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    一次性(OTP) 語音芯片

    UTP-A系列語音芯片

    發布時間:2018-11-24   點擊量:2435

    UTP-A系列語音芯片
    • UTP-A系列語音芯片
    020-22320330
    1.簡介
    UTPXXXM是一個使用4位精簡指令,內置4通道MIDI播放單元的語音芯片,內置14位PWM驅動單位,8/16個IO,256*4bit RAM,可選容量有32K/64K/96K/128K/160K*12程序數據容量。工作電壓范圍從2.0V-5.5V,CPU支持1M/2MHZ內置高頻振蕩器。此外還具有低壓復位,紅外載波輸出,看門狗復位,5個可配置中源及兩個基本定時器。是一款可廣泛應用于高級電子玩具,賀卡,語音播報系統等場合的高性價比語音芯片。

    2.特性
    4位精簡指令集CPU
    工作電壓:2.0-5.5V
    內置校準電壓,輸入2.0-5.5V,輸出2.0-3.0V
    IOA-IOD工作電壓:2.0V-5.5V 
    14位高分辨率PWM輸出
    32K/64K/96K/128K/160K程序/數據存儲空間
    低功耗休眠模式
    支持4通道MIDI回放
    8/16個通用IO口
    IO口喚醒功能(IOA-IOD/IOA-IOB)
    低壓復位功能
    看門狗復位功能
    2線串口觸發
    支持最大15級音量控制
    最大支持256段語音
    可設置BUSY輸出腳

    3.芯片選型

    芯片型號

    UTP016M

    UTP032M

    UTP048M

    UTP064M

    UTP080M

    存儲容量
    (K word)

    32

    64

    96

    128

    160

    IO

    8

    8

    16

    16

    16

    4.結構方塊圖

    語音芯片

    UTPM系列芯片結構方塊圖


    5.引腳描述

    引腳名稱

    類型

    描述

    IOA[3:0]

    I/O

    通用IO口,可設置為喚醒口,可設置1M或200K下拉電阻
    IOA3:和OTP燒錄數據引腳共用
    IOA2:可設置為外部中斷引腳,或燒錄時鐘信號引腳
    IOA1:可設置為紅外輸出引腳
    IOA0:可設置為芯片復位引腳

    IOB[3:0]

    I/O

    IOB[3:0]通用IO口,可設置為喚醒口,可設置1M或200K下拉電阻
    IOB2:可設置為外部中斷引腳
    IOB1:可設置為紅外輸出引腳
    IOB0:可設置為按鍵復位引腳

    IOC[3:0]

    I/O

    UTP032M/UTP016M沒有這4個引腳
    通用IO口,可設置為喚醒口,可設置1M或200K下拉電阻
    IOC2:可設置為外部中斷輸入口
    IOC1:可設置為紅外輸出口
    IOC0:可設置為接鍵復位引腳

    IOD[3:0]

    I/O

    UTP032M/UTP016M沒有這4個引腳
    通用IO口,可設置為喚醒口,可設置1M或200K下拉電阻
    IOC2:可設置為外部中斷輸入口
    IOC1:可設置為紅外輸出口
    IOC0:可設置為接鍵復位引腳

    TEST

    I

    UTP032M/UTP016M沒有這個引腳
    對用戶沒用

    AUDP
    AUDN

    O

    PWM音頻驅動輸出口

    VDDIO

    P

    電源輸入口

    VSS1,VSS2

    G

    地參考引腳

    VPP

    P

    OTP燒錄電源引腳

    REGOUT

    P

    3.3V校準電壓輸出口

    VDDTRM

    P

    電源引腳,使用時保持懸空

    VSS_FUSE

    G

    電源引腳,使用時保持懸空

    PVDD

    P

    PWM驅動電源

    PVSS

    G

    PWM電路參考地

    6.芯片封裝圖

    UTP340M / UTP170M/UTP080M/UTP064M/UTP048M封裝

    語音芯片

    UTP032M/UTP016M封裝

    7.電氣參數
    7.1極限參數

    參數

    符號

    取值

    供電電壓

    V+

    <7.0V

    輸入電壓范圍

    VIN

    (VSS-0.3V)~(V+0.3V)

    工作溫度

    TA

    0℃~70℃

    存放溫度

    Tsto

    -65℃~+150℃

    7.2直流電氣參數

    參數

    符號

    極限值

    單位

    測試條件

     

     

    最小值

    典型值

    最大值

     

     

    工作電壓

    VDD

    2.0

    -

    5.5

    V

     

     

    工作電流

     

    IOP

    -

    1.5

    -

    mA

    FCPU=2MHZ @3.0VPWM關閉

     

     

    -

    2

    -

    mA

    FCPU=2MHZ @4.5V PWM關閉

    靜態電流

    ISTBY

    -

    -

    5

    uA

    VDD = 3.0V

     

     

    -

    -

    5

    uA

    VDD = 4.5V

    IO口輸入高電平電壓
    (IOA,IOB,IOC,IOD)

    VIH

    0.5VDD

    -

    -

    V

    VDD = 4.5V

    IO輸入低電平電壓
    (IOA,IOB,IOC,IOD)

    VIL

    -

    -

    0.5VDD

    V

    VDD=4.5V

    驅動電流
    (IOA,IOB,IOC,IOD)

    IOH

    -

    10

    -

    mA

    VDD = 3.0V,VOH = 0.7*VDD

     

     

