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一次性(OTP) 语音芯片

UTP-A系列语音芯片

发布时间:2018-11-24   点击量:1878

UTP-A系列语音芯片
  • UTP-A系列语音芯片
020-22320330
1.简介
UTPXXXM是一个使用4位精简指令,内置4通道MIDI播放单元的语音芯片,内置14位PWM驱动单位,8/16个IO,256*4bit RAM,可选容量有32K/64K/96K/128K/160K*12程序数据容量。工作电压范围从2.0V-5.5V,CPU支持1M/2MHZ内置高频振荡器。此外还具有低压复位,红外载波输出,看门狗复位,5个可配置中源及两个基本定时器。是一款可广泛应用于高级电子玩具,贺卡,语音播报系统等场合的高性价比语音芯片

2.特性
4位精简指令集CPU
工作电压:2.0-5.5V
内置校准电压,输入2.0-5.5V,输出2.0-3.0V
IOA-IOD工作电压:2.0V-5.5V 
14位高分辨率PWM输出
32K/64K/96K/128K/160K程序/数据存储空间
低功耗休眠模式
支持4通道MIDI回放
8/16个通用IO口
IO口唤醒功能(IOA-IOD/IOA-IOB)
低压复位功能
看门狗复位功能
2线串口触发
支持最大15级音量控制
最大支持256段语音
可设置BUSY输出脚

3.芯片选型

芯片型号

UTP016M

UTP032M

UTP048M

UTP064M

UTP080M

存储容量
(K word)

32

64

96

128

160

IO

8

8

16

16

16

4.结构方块图

语音芯片

UTPM系列芯片结构方块图


5.引脚描述

引脚名称

类型

描述

IOA[3:0]

I/O

通用IO口,可设置为唤醒口,可设置1M或200K下拉电阻
IOA3:和OTP烧录数据引脚共用
IOA2:可设置为外部中断引脚,或烧录时钟信号引脚
IOA1:可设置为红外输出引脚
IOA0:可设置为芯片复位引脚

IOB[3:0]

I/O

IOB[3:0]通用IO口,可设置为唤醒口,可设置1M或200K下拉电阻
IOB2:可设置为外部中断引脚
IOB1:可设置为红外输出引脚
IOB0:可设置为按键复位引脚

IOC[3:0]

I/O

UTP032M/UTP016M没有这4个引脚
通用IO口,可设置为唤醒口,可设置1M或200K下拉电阻
IOC2:可设置为外部中断输入口
IOC1:可设置为红外输出口
IOC0:可设置为接键复位引脚

IOD[3:0]

I/O

UTP032M/UTP016M没有这4个引脚
通用IO口,可设置为唤醒口,可设置1M或200K下拉电阻
IOC2:可设置为外部中断输入口
IOC1:可设置为红外输出口
IOC0:可设置为接键复位引脚

TEST

I

UTP032M/UTP016M没有这个引脚
对用户没用

AUDP
AUDN

O

PWM音频驱动输出口

VDDIO

P

电源输入口

VSS1,VSS2

G

地参考引脚

VPP

P

OTP烧录电源引脚

REGOUT

P

3.3V校准电压输出口

VDDTRM

P

电源引脚,使用时保持悬空

VSS_FUSE

G

电源引脚,使用时保持悬空

PVDD

P

PWM驱动电源

PVSS

G

PWM电路参考地

6.芯片封装图

UTP340M / UTP170M/UTP080M/UTP064M/UTP048M封装

语音芯片

UTP032M/UTP016M封装

7.电气参数
7.1极限参数

参数

符号

取值

供电电压

V+

<7.0V

输入电压范围

VIN

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

工作温度

TA

0℃~70℃

存放温度

Tsto

-65℃~+150℃

7.2直流电气参数

参数

符号

极限值

单位

测试条件

 

 

最小值

典型值

最大值

 

 

工作电压

VDD

2.0

-

5.5

V

 

 

工作电流

 

IOP

-

1.5

-

mA

FCPU=2MHZ @3.0VPWM关闭

 

 

-

2

-

mA

FCPU=2MHZ @4.5V PWM关闭

静态电流

ISTBY

-

-

5

uA

VDD = 3.0V

 

 

-

-

5

uA

VDD = 4.5V

IO口输入高电平电压
(IOA,IOB,IOC,IOD)

VIH

0.5VDD

-

-

V

VDD = 4.5V

IO输入低电平电压
(IOA,IOB,IOC,IOD)

VIL

-

-

0.5VDD

V

VDD=4.5V

驱动电流
(IOA,IOB,IOC,IOD)

IOH

-

10

-

mA

VDD = 3.0V,VOH = 0.7*VDD

 

 

-

20

-

mA

VDD = 4.5V,VOH=0.7*VDD

灌电流
(常规电流)

