J2W0030-27-X3 ¡ 電子デバイス 作成:1998年 1月 MSM7576 l 前回作成:1996年 7月 MSM7576 テキスト音声変換LSI n 概要 MSM7576は、漢字かな混じりの日本語テキストを音声に変換するLSIです。独自開発された波形重 畳法により、自然で明瞭度の高い合成音を実現できます。また、DAコンバータを内蔵しているため 本LSIと辞書用ROM、ワーク用DRAMの3チップ構成にて、テキスト・音声変換が可能になります。 n 特長 l シフト JIS、JIS、EUCの入力文字コードに対応 l 読み上げ速度切替え可能 l 音量、音程、アクセント切替え可能 l ユーザ辞書登録可能 l マイコン、セントロニクス、RS232Cインタフェース可能 l 5V単一電源 l サンプリング周波数12kHz l パッケージ:100ピンプラスチックQFP(QFP100-P-1420-0.65-BK)(製品名:MSM7576GS-BK) 1/34 MSM7576 l SG MPY CPU A23-0 D31-16 WR0-1 RD ROM SRAM CONSTB DRAMC RAS CAS0, 1 WE DAO1 REG SGC DAC X1/CLK X2 TMR CLKO TMR RST TEST0, 1, 2, 3, 5 TEST4 TXD RXD DSR DTR CTS RTS PD7-0 TMR PIO SIO ローカルバス n ブロック図 PWR/PSTB PRD PCS PA POBF PIBF/PBUSY CACK ERROR 2/34 , MSM7576 l n 端子接続(上面図) 81 A17 82 A18 83 A19 84 VDD 85 A20 86 A21 87 A22 88 A23 89 CONSTB 90 TEST2 91 CACK 92 ERROR 93 GND 94 GND 95 CLKO 96 X2 97 X1 98 VDD 99 VDD 100 SG 100ピンプラスチックQFP 1 80 A16 2 79 A15 3 78 A14 4 77 A13 5 76 GND 6 75 A12 7 74 A11 8 73 A10 9 72 A9 WR1 10 71 A8 WR0 11 70 A7 TEST0 12 69 A6 SGC TEST3 DAO1 TEST4 GND GND RST RD TEST5 ROM 13 68 VDD SRAM 14 67 A5 VDD 15 66 A4 TEST1 16 65 A3 D31 17 64 A2 D30 18 63 A1 D29 19 62 A0 D28 20 61 CAS1 D27 21 60 CAS0 D26 22 59 GND 58 WE GND 23 D25 24 57 RXD D24 25 56 RAS D23 26 55 TXD VDD 50 POBF 49 PWR/PSTB 48 PIBF/PBUSY 47 PRD 46 PCS 45 PA 44 PD0 43 PD1 42 PD2 41 GND 40 PD3 39 PD4 38 PD5 37 PD6 36 51 DSR PD7 35 D19 30 D16 34 52 RTS D17 33 D20 29 D18 32 54 DTR 53 CTS VDD 31 D22 27 D21 28 3/34 MSM7576 l n 端子説明 MSM7576の各端子の基本機能を示します。 端子名 I/O D31-16 I/O A23-0 O ROM O SRAM O RD O WR0-1 O RAS O CAS0-1 O WE O 説 明 16ビットデータ・バス。8ビットデバイスは、D31-24を介してアクセ スされます。 24ビットアドレス・バス。DRAM用アドレスはA18-9から出力されます。 ROM選択信号。指定されたアドレスが、ROM空間であることを示し ます。チップセレクト信号として使用されます。 SRAM選択信号。指定されたアドレスが、SRAM空間であることを示 します。チップセレクト信号として使用されます。 リード信号。8ビット/16ビットアクセスに依らずリード時、本信号が アクティブになります。 ライト信号。WR0はD31-24からの書き込みに、WR1はD23-16からの 書き込みに対応します。 ロウアドレスストローブ。8ビット/16ビットアクセスに依らずリード 時、本信号がアクティブになります。 カラムアドレスストローブ。CAS0はD31-24から、CAS1はD23-16か らのアクセスに対応します。 ライトイネーブル。