深圳市骏旺微电子有限公司 VOICE OTP IC
(aP89341/aP89170/aP89085) 详细总结
1. 核心特性
- 工艺与存储
- 标准CMOS工艺,内置EPROM(8M/4M/2M bits)。
- 支持4位ADPCM压缩(6KHz采样率下语音时长:341秒/170秒/85秒),可选8位PCM(更高音质,无压缩)。
- 触发模式
- 按键触发模式(M0=0, M1=0):S1-S8触发前32组语音,SBT触发后续组(最多254组)。
- 并行CPU触发(M0=1, M1=0):S1-S8作为8位地址总线,SBT作为地址锁存信号。
- 串行CPU命令(M0=0, M1=1):通过CS(S1)、SCK(S2)、DI(S3)接收命令,支持复杂控制(如电源管理、状态设置)。
- 可编程功能
- 全局选项:去抖时间(16ms或65μs)、斜坡控制(消除POP噪声)、输出配置(LED/BUSY/STOP等)。
- 组选项:边沿/电平触发、保持/非保持、可重触发/不可重触发。
- 输出与驱动
- 直接驱动扬声器:PWM输出(VOUT1/VOUT2)或通过外部BJT的D/A输出(COUT)。
- 可编程输出引脚(OUT1-OUT3):支持停止脉冲、BUSY信号、LED闪烁等。
- 低功耗:工作电压2.2-3.6V,待机电流<5μA,工作电流≤15mA。
- 开发支持:配套PC开发工具,支持语音编译与EPROM编程。
2. 引脚功能(24引脚封装)
引脚 |
播放模式功能 |
编程模式功能 |
描述 |
1-2 |
S7-S8(触发输入) |
IO6-IO7(数据I/O) |
触发/地址输入(内部下拉) |
3 |
VSS |
VSS |
地 |
4-5 |
VOUT1/VOUT2 |
- |
PWM输出(直接驱动扬声器) |
6-8 |
VDD/AVDD/VPP |
VDD/VPP |
电源(播放时VPP接VDD,编程时6.5V) |
9 |
OSC |
ACLK |
外接电阻设置采样频率/编程时钟输入 |
10 |
COUT |
- |
D/A电流输出(需外接BJT驱动扬声器) |
11 |
AVSS |
AVSS |
模拟地 |
12-14 |
OUT3/OUT2/OUT1 |
- |
可编程输出(BUSY/STOP/LED等) |
15 |
RST |
DCLK |
复位(高电平立即停止播放) |
16 |
SBT |
PGM |
触发输入/编程模式信号 |
17-18 |
M1/M0 |
M1/M0 |
模式选择(下拉配置触发模式) |
19-24 |
S1-S6 |
IO0-IO5 |
触发输入/编程数据I/O |
3. 语音组合与压缩
- 语音块与组
- 语音文件分割为固定长度的块(Block),通过表格组合成最多254个语音组(Group)。
- 示例:语音组可拼接不同块(如“How are you?”+背景音乐)。
- 存储容量:
型号 |
EPROM容量 |
最大语音块数 |
语音表条目 |
aP89341 |
8M bits |
2016 |
7680 |
aP89170 |
4M bits |
992 |
7680 |
aP89085 |
2M bits |
480 |
7680 |
- 压缩选项:4位ADPCM(2:1压缩)或8位PCM(无压缩,音质更佳)。
4. 触发模式详解
- 按键触发模式
- S1-S8通过高低电平组合触发前32组(见真值表),SBT按键顺序触发33-254组。
- 并行CPU模式
- S1-S8作为8位地址(S1=LSB),SBT上升沿锁存地址触发对应组。
- 串行CPU模式
- 命令格式:8位命令+8位数据(如地址)。
- 关键命令:
- 电源管理:PUP1/PUP2(上电)、PDN1/PDN2(断电,带斜坡控制)。
- 状态设置:STATUS(配置OUT2输出时钟或状态信号)。
- 播放控制:PAUSE/RESUME(暂停/恢复)、PREFETCH(预加载下一语音组地址)。
5. 电气参数
- 绝对最大额定值:
- 电压:VDD-VSS范围-0.5V~3.8V,输入电压VIN≤VDD+0.3V。
- 温度:工作-40~85℃,存储-55~125℃。
- 直流特性:
- 工作电压2.2-3.6V,待机电流<5μA,输出驱动能力(IOL=120mA@0.3V)。
- 交流特性:
- 去抖时间(16ms/65μs)、STOP脉冲延迟(≤256μs)、串行时钟周期≥2μs。
- 振荡器电阻:外接电阻(Rosc)决定采样频率(4.9KHz~25KHz,见电阻表)。
6. 典型应用电路
- 按键触发模式:
- 外接电阻(Rosc)、滤波电容(C1=0.1-4.7μF)、NPN晶体管(如8050D)驱动扬声器。
- 串行CPU模式:
- 通过CS/SCK/DI与MCU通信,OUT1-OUT3反馈状态(BUSY/FULL等)。
- 推荐电路:COUT经BJT放大,VOUT直接驱动扬声器(需禁用斜坡控制)。
7. 封装与物理规格
- 封装类型:24引脚DIP或28引脚SOP。
- 引脚布局:VPP/VDD/AVDD需接电源,VSS/AVSS接地,Substrate接地。
- 尺寸:24-Pin DIP(300mil宽度),28-Pin SOP(300mil宽度)。
8. 开发支持
- 工具链:PC端开发软件支持语音编译、EPROM编程及调试。
- 编程模式:M1=1/M0=1进入编程模式,VPP=6.5V,通过S1-S8传输数据。
总结
aP89341/170/85系列语音OTP IC集成了灵活的触发模式、可编程输出及低功耗特性,适用于家电提示音、安防报警、玩具等场景。其多模式接口(按键/并行/串行)适配不同主控需求,ADPCM压缩与EPROM存储平衡了成本与性能。设计时需注意振荡器电阻选择、输出配置及电源滤波,配套开发工具可加速语音集成与调试