语音识别系统的单片机控制

    随着信息技术的飞速发展，人们寻求一种更为直接的人机对话方式，声控电脑就是再此基础上发展起来的。声控电脑使用语音识别技术，而语音识别是目前一种热门技术。电脑语音识别系统，可以用声音直接控制电脑工作，是人机接口中最具有人性化的方式。

1 声控电脑原理

    声控电脑是由人的声音发出指令来控制电脑工作的，可是电脑本身不能识别人的声音，因此必须让电脑先了解熟悉人讲话的声音及腔调来建立参考样本，将原先训练好的声音特色保存为语音参考样本存入电脑。原理流程如图1所示。

    （1）语音训练将输入的语音经过分析保存为特征参数参考样本，即告诉电脑将来要识别哪些声音。
    （2）语音识别将输入的语音经过分析与原先电脑内的参考样本做对比，找出最相近的声音作为识别效果。

2 语音识别DSP组成及控制

    （1）组成

    DSP语音识别芯片；数字/模拟转换电路；语音提示语ROM；参数存储SRAM。
    数字/模拟转换电路是将语音模拟信号转换成数字信号，交DSP芯片做分析处理，然后将其存储在SRAM中。如果要说出所讲的声音，同样是经过数字/模拟转换电路将其转换为模拟信号，经驱动电路，可以将声音还原。

    （2）控制

    SETUSER选取某一使用者（最多支持8人）。
    GETSTATVS取回主控CPU状态值。
    TRAIN语音参考样本输入。
    RECOG语音识别对比。
    SAVESTATVS存储主控CPU状态值。
    COMPARE识别对比找出最相近的一组样本。

3 声控系统硬件电路

    将20PIN排针插座，连接至8051单片机控制板上，DSP和8051的信号传输都由此总线来完成。8051用于主控系统，主要做声控系统的人机接口处理，所用到的接口包括键盘及LCD信息显示，并以8051单片机来控制DSP芯片用于语音识别。如果将RS232与PC机连接，便可以将信息传回PC而显示在屏幕上。除可以显示信息外，还可以做程序设计时修改错误，在系统开发时相当有用。系统组成原理如图2所示。

4 软件设计

    系统软件由主控程序、通信模块、DSP处理模块等组成。其中主控程序完成系统初始化、通信命令处理、显示信息等功能。

    通信模块由通信子程序、通信接收中断、通信发送中断组成，主要实现与PC机的通信。DSP模块由DSP模块子程序、语音识别对比程序、取，存主控CPU状态值程序、选取使用者程序组成，是语音识别最主要的环节。程序结构如图3所示。

5 结语

    本系统采用DSP控制芯片，使硬件成本降低，可以独立操作，不必靠个人电脑来做语音识别的控制，最主要的是其语音识别效果佳且稳定。

参考文献

［1］张辉.Motorola单片机应用技术［M］.北京：北京航空航天大学出版社，1999
［2］陈龙三.8051单片机C语言控制与应用［M］.北京：清华大学出版社，1999