单片机的应用无处不在，利用单片机控制语音的录放也多不胜举。用单片机控制语音芯片，再把单片机和语音芯片嵌入到通信设备，智能仪器，治安报警及儿童玩具中，就可做成语音播放的机器，应用范围广泛。本文介绍的是用AT89C51单片机及ISD4004语音芯片设计一个语音录放的播报器。它用语音芯片存储语音，并用单片机控制语音芯片。该系统功能多，录放音音质好，外围电路简单。
　　
　　1、ISD4004芯片的性能
　　
　　ISIM004系列语音芯片是美国ISD公司采用直接模拟量存储技术推出的语音录放器件，该芯片采用了直接模拟量存储技术，将语音信息通过多级存储技术以接近原始模拟量的形式存储，声音信号无需进行A/D转换和数据压缩就可以直接存放，录制的声音失真小，音质好，无背景噪声。而录制的声音信号在播放时也无需D/A转换和语音合成等复杂的数字信号处理过程。
　　同相模拟输入(ANA IN+)；这是录音信号的同相输入端，输入放大器可用单端或差分驱动。
　　反相模拟输入(ANA IN-)：差分驱动时，这是录音信号的反相输入端。
　　音频输出(AUD OUT)：音频输出端。
　　片选(SS)：此端为低，即选中ISD4004系列。
　　串行输入(MOSI)：单行输入端，主控制器应在串行时钟上升沿之前半个周期将数据放到本端，供ISD输入。
　　串行输出(MISO)：ISD4004串行输出端，ISD4004未选中时，本端呈高阻态。
　　串行时钟(SCLK)：ISD4004的时钟输入端，由主控制器产生，用于同步MOSI和MISO的数据传输。
　　中断(INT)：本端为漏极开路输出，ISIM004在任何操作(包括快进)中检测到EOM或OVF时，本端变低并保持，中断状态在下一个SPI周期开始清除。
　　行地址时钟(RAC)：漏极开始输出。
　　外部时钟(XCLK)：本端有内部下拉元件，芯片内部的采样时钟在出厂前已调校，误差在±1％内，在不外接时钟时，此端必须接地。
　　自动静噪(AM CAP)：当录音信号电平下降到内部设定的某个阈值以下时，自动静噪功能使信号衰弱，有助于消除无信号(静音)时的噪声。
　　ISD4004工作于SPI串行接口。SPI协议是一个同步串行数据传输协议，协议假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿动作，因此对ISD4004而言，在时钟上升沿锁存MOSI引脚的数据，在下降沿将数据送至MISO引脚。SPI接口指令如表1所示。
　　x为0或为1均可。ISD4004的分段地址(A0～A15)为0000H-0960H。
　　
　　2、硬件电路的设计
　　
　　本文的语音录放系统所采用的是录放时间为8min的ISD4004语音芯片。该语音录放电路主要由单片机AT89C51，ISD4004构成，本系统可以主要分为三部分单片机控制部分、录音部分和放音部分。控制部分则主要由单片机AT89C51构成，包含必要的按键电路、复位电路和指示电路等外围电路。录放音部分主要由ISD4004构成，包含配套的变压电路、功放电路等。该电路通过操作3个微动开关实现功能转换，操作命令由串行通信接口(SPI)送入。在电路原理图中整个电路又可具体分为单片机控制指示电路、ISD4004语音录放电路、话筒输入电路、音频功率放大电路等几部分。单片机AT89C51的串行口工作于同步移位寄存器方式，同步移位脉冲由P1.1输出至ISD4004的串行时钟输入端SCLK。因AT89C51单片机没有硬件SPI总线接口，在使用AT89C51单片机对ISD4004进行控制时，可以通过单片机的FO引脚采用软件模拟的方式实现SPI总接口。
　　
　　3、软件设计
　　
　　软件设计步骤：
　　①初始化部分：初始化操作包括单片机控制部分的初始化、语音芯片的初始化(只需初始化一次)。该部分程序主要是完成系统单片机及ISD4004语音芯片的初始化，使得整个系统能够有序的进行下去。
　　②单片机控制部分：该部分主要是完成单片机与ISD4004的连接和对ISD4004的控制功能，并根据系统单片机发出的命令形式作出相应的操作。
　　③录音程序部分：该部分主要包括对ISIM004语音芯片的录音控制，复位操作程序，延时操作程序等。
　　④放音程序部分：该部分主要包括对ISD4004语音芯片的放音控制，复位操作程序，延时操作程序等。