ISD-VPE15100软件工具与ISD15100系列设备使用指南

在电子设计领域，音频记录与回放设备的应用十分广泛。今天我们要介绍的是nuvoTon的ISD-VPE15100软件工具以及ISD15100系列多消息记录/回放设备，它能帮助我们轻松实现音频的记录与播放。

文件下载：ISD-ES15100_USB.pdf

快速上手

VPE15100软件工具概述

VPE15100软件工具主要用于评估ISD15100家族设备，并能帮助用户创建ISD15100二进制镜像文件。它有三个主要用途：一是创建自定义内存结构的场景；二是简化ISD15100信号路径、音量控制、AGC、I2S等的配置；三是对压缩算法进行全面评估。ISD15100提供了多种压缩算法，如Enhanced ADPCM、VBR（可变比特率）ADPCM、uLaw、DuLaw（差分uLaw）和PCM，可满足不同应用的需求。

评估套件内容及设备要求

评估套件包含一张用于ISD15100 GUI软件设置程序和文档的CD，以及用户登录ID和密码（安装软件必需），还有ISD15100评估板（ISD - ES15100_USB），附带一个8欧姆扬声器和一根迷你USB电缆。设备要求为运行Windows XP、NT或2000的PC。

独立操作

EV板既可以独立操作，也可以由VPE控制。独立操作时，要确保VPE项目已正确下载到板上，在用户的PU宏（VM1）中完成回放路径设置。将键盘连接到HJ1，并在板下方的电池座中插入3节AAA电池。USB控制器将在3秒内为ISD15108上电并复位。通过按下不同按钮可以执行不同操作，如ExeVM用于上电或发送ExeVM命令，STOP用于发送停止命令并清除索引，0 - 9用于执行VM的索引，VOLUP/VOLDN用于调节音量。

安装VPE

在将EV板连接到PC之前，先安装VPE。安装完成后，将EV板插入PC，会弹出提示，选择“从列表或指定位置安装（高级）”，然后点击“下一步”。USB驱动位于VPE安装文件夹中，默认路径为“c:Program FilesISDVPE15100EmDriver”，点击“确定”开始安装。安装完成后，重置USB（可拔插板或按下RESET_USB按钮）。

浏览示例项目

安装好VPE后启动它。CD中有一个ISD15100示例项目，将其复制到PC并打开。在这个项目中，时钟源配置为4.096MHz晶体，有多个语音提示、预留了一些空消息并编写了几个语音宏。用户可以尝试不同的算法和采样率来体验音质。在内存映射屏幕中点击“创建编程文件”生成编程文件，连接EV板到PC后，点击“烧录设备”，VPE会先擦除ISD15100芯片，然后下载编程文件。

构建示例项目

创建新项目

启动VPE15100，在菜单栏点击“项目” -> “新建”，输入项目名称并指定项目位置，点击“确定”。项目文件夹包含三个子文件夹：BinFiles用于存储压缩后的语音提示，WavFiles用于存储重新采样和解压缩后的语音提示，WavSrc用于存储语音提示的波形源文件。

设备/时钟设置

在“设备/时钟”屏幕中，用户可以选择设备和时钟源。VPE提供了几种常见的时钟设置，每种时钟设置有七种子采样率可供语音提示压缩使用。需要注意的是，这里的时钟设置仅用于语音提示压缩，在芯片上电后，还需要通过POI/PU宏或发送SPI命令来设置ISD芯片的时钟。

高级时钟配置

时钟源包括内部振荡器、带外部电阻的内部振荡器、I2S时钟和晶体。选定的时钟将输入到锁相环（PLL）以生成内部主时钟（MCLK）。用户可以根据需要调整PLL的M和N值来获得所需的主采样率。

语音提示

语音提示是预先录制的任意长度的音频，可以按用户和应用程序的要求以任何顺序播放。添加语音提示前，先设置默认采样率和压缩算法，然后按照步骤添加语音提示，可根据需要更改语音提示的标签和顺序。如果更改了时钟配置，必须重新压缩所有语音提示。用户可以通过PC或EV板评估语音提示。

