基于STM32的嵌入式語(yǔ)音識(shí)別模塊設(shè)計(jì)
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3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括3部分：主控單元的嵌入式操作系統(tǒng)μC／OS-II移植、LD3320的語(yǔ)音識(shí)別程序設(shè)計(jì)、對(duì)話管理單元的設(shè)計(jì)。
3．1 嵌入式操作系統(tǒng)μC／OS-II移植
μC／OS-II是一個(gè)源碼公開(kāi)、可移植、可固化、可裁剪、占先式的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。它是專門(mén)為計(jì)算機(jī)的嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)的，絕大部分代碼采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，具有執(zhí)行效率高、占用空間小、實(shí)時(shí)性能優(yōu)良和可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，最小內(nèi)核可至2 KB。在μC／OS-II中，任務(wù)的概念尤為重要，它是可剝奪型的內(nèi)核，因此任務(wù)優(yōu)先級(jí)的劃分至關(guān)緊要。基于分層化和模塊化的設(shè)計(jì)理念，整個(gè)系統(tǒng)任務(wù)的劃分如表1所列。本文引用地址：http://www.ljygm.com/article/150932.htm
表1中除OSTaskStat和OSTaskIdle任務(wù)為系統(tǒng)自帶，其他7個(gè)任務(wù)均為用戶創(chuàng)建。App_TaskStart是系統(tǒng)的第一個(gè)任務(wù)，對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘和底層設(shè)備進(jìn)行初始化，創(chuàng)建所有事件和其他各項(xiàng)用戶任務(wù)，并對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；App_TaskSR完成語(yǔ)音識(shí)別；App_TaskCmd完成對(duì)話集中命令的解析和執(zhí)行，并通過(guò)USART1向外發(fā)送；App_TaskCom作為外圍擴(kuò)展任務(wù)，通過(guò)USART2向外發(fā)送指令或數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)控制外圍擴(kuò)展設(shè)備，如語(yǔ)音合成設(shè)備等；
App_TaskUpdate通過(guò)解析USART1接收的命令和數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)話集的更新；App_TaskPB是按鍵掃描任務(wù)，負(fù)責(zé)檢測(cè)3個(gè)獨(dú)立按鍵，分為短按和長(zhǎng)按檢測(cè)；App_TaskLed驅(qū)動(dòng)4個(gè)LED指示燈，指示當(dāng)前工作狀態(tài)。
3．2 語(yǔ)音識(shí)別程序設(shè)計(jì)
語(yǔ)音識(shí)別程序的設(shè)計(jì)，參考了LD332X開(kāi)發(fā)手冊(cè)，本文中采用中斷方式工作，其工作流程分為通用初始化一語(yǔ)音識(shí)別用初始化-寫(xiě)入識(shí)別列表-開(kāi)始識(shí)別-響應(yīng)中斷。
①通用初始化和語(yǔ)音識(shí)別用初始化。在初始化程序里，主要完成軟復(fù)位、模式設(shè)定、時(shí)鐘頻率設(shè)定、FIFO設(shè)定。
②寫(xiě)入識(shí)別列表。列表的規(guī)則是，每個(gè)識(shí)別條目對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的編號(hào)(1個(gè)字節(jié))，編號(hào)可以相同，可以不連續(xù)，但是數(shù)值要小于256(00H～FFH)。本芯片最多支持50個(gè)識(shí)別條目，每個(gè)識(shí)別條目是標(biāo)準(zhǔn)普通話的漢語(yǔ)拼音(小寫(xiě))，每2個(gè)字(漢語(yǔ)拼音)之間用一個(gè)空格間隔。本文中采取了連續(xù)不同編號(hào)的識(shí)別條目，表2是簡(jiǎn)單的示例。
③開(kāi)始識(shí)別。設(shè)置幾個(gè)相關(guān)的寄存器，即可開(kāi)始語(yǔ)音的識(shí)別。圖4是相關(guān)的流程。ADC通道即為麥克風(fēng)輸入通道，ADC增益也就是麥克風(fēng)音量，可設(shè)定值00H～7FH，建議設(shè)置值為40H～6FH，值越大代表MIC音量越大，識(shí)別啟動(dòng)越敏感，但可能帶來(lái)更多誤識(shí)別；值越小代表MIC音量越小，需要近距離說(shuō)話才能啟動(dòng)識(shí)別功能，好處是對(duì)遠(yuǎn)處的干擾語(yǔ)音沒(méi)有反應(yīng)。本文中設(shè)定值為43H。
④響應(yīng)中斷。如果麥克風(fēng)采集到聲音，不管是否識(shí)別出正常結(jié)果，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)。而中斷程序要根據(jù)寄存器的值分析結(jié)果。讀取BA寄存器的值，可以知道有幾個(gè)候選答案，而C5寄存器里的答案是得分最高、最可能正確的答案。
評(píng)論