IOL1

-

10

-

mA

VDD = 3.0V,VOH = 0.7*VDD

 

 

-

20

-

mA

VDD = 4.5V,VOH=0.7*VDD

灌电流
(强电流)

IOL2

-

20

-

mA

VDD = 3.0V,VOH = 0.7*VDD

 

 

-

40

-

mA

VDD = 4.5V,VOH=0.7*VDD

内部下拉电阻
(IOA,IOB,IOC,IOD)

 

RL1

-

200

-

Kohm

VDD = 3.0V,IO = 0V

 

 

-

100

-

Kohm

VDD = 4.5V,IO = 0V

内部下拉电阻2
(IOA,IOB,IOC,IOD)

RL2

-

1000

-

Kohm

VDD = 3.0V,IO = 0V

 

 

-

500

-

Kohm

VDD = 4.5V,IO = 0V

PWM驱动电流

IPWM

-

180

-

mA

VDD = 3.0v,8欧负载

 

 

-

280

-

mA

VDD = 4.5v,8欧负载

频率误差
(电压改变时)

△F/F

-1

-

+1

%

FCPU = 2MHZ

频率误差
(在同一电压下测试)

△F/F

-1

-

+1

%

FCPU = 2MHZ
工作电压 = 3.0V

 

△F/F

 

 

 

 

FCPU = 2MHZ
工作电压 = 4.5V

7.3测试图表

语音芯片

频率-工作电压关系

语音芯片

频率-温度关系

语音芯片

工作电流-工作电压关系

8.控制模式
UTPM系列语音芯片具有丰富的控制方式。它分为按键控制模式、二线串口控制模式。其中按键控制模式分为ON/OFF控制、可打断触发、不可打断触发、电平保持触发、电平非保持触发、OneKey下一首。2线串口控制模式可以接受主控MCU的控制播放相应的语音组。
8.1按键控制
可以定义相应的IO管脚直接触发芯片放音,即每一个管脚可控制播放一段或多段语音。每个开关的触发方式可单独设置。按键触发方式可以设置的方式有:边沿触发、电平触发。
8.1.1 触发时序图
A.边沿触发:普通轻触开关按键触发,按一下播放一个声音

语音芯片

B.电平触发:适合到位开关、叶片开关、接近开关的电平触发,按着也可以触发

语音芯片

C.可打断触发:在声音播放过程中,按按键可以打断当前声音播放并播放一个新的声音

语音芯片

D.不可打断触发:播放声音过程中,按键不可以打断声音播放,直到声音播放结束,才能重新触发

语音芯片

E.电平保持触发:有电平信号,声音一直播放,电平停止,声音立即停止

语音芯片

F.电平循环触发:有电平信号,声音一直播放,电平信号结束,最后一个声音会继续播放完

语音芯片

G.按键循环触发:按一下按键播放一个声音,再按一下播放下一个声音,如此类推(播完循环)

语音芯片

8.2两线串口控制
两线串口控制模式由主控MCU通过与IOA2口和IOA3口相连,发送复位信号与脉冲信号来控制UTPM芯片播放相应的语音,两线控制模式最多可以控制256段语音的播放。
8.2.1两线串口通讯端口分配
IOA2:复位信号接收口
IOA3:触发信号接收口,高电平脉冲700uS(周期1.4ms)
8.2.2 两线串口通讯时序图

语音芯片

发码时:IOA2先发700uS复位脉冲信号,等待700uS再向IOA3发送段数脉冲,向IOA3发送一个700uS脉冲后需要等待700uS,继续发接下来的脉冲信号,要控制播第几段声音则向IOA3发送多少个脉冲。

9.应用电路

语音芯片

一般电流应用电路

注:此应用电路用在当系统电流较小的情况
PCB layout注意事项:
1.PVDD走线必须大于或等于VDD
2.VSS,PVSS必须直接连到电源接地端
3.当产品使用两节电池供电时C1参考值为0.1uF~4.7uF,芯片发声音量越大C1相应越大
4.UTP032M/UTP016M不支持IOC/IOD两组IO口
5.UTP016M/UTP032M没有TEST引脚

语音芯片

大电流应用电路

注:此电路用在当系统整机电流较大电压可能不稳定的情况
PCB layout注意事项:
1.PVDD走线必须大于或等于VDD
2.VSS,PVSS必须直接连到电源接地端
3.C1参考值为47uF,根据系统电流可作相应调整 
4.如果需要驱动马达,REGOUT必须接C3连到地
5.UTP032M/UTP016M不支持IOC/IOD两组IO口
6.UTP016M/UTP032M没有TEST引脚
10.封装信息

语音芯片

SOP24封装 (300 mil)

语音芯片

SOP-16封装(150mil)

语音芯片

SOP-8封装(150mil)

11.技术支持与联系信息

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