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基于ARM内核STM32的数字加密录音笔的设计与实现
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随着电子产品对数字信号处理技术的需求广泛应用，语音信息的保密性也成为信息处理领域的一个重要研究方向。模拟音频信号的数字化过程包括采样、量化和编码等，数字信号具有抗干扰能力强、信号动态范围大（S/N》90dB） 以及可进行数据压缩的特点。数据加密是由加密密钥和加密算法将明文数据转化为没有固定意义的密文; 数据解密即是由解密密钥和解密算法将密文恢复为明文。
系统使用基于ARM 内核的STM32 处理器执行加密算法和系统的协作控制。采用TEA加密算法对接收到的音频数据进行实时加密，加密后的语音数据存储到外部SD 中，并可将语音文件通过USB 接口传输到计算机进行解密处理。刘中设计完成了数字录音模块和STM32 外围配置的硬件电路;PCB 布局布线;编写加密录音笔软件，实现了数字录音笔的数据加密与数据存储功能。
1系统整体设计
系统硬件电路主要分为数字录音模块和STM32 处理器模块两部分，如图1所示。数字录音模块负责模拟音频信号捕获和信号采样、量化以及编码处理;处理器模块实现数字数据的加密运算、数据存储以及系统的整体控制。
语音信号通过麦克风输入后进行数字录音，数字录音电路包括滤波器网络、增益放大和语音处理3 部分。由于系统要求尽可能减小PCB 板面积，所以本文选择能同时满足增益放大、A/D 采样以及编码处理的录音芯片VS1003。STM32 处理器模块负责加密算法的执行和系统的协作控制。VS1003 将采集到的数据通过SPI 接口实时传输到STM32 进行加密处理，并将加密后的密文数据通过另一个SPI 接口存储到外部容量为2GB 的SD 卡中。
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