片

          UTP-A系列語(yǔ)音芯片

          發(fā)布時(shí)間:2018-11-24   點(diǎn)擊量:4483

          UTP-A系列語(yǔ)音芯片
          • UTP-A系列語(yǔ)音芯片
          020-22320330
          1.簡(jiǎn)介
          UTPXXXM是一個(gè)使用4位精簡(jiǎn)指令,內(nèi)置4通道MIDI播放單元的語(yǔ)音芯片,內(nèi)置14位PWM驅(qū)動(dòng)單位,8/16個(gè)IO,256*4bit RAM,可選容量有32K/64K/96K/128K/160K*12程序數(shù)據(jù)容量。工作電壓范圍從2.0V-5.5V,CPU支持1M/2MHZ內(nèi)置高頻振蕩器。此外還具有低壓復(fù)位,紅外載波輸出,看門狗復(fù)位,5個(gè)可配置中源及兩個(gè)基本定時(shí)器。是一款可廣泛應(yīng)用于高級(jí)電子玩具,賀卡,語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)等場(chǎng)合的高性價(jià)比語(yǔ)音芯片。

          2.特性
          4位精簡(jiǎn)指令集CPU
          工作電壓:2.0-5.5V
          內(nèi)置校準(zhǔn)電壓,輸入2.0-5.5V,輸出2.0-3.0V
          IOA-IOD工作電壓:2.0V-5.5V 
          14位高分辨率PWM輸出
          32K/64K/96K/128K/160K程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間
          低功耗休眠模式
          支持4通道MIDI回放
          8/16個(gè)通用IO口
          IO口喚醒功能(IOA-IOD/IOA-IOB)
          低壓復(fù)位功能
          看門狗復(fù)位功能
          2線串口觸發(fā)
          支持最大15級(jí)音量控制
          最大支持256段語(yǔ)音
          可設(shè)置BUSY輸出腳

          3.芯片選型

          芯片型號(hào)

          UTP016M

          UTP032M

          UTP048M

          UTP064M

          UTP080M

          存儲(chǔ)容量
          (K word)

          32

          64

          96

          128

          160

          IO

          8

          8

          16

          16

          16

          4.結(jié)構(gòu)方塊圖

          語(yǔ)音芯片

          UTPM系列芯片結(jié)構(gòu)方塊圖


          5.引腳描述

          引腳名稱

          類型

          描述

          IOA[3:0]

          I/O

          通用IO口,可設(shè)置為喚醒口,可設(shè)置1M或200K下拉電阻
          IOA3:和OTP燒錄數(shù)據(jù)引腳共用
          IOA2:可設(shè)置為外部中斷引腳,或燒錄時(shí)鐘信號(hào)引腳
          IOA1:可設(shè)置為紅外輸出引腳
          IOA0:可設(shè)置為芯片復(fù)位引腳

          IOB[3:0]

          I/O

          IOB[3:0]通用IO口,可設(shè)置為喚醒口,可設(shè)置1M或200K下拉電阻
          IOB2:可設(shè)置為外部中斷引腳
          IOB1:可設(shè)置為紅外輸出引腳
          IOB0:可設(shè)置為按鍵復(fù)位引腳

          IOC[3:0]

          I/O

          UTP032M/UTP016M沒(méi)有這4個(gè)引腳
          通用IO口,可設(shè)置為喚醒口,可設(shè)置1M或200K下拉電阻
          IOC2:可設(shè)置為外部中斷輸入口
          IOC1:可設(shè)置為紅外輸出口
          IOC0:可設(shè)置為接鍵復(fù)位引腳

          IOD[3:0]

          I/O

          UTP032M/UTP016M沒(méi)有這4個(gè)引腳
          通用IO口,可設(shè)置為喚醒口,可設(shè)置1M或200K下拉電阻
          IOC2:可設(shè)置為外部中斷輸入口
          IOC1:可設(shè)置為紅外輸出口
          IOC0:可設(shè)置為接鍵復(fù)位引腳

          TEST

          I

          UTP032M/UTP016M沒(méi)有這個(gè)引腳
          對(duì)用戶沒(méi)用

          AUDP
          AUDN

          O

          PWM音頻驅(qū)動(dòng)輸出口

          VDDIO

          P

          電源輸入口

          VSS1,VSS2

          G

          地參考引腳

          VPP

          P

          OTP燒錄電源引腳

          REGOUT

          P

          3.3V校準(zhǔn)電壓輸出口

          VDDTRM

          P

          電源引腳,使用時(shí)保持懸空

          VSS_FUSE

          G

          電源引腳,使用時(shí)保持懸空

          PVDD

          P

          PWM驅(qū)動(dòng)電源

          PVSS

          G

          PWM電路參考地

          6.芯片封裝圖

          UTP340M / UTP170M/UTP080M/UTP064M/UTP048M封裝

          語(yǔ)音芯片

          UTP032M/UTP016M封裝

          7.電氣參數(shù)
          7.1極限參數(shù)