    -

    20

    -

    mA

    VDD = 4.5V,VOH=0.7*VDD

    灌電流
    (常規電流)

    IOL1

    -

    10

    -

    mA

    VDD = 3.0V,VOH = 0.7*VDD

     

     

    -

    20

    -

    mA

    VDD = 4.5V,VOH=0.7*VDD

    灌電流
    (強電流)

    IOL2

    -

    20

    -

    mA

    VDD = 3.0V,VOH = 0.7*VDD

     

     

    -

    40

    -

    mA

    VDD = 4.5V,VOH=0.7*VDD

    內部下拉電阻
    (IOA,IOB,IOC,IOD)

     

    RL1

    -

    200

    -

    Kohm

    VDD = 3.0V,IO = 0V

     

     

    -

    100

    -

    Kohm

    VDD = 4.5V,IO = 0V

    內部下拉電阻2
    (IOA,IOB,IOC,IOD)

    RL2

    -

    1000

    -

    Kohm

    VDD = 3.0V,IO = 0V

     

     

    -

    500

    -

    Kohm

    VDD = 4.5V,IO = 0V

    PWM驅動電流

    IPWM

    -

    180

    -

    mA

    VDD = 3.0v,8歐負載

     

     

    -

    280

    -

    mA

    VDD = 4.5v,8歐負載

    頻率誤差
    (電壓改變時)

    △F/F

    -1

    -

    +1

    %

    FCPU = 2MHZ

    頻率誤差
    (在同一電壓下測試)

    △F/F

    -1

    -

    +1

    %

    FCPU = 2MHZ
    工作電壓 = 3.0V

     

    △F/F

     

     

     

     

    FCPU = 2MHZ
    工作電壓 = 4.5V

    7.3測試圖表

    語音芯片

    頻率-工作電壓關系

    語音芯片

    頻率-溫度關系

    語音芯片

    工作電流-工作電壓關系

    8.控制模式
    UTPM系列語音芯片具有豐富的控制方式。它分為按鍵控制模式、二線串口控制模式。其中按鍵控制模式分為ON/OFF控制、可打斷觸發、不可打斷觸發、電平保持觸發、電平非保持觸發、OneKey下一首。2線串口控制模式可以接受主控MCU的控制播放相應的語音組。
    8.1按鍵控制
    可以定義相應的IO管腳直接觸發芯片放音,即每一個管腳可控制播放一段或多段語音。每個開關的觸發方式可單獨設置。按鍵觸發方式可以設置的方式有:邊沿觸發、電平觸發。
    8.1.1 觸發時序圖
    A.邊沿觸發:普通輕觸開關按鍵觸發,按一下播放一個聲音

    語音芯片

    B.電平觸發:適合到位開關、葉片開關、接近開關的電平觸發,按著也可以觸發

    語音芯片

    C.可打斷觸發:在聲音播放過程中,按按鍵可以打斷當前聲音播放并播放一個新的聲音

    語音芯片

    D.不可打斷觸發:播放聲音過程中,按鍵不可以打斷聲音播放,直到聲音播放結束,才能重新觸發

    語音芯片

    E.電平保持觸發:有電平信號,聲音一直播放,電平停止,聲音立即停止

    語音芯片

    F.電平循環觸發:有電平信號,聲音一直播放,電平信號結束,最后一個聲音會繼續播放完

    語音芯片

    G.按鍵循環觸發:按一下按鍵播放一個聲音,再按一下播放下一個聲音,如此類推(播完循環)

    語音芯片

    8.2兩線串口控制
    兩線串口控制模式由主控MCU通過與IOA2口和IOA3口相連,發送復位信號與脈沖信號來控制UTPM芯片播放相應的語音,兩線控制模式最多可以控制256段語音的播放。
    8.2.1兩線串口通訊端口分配
    IOA2:復位信號接收口
    IOA3:觸發信號接收口,高電平脈沖700uS(周期1.4ms)
    8.2.2 兩線串口通訊時序圖

    語音芯片

    發碼時:IOA2先發700uS復位脈沖信號,等待700uS再向IOA3發送段數脈沖,向IOA3發送一個700uS脈沖后需要等待700uS,繼續發接下來的脈沖信號,要控制播第幾段聲音則向IOA3發送多少個脈沖。

    9.應用電路

    語音芯片

    一般電流應用電路

    注:此應用電路用在當系統電流較小的情況
    PCB layout注意事項:
    1.PVDD走線必須大于或等于VDD
    2.VSS,PVSS必須直接連到電源接地端
    3.當產品使用兩節電池供電時C1參考值為0.1uF~4.7uF,芯片發聲音量越大C1相應越大
    4.UTP032M/UTP016M不支持IOC/IOD兩組IO口
    5.UTP016M/UTP032M沒有TEST引腳

    語音芯片

    大電流應用電路

    注:此電路用在當系統整機電流較大電壓可能不穩定的情況
    PCB layout注意事項:
    1.PVDD走線必須大于或等于VDD
    2.VSS,PVSS必須直接連到電源接地端
    3.C1參考值為47uF,根據系統電流可作相應調整 
    4.如果需要驅動馬達,REGOUT必須接C3連到地
    5.UTP032M/UTP016M不支持IOC/IOD兩組IO口
    6.UTP016M/UTP032M沒有TEST引腳
    10.封裝信息

    語音芯片

    SOP24封裝 (300 mil)

    語音芯片

    SOP-16封裝(150mil)

    語音芯片

    SOP-8封裝(150mil)

    11.技術支持與聯系信息

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