ISD1700中文资料 - 图文

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

ISD 1700 系列数码语音电路

使用手册

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

前 言

ISD1700 系列是华邦公司新推出的语音芯片，用来替代已经 停产的 ISD1400 系列及 ISD2500 系列芯片。ISD1700 系列不仅在

录音时间上有更多的选择（从 20 秒到 240 秒），而且在功能上继 承 14 及 25 系列的所有录放功能，并增加了一些更加人性化的提 示功能及对存储地址的精确操作。根据我们经营 ISD 系列芯片多

年的经验来看，ISD1700 的音质也较 14 及 25 系列有明显的提高。

本文根据华邦公司提供的 ISD1700 Design Guide Rev 1 做部 分翻译，适用于 ISD1720，ISD1730，ISD1740，ISD1750，ISD1760， ISD1790，ISD17120，ISD17150，ISD17180，ISD17210，ISD17240。

如有纰漏，欢迎批评指正！

1

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

目 录

一、特点： ...............................................................................................................3

二、电特性： ...........................................................................................................3

三、独立按键工作模式...........................................................................................4

四 管脚功能说明： .................................................................................................8

五 ISD1730 的 SPI 模式........................................................................................12

5.1 微机接口......................................................................................... 12

5.2 SPI 协议总述 .................................................................................. 12

5.3 SPI 处理的格式 ............................................................................... 13

5.3.1 MOSI 数据格式 ........................................................................... 13

5.3.2 MISO 数据格式 ......................................................................... 15

5.4 SPI 协议格式 ................................................................................... 16

5.4.1 SPI 命令总览： ............................................................................ 16

5.4.2 ISD1700 芯片内部寄存器............................................................ 17

六 ISD1700 的存储结构 ........................................................................................21

七 ISD1700S 典型应用电路..................................................................................23