          參數(shù)

          符號(hào)

          取值

          供電電壓

          V+

          <7.0V

          輸入電壓范圍

          VIN

          (VSS-0.3V)~(V+0.3V)

          工作溫度

          TA

          0℃~70℃

          存放溫度

          Tsto

          -65℃~+150℃

          7.2直流電氣參數(shù)

          參數(shù)

          符號(hào)

          極限值

          單位

          測(cè)試條件

           

           

          最小值

          典型值

          最大值

           

           

          工作電壓

          VDD

          2.0

          -

          5.5

          V

           

           

          工作電流

           

          IOP

          -

          1.5

          -

          mA

          FCPU=2MHZ @3.0VPWM關(guān)閉

           

           

          -

          2

          -

          mA

          FCPU=2MHZ @4.5V PWM關(guān)閉

          靜態(tài)電流

          ISTBY

          -

          -

          5

          uA

          VDD = 3.0V

           

           

          -

          -

          5

          uA

          VDD = 4.5V

          IO口輸入高電平電壓
          (IOA,IOB,IOC,IOD)

          VIH

          0.5VDD

          -

          -

          V

          VDD = 4.5V

          IO輸入低電平電壓
          (IOA,IOB,IOC,IOD)

          VIL

          -

          -

          0.5VDD

          V

          VDD=4.5V

          驅(qū)動(dòng)電流
          (IOA,IOB,IOC,IOD)

          IOH

          -

          10

          -

          mA

          VDD = 3.0V,VOH = 0.7*VDD

           

           

          -

          20

          -

          mA

          VDD = 4.5V,VOH=0.7*VDD

          灌電流
          (常規(guī)電流)

          IOL1

          -

          10

          -

          mA

          VDD = 3.0V,VOH = 0.7*VDD

           

           

          -

          20

          -

          mA

          VDD = 4.5V,VOH=0.7*VDD

          灌電流
          (強(qiáng)電流)

          IOL2

          -

          20

          -

          mA

          VDD = 3.0V,VOH = 0.7*VDD

           

           

          -

          40

          -

          mA

          VDD = 4.5V,VOH=0.7*VDD

          內(nèi)部下拉電阻
          (IOA,IOB,IOC,IOD)

           

          RL1

          -

          200

          -

          Kohm

          VDD = 3.0V,IO = 0V

           

           

          -

          100

          -

          Kohm

          VDD = 4.5V,IO = 0V

          內(nèi)部下拉電阻2
          (IOA,IOB,IOC,IOD)

          RL2

          -

          1000

          -

          Kohm

          VDD = 3.0V,IO = 0V

           

           

          -

          500

          -

          Kohm

          VDD = 4.5V,IO = 0V

          PWM驅(qū)動(dòng)電流

          IPWM

          -

          180

          -

          mA

          VDD = 3.0v,8歐負(fù)載

           

           

          -

          280

          -

          mA

          VDD = 4.5v,8歐負(fù)載

          頻率誤差
          (電壓改變時(shí))

          △F/F

          -1

          -

          +1

          %

          FCPU = 2MHZ

          頻率誤差
          (在同一電壓下測(cè)試)

          △F/F

          -1

          -

          +1

          %

          FCPU = 2MHZ
          工作電壓 = 3.0V

           

          △F/F

           

           

           

           

          FCPU = 2MHZ
          工作電壓 = 4.5V

          7.3測(cè)試圖表

          語(yǔ)音芯片

          頻率-工作電壓關(guān)系

          語(yǔ)音芯片

          頻率-溫度關(guān)系

          語(yǔ)音芯片

          工作電流-工作電壓關(guān)系

          8.控制模式
          UTPM系列語(yǔ)音芯片具有豐富的控制方式。它分為按鍵控制模式、二線串口控制模式。其中按鍵控制模式分為ON/OFF控制、可打斷觸發(fā)、不可打斷觸發(fā)、電平保持觸發(fā)、電平非保持觸發(fā)、OneKey下一首。2線串口控制模式可以接受主控MCU的控制播放相應(yīng)的語(yǔ)音組。
          8.1按鍵控制
          可以定義相應(yīng)的IO管腳直接觸發(fā)芯片放音,即每一個(gè)管腳可控制播放一段或多段語(yǔ)音。每個(gè)開(kāi)關(guān)的觸發(fā)方式可單獨(dú)設(shè)置。按鍵觸發(fā)方式可以設(shè)置的方式有:邊沿觸發(fā)、電平觸發(fā)。
          8.1.1 觸發(fā)時(shí)序圖
          A.邊沿觸發(fā):普通輕觸開(kāi)關(guān)按鍵觸發(fā),按一下播放一個(gè)聲音