预留内存

记录内存指针（RMP）将ISD15100内存空间分为预留内存和记录内存两部分。在“预留内存”屏幕中，用户可以为消息记录预留内存扇区，包括空消息和可重记录消息。需要注意的是，预留消息仅支持ADPCM、(D)uLaw和PCM压缩，不支持Enhanced - ADPCM或VBR。

语音宏

语音宏是集成到ISD15100中的强大脚本功能，用户可以创建脚本命令来播放语音提示、播放预留消息、插入静音、设置时钟配置、关闭ISD15100电源以及配置ISD15100等。有两个特殊的语音宏：VM0（POI）在电源接通或RESET引脚收到高脉冲时自动执行，VM1（PU）在收到上电命令时自动执行。语音宏中的命令按顺序执行，所有语音宏必须以PD或FINISH结束。

配置

“配置”屏幕旨在简化ISD15100的配置任务。用户可以设置记录或回放路径，并生成可移植到VM编辑器的自动配置位。设置路径后，点击“添加”按钮并为路径命名，方便编辑语音宏组。

内存映射

内存映射是生成要烧录到ISD15100内存的编程文件的最后一步。点击“创建编程文件”，可以看到每个语音提示、语音宏和消息的地址和/或索引分配。ISD15100提供了三种内存保护机制：读保护、写保护和芯片擦除保护。连接EV板到PC后，点击“烧录设备”，VPE会先擦除ISD15100芯片，然后下载编程文件。

存档和清理

在项目菜单中有“存档”和“清理”两个实用功能。“存档”功能将项目复制到存档目录，使项目可以独立存在并方便复制到其他机器或备份。“清理”功能删除BinFile和WavFile目录中的内容，因为这些内容可以重新生成。

评估系统

EV板概述

ISD15100 EV板右侧是ISD15U110（USB1.1控制器），中间是ISD15108（基于8kHz和4位ADPCM，时长8分钟），左侧是用于记录和回放的模拟电路和连接器。板上有一个7段显示器和一个孔阵列，方便用户进行原型设计。EV板可以独立操作或由VPE控制，操作方法与前面介绍的独立操作相同。板上还有四个针座用于连接子卡，用户可以通过跳线选择时钟源，还可以配置音频输入输出接口。

连接微控制器到EV板

当用户熟悉ISD15100后，可以使用自己的微控制器代替ISD15U110。连接时，通过USB为EV板供电，但不要启动VPE，以免造成SPI总线冲突。至少需要5个连接，包括四个SPI信号和一个公共接地。开始时应先执行Read_Status命令。

编程ISD15100

有三种编程器可用于编程ISD15100：ISD - ES15100_PROG（单插座子卡）、Hi - Lo Systems All - 100 Gang - Programmer（4插座群编程器）和Prospect IT2000（8插座群编程器，正在开发中）。

USB仿真

当ISD15100 EV板连接到PC时，会出现两个额外的屏幕：“音频命令”和“数字命令”。

音频命令

ISD15100提供两种消息记录机制：“Record Msg”自动搜索可用内存扇区进行记录，“Record Msg At”在用户指定的地址记录消息。“Play Msg At”可以在指定地址播放消息，还可以通过指定偏移量从中间播放。要擦除消息，只需指定地址并点击“Erase Msg At”。“Get Msg List”用于扫描内存中的消息。用户可以通过点击VM/VP子屏幕执行VM或播放VP，还可以使用“间接语音提示”使语音宏更加灵活。音量控制条可方便地调节音量，ISD15100提供三种音量控制。此外，还可以进行SPI数据传输和读取设备ID、状态等操作。

数字命令

ISD15100提供四种数字命令：数字读取、数字写入、擦除内存和芯片擦除。擦除整个内存或部分内存时，状态位CMD_BSY会变高。可以将内存内容读取并显示在屏幕上或保存为文件，也可以通过文件或屏幕更新内存内容。

丰富命令和USB日志

丰富命令模式使VPE更易于使用，它会在发出命令前检查ISD15100的状态和信号路径设置。用户可以选择关闭此功能。USB日志显示USB控制器如何控制ISD15100，点击“Turn On USB Log”可将交易记录保存到VPE安装文件夹中的日志文件中。

通过以上介绍，相信大家对ISD-VPE15100软件工具和ISD15100系列设备有了更深入的了解。在实际应用中，大家可以根据自己的需求灵活配置和使用这些功能。你在使用类似设备时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。