2

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

ISD1700 系列多段语音录放芯片

ISD1700 系列芯片是华邦公司新推出的单片优质语音录放电路，该芯

片提供多项新功能，包括内置专利的多信息管理系统，新信息提示（vAlert）,

双运作模式（独立&嵌入式），以及可定制的信息操作指示音效。芯片内部

包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器与内

存等的全方位整合系统功能。

一、特点：

·\\可录、放音十万次，存储内容可以断电

保留一百年。

·两种控制方式，两种录音输入方式，两

种放音输出方式

·可处理多达 255 段以上信息

·有丰富多样的工作状态提示

·多种采样频率对应多种录放时间

·音质好，电压范围宽，应用灵活，价廉

物美

二、电特性：

·工作电压：2.4V-5.5V,,最高不能超过 6V

·静态电流：0.5 - 1

·工作电流：20mA

μA

用户可利用震荡电阻来自定芯片的采样频率，从而决定芯片的录放时

3

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

间和录放音质。下表为 ISD1700 的参数表：

而芯片的采样率可以通过外部振荡电阻来调节：

三、独立按键工作模式

ISD1700 的独立按键工作模式录放电路非常简单（后附图），而且功

能强大。不仅有录、放功能，还有快进、擦除、音量控制、直通放音和复

位等功能。这些功能仅仅通过按键就可完成。

在按键模式工作时，芯片可以通过/LED 管脚给出信号来提示芯片的工

作状态，并且伴随有提示音，用户也可自定 4 种提示音效。

? 录音操作：

按下 REC 键，/REC 管脚电平变低后开始录音，直到松开按键使电平拉

高或者芯片录满时结束。录音结束后，录音指针自动移向下一个有效地址。

而放音指针则指向刚刚录完的那段语音地址。

? 放音操作：

放音操作有两种模式，分别是边沿触发和电平触发，都由/PLAY 管脚

触发。

4

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

A）边沿触发模式：

点按一下 PLAY 键，/PLAY 管脚电平变低便开始播放当前段的语音，并

在遇到 EOM 标志后自动停止。放音结束后，播放指针停留在刚播放的语音

起始地址处，再次点按放音键会重新播放刚才的语音。在放音期间，LED

灯会闪烁直到放音结束时熄灭。如果在放音期间点按放音键会停止放音。

B）电平放音模式：

如果一直按住 PLAY 键，使/PLAY 管脚电平持续为低，那么会将芯片内

所有语音信息播放出来，并且循环播放直到松开按键将/PLAY 管脚电平拉

高。在放音期间 LED 闪烁。当放音停止，播放指针会停留在当前停止的语

音段起始位置。

? 快进操作：

点按一下 FWD 按钮将/FWD 端拉低，会启动快进操作。快进操作用来将

播放指针移向下一段语音信息。当播放指针到达最后一段语音处时，再次

快进，指针会返回到第一段语音。当下降沿来到/FWD 端时，快进操作还要

决定于芯片当时的状态：

A） 如果芯片在掉电状态并且当前播放指针的位置不在最后一段，那

么指针会前进一段，到达下一段语音处。

B） 如果芯片在掉电状态并且当前播放指针的位置在最后一段，那么

指针会返回到第一段语音处。

C） 如果芯片正在播放一段语音（非最后一段），那么此时放音停止，

播放指针前进到下一段，紧接着播放新的语音。

D） 如果芯片正在播放最一段语音，那么此时，放音停止，播放指针

返回到第一段语音，紧接着播放第一段语音。

? 擦除操作：

擦除操作分为单段擦除和全体擦除两种擦除方式，区别如下：

5

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

A） 单个擦除：

只有第一段或最后一段语音可以被单个擦除。点按一下 ERASE 健将

/ERASE 管脚拉低，这时具体的擦除情况要看播放指针的状态：

·如果芯片空闲并且播放指针指向第一段语音，则会删除第一段语

音，播放指针指向新的第一段语音（执行擦除操作前的第二段）

·如果芯片空闲并且播放指针指向最后一段语音，则会删除最后一段

语音，播放指针指向新的最后一段语音（执行擦除操作前的倒数第二段）

·如果芯片空闲并且播放指针指向没有指向第一或最后一段语音，则

不会删除任何语音，播放指针也不会被改变

·\\如果芯片当前正在播放第一段或最后一段语音，点按下 ERASE 键会

删除当前语音。

B） 全体擦除：

当按下 ERASE 键将/ERASE 管脚电平拉低超过 2.5 秒钟，会触发全体擦

除操作，删除全部语音信息。

? 复位操作：

如果用RESET控制此管脚，建议/RESET管脚与地之间连接一个0.1μF

电容。当/RESET被触发，芯片将播放指针和录音指针都放置在最后一段语

音信息的位置。

? 音量操作：

点按一下VOL键将/VOL管脚拉低会改变音量大小。每按一下，音量会

减小一档，再到达最小档后再按的话，会增加音量直到最大档，如此循环。

总共有8个音量档供用户选择，每一档会改变4dB。复位操作会将音量档放

在默认位置，即最大音量。

? FT直通操作：

将/FT管脚与GND短接，持续保持在低电平会启动直通模式。出厂设

6

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

定的是在芯片空闲状态，直通操作会将语音从Analn端直接通往喇叭端或

AUD输出口。在录音期间开启FT功能，会同时录下Analn进入的语音信号。

? 提示音(SE)编辑：

ISD1700S 中设计了 4 种声音来提示当前的工作状态，分别为 SE1，

SE2，SE3，SE4。

SE1：录音，下一曲或全部擦除的开始；

SE2：录音，单首擦除或最后一曲结束时；

SE3：无效地擦除操作；

SE4：全部擦除成功。

A）进入SE 编辑模式:

1． 首先保持FWD 为低3 秒左右，然后LED 会闪一下（若有SE1，

会同时播放SE1）。但是若当前曲目为最后一曲或没有录音则LED

会闪两

下（若有SE2，会同时播放SE2）。

2． 保持FWD 为低，然后按下REC 使之为低直到LED 闪一下。

3． LED 再闪一下说明已经进入SE 编辑模式；进入此模式后，当前

待编辑SE 为SE1。

B） 编辑:

进入SE 编辑模式后可按原来的方式进行录音，放音和擦除。按FWD

7

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

可选SE1 至SE4，按FWD 后可根据LED 的闪动次数来判断当前的SE，

闪一下为SE1，闪两下为SE2，依此类推。

A）退出SE 编辑模式:

操作方法同进入方法一样。

SE 编辑的时间长度如下表所示：

四 管脚功能说明：

PDIP/ 管脚 名称 VCCD SOIC TSOP 功 能 数字电路电源 管脚 22 23 LED 指示信号输出 芯片复位 24 SPI 接口的串行输出。ISD1700 在 SCLK 下降沿之前的半个周期将数据 25 放置在 MISO 端。数据在 SCLK 的下降沿时移出 8

1 2 3 /LED /RESET MISO 4 深圳恒祺科技 0755-6133 3736

SPI 接口的数据输入端口。主控制 芯片在 SCLK 上升沿之前的半个周期 MOSI 5 26 将数据放置在 MOSI 端。数据在 SCLK 上升沿被锁存在芯片内。此管脚在空 闲时，应该被拉高 SCLK 6 27 SPI接口的时钟。由主控制芯片产生 ， 并 且 被 用 来 同 步 芯 片 MOSI 和 MISO端各自的数据输入和输出。此管 脚空闲时，必须拉高。 为低时，选择该芯片成为当前被 /SS 7 28 VSSA 8 1 AnaIn 9 2 MIC+ 10 3 9

控制设备并且开启 SPI 接口。空闲时， 需要拉高 模拟地 芯片录音或直通时，辅助的模拟 输入。需要一个交流耦合电容（典型 值为0.1uF），并且输入信号的幅值不能 超出1.0Vpp。APC寄存器的D3可以决 定Analn信号被立刻录制到存储器中， 与Mic信号混合被录制到存储器中，或 者被缓存到喇叭端并经由直通线路从 AUD/AUX输出。 麦克风输入+

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

11 4 麦克风输入- MIC- 负极 PWM 喇叭驱动器地 12 喇叭输出- VSSP2 5 13 PWM喇叭驱动器电源 SP- 6 14 喇叭输出+ VCCP 7 15 正极 PWM 喇叭驱动器地 SP+ 8 16 辅助输出，决定于APC寄存器的 VSSP1 9 D7，用来输出一个AUD或AUX输出。 AUD是一个单端电流输出，而AuxOut 是一个单端电压输出。他们能够被用 AUD/ 17 AUX 10 来驱动一个外部扬声器。出厂默认设 置为AUD。APC寄存器的D9可以使其 掉电。 自动增益控制 11 18 AGC 音量控制 12 19 /VOL 13 20 ROSC 振荡电阻ROSC用一个电阻连接 到地，决定芯片的采样频率 14 VCCA 21 模拟电路电源

10

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

在独立芯片模式下，当 FT 一直为 低，Analn 直通线路被激活。Analn 信 号被立刻从 Analn 经由音量控制线路 发射到喇叭以及 AUD/AUX 输出。D0 /FT 所控制。该管脚有一个内部上拉设备 22 15 和一个内部防抖动设计，当在 SPI 模 式下，SPI 无视这个输入，而且直通线 路被 APC 寄存器的，允许使用按键开 关来控制开始和结束。 16 23 /PLAY 播放控制端 24 17 /REC 录音控制端 25 18 /ERASE 擦除控制端。 /FWD 26 19