          語(yǔ)音芯片

          B.電平觸發(fā):適合到位開(kāi)關(guān)、葉片開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)的電平觸發(fā),按著也可以觸發(fā)

          語(yǔ)音芯片

          C.可打斷觸發(fā):在聲音播放過(guò)程中,按按鍵可以打斷當(dāng)前聲音播放并播放一個(gè)新的聲音

          語(yǔ)音芯片

          D.不可打斷觸發(fā):播放聲音過(guò)程中,按鍵不可以打斷聲音播放,直到聲音播放結(jié)束,才能重新觸發(fā)

          語(yǔ)音芯片

          E.電平保持觸發(fā):有電平信號(hào),聲音一直播放,電平停止,聲音立即停止

          語(yǔ)音芯片

          F.電平循環(huán)觸發(fā):有電平信號(hào),聲音一直播放,電平信號(hào)結(jié)束,最后一個(gè)聲音會(huì)繼續(xù)播放完

          語(yǔ)音芯片

          G.按鍵循環(huán)觸發(fā):按一下按鍵播放一個(gè)聲音,再按一下播放下一個(gè)聲音,如此類推(播完循環(huán))

          語(yǔ)音芯片

          8.2兩線串口控制
          兩線串口控制模式由主控MCU通過(guò)與IOA2口和IOA3口相連,發(fā)送復(fù)位信號(hào)與脈沖信號(hào)來(lái)控制UTPM芯片播放相應(yīng)的語(yǔ)音,兩線控制模式最多可以控制256段語(yǔ)音的播放。
          8.2.1兩線串口通訊端口分配
          IOA2:復(fù)位信號(hào)接收口
          IOA3:觸發(fā)信號(hào)接收口,高電平脈沖700uS(周期1.4ms)
          8.2.2 兩線串口通訊時(shí)序圖

          語(yǔ)音芯片

          發(fā)碼時(shí):IOA2先發(fā)700uS復(fù)位脈沖信號(hào),等待700uS再向IOA3發(fā)送段數(shù)脈沖,向IOA3發(fā)送一個(gè)700uS脈沖后需要等待700uS,繼續(xù)發(fā)接下來(lái)的脈沖信號(hào),要控制播第幾段聲音則向IOA3發(fā)送多少個(gè)脈沖。

          9.應(yīng)用電路

          語(yǔ)音芯片

          一般電流應(yīng)用電路

          注:此應(yīng)用電路用在當(dāng)系統(tǒng)電流較小的情況
          PCB layout注意事項(xiàng):
          1.PVDD走線必須大于或等于VDD
          2.VSS,PVSS必須直接連到電源接地端
          3.當(dāng)產(chǎn)品使用兩節(jié)電池供電時(shí)C1參考值為0.1uF~4.7uF,芯片發(fā)聲音量越大C1相應(yīng)越大
          4.UTP032M/UTP016M不支持IOC/IOD兩組IO口
          5.UTP016M/UTP032M沒(méi)有TEST引腳

          語(yǔ)音芯片

          大電流應(yīng)用電路

          注:此電路用在當(dāng)系統(tǒng)整機(jī)電流較大電壓可能不穩(wěn)定的情況
          PCB layout注意事項(xiàng):
          1.PVDD走線必須大于或等于VDD
          2.VSS,PVSS必須直接連到電源接地端
          3.C1參考值為47uF,根據(jù)系統(tǒng)電流可作相應(yīng)調(diào)整 
          4.如果需要驅(qū)動(dòng)馬達(dá),REGOUT必須接C3連到地
          5.UTP032M/UTP016M不支持IOC/IOD兩組IO口
          6.UTP016M/UTP032M沒(méi)有TEST引腳
          10.封裝信息

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          SOP24封裝 (300 mil)

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          11.技術(shù)支持與聯(lián)系信息

          廣州市優(yōu)碩微電子科技有限公司
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