快进控制端 一个开路输出。 Ready(独立模式) 该管脚在录音，放音，擦除和快 进操作时保持为低，保持为高时进入 RDY /INT 27 20 空闲状态 Interrupt(SPI 模式) 在完成 SPI 命令后，会产生一个 低信号的中断。一旦中断消除，该脚 变回为高。 VSSD 28 21 数字地 11

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

五 ISD1730 的 SPI 模式

5.1 微机接口

主控单片机主要通过四线（SCLK，MOSI，MISO，/SS）SPI协议对

ISD1700进行串行通信。ISD1700作为从机，几乎所有的操作都可以通过这

个SPI协议来完成。为了兼容独立按键模式，一些SPI命令：PLAY，REC，

ERASE，FWD，RESET和GLOBAL_ERASE的运行类似于相应的独立按

键模式的操作。另外，SET_PLAY，SET_REC，SET_ERASE命令允许用

户指定录音、放音和擦除的开始和结束地址。此外，还有一些命令可以访

问APC寄存器，用来设置芯片模拟输入的方式。

5.2 SPI 协议总述

ISD1700系列的SPI串行接口操作遵照以下协议：

1． 一个SPI处理开始于/SS管脚的下降沿。

2． 在一个完整的SPI指令传输周期，/SS管脚必须保持低电平。

3． 数据在SCLK的上升沿锁存在芯片的MOSI管脚，在SCLK的下降

沿从MISO管脚输出，并且首先移出低位。

4． SPI指令操作码包括命令字节，数据字节和地址字节，这决定于

1700的指令类型

5． 当命令字及地址数据输入到MOSI管脚时，同时状态寄存器和当

前行地址信息从MISO管脚移出。

6． 一个SPI处理在/SS变高后启动。

7． 在完成一个SPI命令的操作后，会启动一个中断信息，并且持续

12

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

保持为低，直到芯片收到CLR_INT命令或者芯片复位。

5.3 SPI 处理的格式

图5.3.1 描述了SPI处理的格式。指令数据以数据队列的形式从MOSI

移入芯片，第一个移入的字节是命令字节，这个字节决定了紧跟其后的数

据类型。与此同时，芯片状态以及当前行地址信息以数据队列的方式通过

MISO被返给主机。

图5.3.1 SPI协议的数据格式

5.3.1 MOSI 数据格式

MOSI是SPI接口的“主机输出从机接收端”。数据在SCLK的上升沿

锁存进芯片，并且低位首先移出。1700的SPI指令格式依赖于命令的类型，

根据不同类型的命令，指令可能是两个字节，也可能多达7个字节。MOSI

的一般序列由下表列出，送到芯片的第一个字节是命令字节，这个字节确

定了芯片将要完成的任务。其中命令字节的C4确定LED功能是否被激活。

当C4=1，LED指示被开启，功能开启后，每一个SPI指令启动后，LED灯

会闪亮一下。在命令字节之后，与之相关联的数据字节有可能包括对用来

13

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

存储信息进行精确操作的起始和结束地址。

表 5.3.1 MOSI 数据顺序

多数的指令为两个字节，需要地址信息的指令则为七个字节。例如

LD_APC 指令为三个字节，在其第二和第三字节是指令的数据字节。

有两种11位地址的设置，即 和 ，作为二进制地址

的存放位置。芯片存储地址从第一个提示音的地址0X0000开始计算，但是

0x000-0x00F地址平均保留给了4个提示音。从0x010地址开始，才是非保留

的存储区域，即真正的录音区。

14

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

5.3.2 MISO 数据格式

MISO即1700S的“主机接收从机发送”管脚，数据在SCLK的下降沿从

MISO管脚输出，并且低位首先移出。对应每一个指令，MISO会伴随着指令

码的输入，在前两个字节返回芯片当前的状态和行地址信息。而

RD_STATUS， RD_PLAY_PNTR， RD_REC_PNTR 和 RD_APC这些命

令会在前两个字节之后产生额外的信息（见下边的细节说明）。

表5.3.2 MISO数据时序

在输出信息中，第一字节的状态位提供了重要的信息，该信息标明了

上一个SPI命令发送后的结果。例如，第一字节中的0位（command error

bit）用来指示芯片是否接收了上一个SPI命令。而地址位则给出

了当前地址。第一和第二个数据字节的内容取决于上一个SPI命令。第五，

第六和第七字节则是重复SR0状态寄存器的内容。

15

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

5.4 SPI 协议格式

图5.4.1 SPI时序图

在SPI命令输入到ISD1700前，SPI端口的状态应该保持如下状态：

◎ /SS=HIGH

◎ SCLK=HIGH

◎ MOSI=LOW

5.4.1 SPI 命令总览：

一个SPI命令总是由第一个命令字节开始。命令字节中的bit4位（LED）

是具有特殊用途的。这个bit4位可以控制LED的输出。如果使用者想开启

这个操作LED的功能，那么所有的SPI命令字都要将这个bit4位置1。

在SPI模式下，存储位置都可以通过行地址很容易地进行访问。主控

单片机可以访问任何行地址，包括存储SE音效的行地址（0x000－0x00F）。

像SET_PLAY，SET_REC和SET_ERASE这些命令需要一个精确地起始地

址和结束地址。如果开始地址和结束地址相同，那么ISD1700将只在这一

行进行操作。SET_ERASE操作可以精确地擦除在起始地址和结束地址间

16

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

的所有信息。SET_REC操作从起始地址开始录音，并结束于结束地址，

并且在结束地址自动加上EOM标志。同理，SET_PLAY操作从起始地址播

放语音信息，在结束地址停止播放。

另外，SET_PLAY，SET_REC和SET_ERASE命令有一个先入先出的

缓存器，使得从一个存储块到下一个存储块之间实现无缝转移。这个先入

先出的缓存器只有在相同类型的SET命令下才有效。也就是说SET_PLAY

在SET_ERASE之后将不能利用这个缓存器，并且这是一个错误的命令，

SR0中的COM_ERR位将被置1。当芯片准备好接收第二个SPI命令时，在

SR1中的RDY位将置1。同样，在操作完成时会输出一个中断。例如，如

果两个连续但带有两对不同地址的SET_PLAY命令被正确发送后，此时缓

存器装满。在完成第一个语音信息的播放后，第一个SET_PLAY操作会遇

到一个EOM，这时不会像一般遇到EOM时自动STOP，而是继续执行第二

个SET_PLAY命令，芯片将播放第二个语音信息。这个动作将最小化任何

两个录音信息之间潜在的停留时间，且使芯片流畅地连接两个独立的信

息。

如果循环存储体系处于令人满意的状态，那么可以使用PLAY，REC，

FWD，RESET，ERASE和G_ERASE这些命令，功能类似于1700的独立

模式中相应的功能。这些命令将确保在独立模式下操作时储存机构保持一

致，但是，音效提示将不同于独立模式。如果希望在SPI模式和独立模式

之间转换，注意必须使用SET_REC和SET_ERASE以遵循循环存储体系。

5.4.2 ISD1700 芯片内部寄存器

这些寄存器可以返回1700芯片的内部状态，下边将描述每个寄存器的

数据模式：

17

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

Status Register0（SR0）

状态寄存器SR0是两字节数据，由MISO返回。它包括5个状态位（D4：

D0）以及11个地址位（A10：A0）

表5.4.1 SR0格式 SR0 位 名称 描述 7 A2 当前行地址bit2 6 A1 当前行地址bit1 5 A0 当前行地址bit0 当一个操作完成时，该位置1，可被 4 INT 第 一 字 节 CLR_INT命令清除 3 EOM 当 检 测 到 EOM 时 此 位 置 1 ， 可 被

CLR_INT命令清除 2 PU 当芯片在SPI模式中上电后，此位置1

1 FULL 此位置1表示存储区已满。芯片不能 再录任何信息，除非旧的信息被删 除。此位只有遵循独立按键模式的存

储体系才有效 0 CMD_ERR 此位置1表示上一个SPI命令无效 18

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

15 A10 当前行地址bit10 第 二 字 节 14 A9 当前行地址bit9 13 A8 当前行地址bit8 12 A7 当前行地址bit7 11 A6 当前行地址bit6 10 A5 当前行地址bit5 9 A4 当前行地址bit4 8

A3 当前行地址bit3 表5.4.2 SR0内容说明 Status Register1（SR1）

SR1 位 名称 描述 7 SE1 当音效1被录入后此位置1，擦除后置0 6 SE2 当音效1被录入后此位置1，擦除后置0 5 SE3 当音效1被录入后此位置1，擦除后置0 4 SE4 当音效1被录入后此位置1，擦除后置0 3 REC 此位置1表示正在录音 2 PLAY 此位置1表示正在放音 1 ERASE 0 RDY 此位置1表示正在擦除 RDY＝1时表示空闲，可以接收SPI命令;RDY=0

时为忙，不 接受新的命 令，但除了RESET， CLR_INT，RD_STATUS，PD这些指令，当然 在REC和PLAY时，也可以接受STOP命令。当 19

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

其他命令发送时，会被忽略且CMD_ERR被置1 表5.4.3 SR1内容说明

APC(模拟通道寄存器) 位 名称 描 述 默认值 D0 VOL0 D1 VOL1 音量控制： 000＝最大 000 D2 VOL2 111＝最小 D3 Monitor_Input 录音时输入监听信号 0 0＝关闭监听 1＝开启监听 D4 Mix_Input 混合输入。 D4＝0 0 线录录音 MIC录音 MIC 与 线 FT/ D6=0 FT/D6=1 D4＝1 FT/ D6=0 录 混 合 录 音 FT/D6=1 MIC录音 D5 SE_Editing 0＝开启音效编辑， 0 1＝关闭音效编辑 D6 SPI_FT SPI模式下，由此位控制直通功能 1 D6＝0 直通功能SPI模式下开启 直通功能SPI模式下关闭 D6＝1 D7 Analog Output: AUD/AUX 选择AUD输出或AUX输出： 0＝AUD，1＝AUX 20

0 深圳恒祺科技 0755-6133 3736

D8 PWM SPK PWM输出：0＝开启；1＝关闭 电源模拟输出： 0 D9 PU Analog Out 0＝ON 0 1＝OFF VAlert：0＝ON，1＝OFF D10 VAlert 1 此位置1时，用指定地址放音 D11 EOM Enable 0 （SETPLAY），在遇到EOM标志 时，放音停止。置0时，则放音持 续到直到结束地址

表5.4.4 APC内容说明

六 ISD1700 的存储结构

在独立按键模式下，芯片内有一套环形存储结构管理系统来管理录音

段的存放。当芯片读写存储器时会检查是否合法的存储结构，若不是则

LED 会闪7 下，然后芯片将不接受任何指令除了复位和全部擦除指令。

遇到这种情况需先将芯片成功全部擦除才能复原，这样原来的内容将全部

丢失除了提示音。

环形存储结构管理系统管理的地址是0x10

到末地址，0x00 至0x0f 为

SE 的地址。当地址指针指到末地址后，会自动跳到0x10。在此管理系统

下录音段之间是连续存放的，但首地址与末地址之间至少有一个空地址间

隔来让系统区分首末地址。

在SPI 模式下，用户可对任意地址进行操作，但若不按管理系统的方

式存储或擦除录音段，在独立按键模式下将不能操作。

21

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

图6.0.0 1700存储体系示意图

22

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

七 ISD1700S 典型应用电路

图 1 MIC 录音电路

图 2 Analn 输入电路

23

深圳恒祺科技 0755-6133 3736

图 3 SPI 接口控制电路

24

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/009r.html