DRAM用のライト信号でDRAM空間への書き込み 時にアクティブになります。 コンフィグ・ストローブ。システム構成決定のために環境設定時にア CONSTB O クティブになるリードストローブ信号です。本信号により、初期デー タをローカルバスから供給します。 TXD O シリアルデータ出力 RXD I シリアルデータ入力 DTR O SIOが送受信可能であることを示す制御信号です。 DSR I モデムの動作可能状態を示す信号を入力します。 RTS O SIOの送信要求信号です。 CTS I モデムの送信可能信号を入力します。 PD7-0 PRD I/O I PWR/PSTB I PCS I PA I パラレルポート・データ入出力 パラレルポート・リード信号。セントロニクス・インタフェース時は "H"に固定します。 パラレルポート・ライト信号。セントロニクス・インターフェース時 は、ストローブ信号。 パラレルポート・チップセレクト信号 パラレルポート・アドレス入力。アクセス時に、データあるいはステ ータスの選択をします。 4/34 MSM7576 l 端子名 I/O POBF 3State PIBF/PBUSY 3State 説 明 出力ポート・バッファ・フル。出力バッファにデータがセットされた ことを示します。 入力ポート・バッファ・フル。入力バッファにデータが存在している ことを示します。セントロニクス・インタフェース時は、ビジー出力 信号。 CACK ERROR O O DAO1 O SG, SGC I X1/CLK I X2 I CLKO O セントロニクス・アクノリッジ信号。セントロニクス・インタフェー スでない場合は、汎用フラグ出力信号。 セントロニクス・エラー信号。セントロニクス・インタフェースでな い場合は、汎用フラグ出力信号。 DA出力。DAコンバータの出力。 シグナル・グランド。本端子は開放で使用します。 SGはTEST3に接続する。 水晶振動子接続端子1 外部発振クロックを使用の場合には、本端子に接続する。 水晶振動子接続端子2 外部発振クロックを使用の場合には、本端子を開放する。 内部動作クロック出力 RST I リセット入力 TEST0 O LSIテスト信号。本端子は開放で使用します。 TEST1, 2, 5 I LSIテスト信号。本端子はVDDに接続します。 TEST3 I LSIテスト信号。本端子はSGに接続します。 TEST4 O LSIテスト信号。本端子は開放で使用します。 5/34 MSM7576 l n 絶対最大定格 項目 記号 条件 定格値 単位 電源電圧 VDD 入力電圧 VIN Ta=25℃ −0.3∼+7.0 V Ta=25℃ −3.0∼VDD+0.3 V 保存温度 TSTG ― −55∼+125 °C n 推奨動作条件 記号 条件 範囲 単位 電源電圧 項目 VDD ― +4.5∼+5.5 V 動作温度 TOP ― −40∼+85 °C 記号 条件 Min. "H" 入力電圧 VIH X1/CLK端子以外 2.2 "L" 入力電圧 VIL X1/CLK端子以外 ― "H" 入力電圧 VIH X1/CLK端子 0.8×VDD "L" 入力電圧 VIL X1/CLK端子 "H" 出力電圧 VOH IOH=−8mA "L" 出力電圧 VOL IOL=8mA ILI 0≦VIN≦VDD 出力リーク電流 ILO 0≦VOUT≦VDD −10 ― 10 mA 動作消費電流 IDO fOSC=20MHz ― 80 150 mA |VDAE| 無負荷 ― ― 10 mV RDA ― 12 20 28 kW n 電気的特性 l 直流特性 項目 入力リーク電流 DA出力相対精度 DA出力インピーダンス Typ. Max. 単位 ― ― V ― 0.8 V ― ― V ― ― 0.2×VDD V 2.4 ― ― V ― ― 0.4 V −10 ― 10 mA 6/34 MSM7576 l l 交流特性 記号 条件 Min. Typ. Max. 単位 原発振周波数 項目 fOSC ― ― 20 ― MHz 原発振サイクル tOSC ― ― 50 ― ns 動作サイクル tCYC ― ― 100 ― ns CLKO遅延時間 RST必要時間 A遅延時間 tCLK ― ― ― 28 ns tW_RST ― 20 ― ― tCYC tA ― ― ― 15 ns Dセットアップ時間 tS_D ― 22 ― ― ns Dホールド時間 tH_D ― 0 ― ― ns D遅延時間 tD ― ― ― 20 ns D非出力確定時間 tDZ ― ― ― 8 ns CONSTB遅延時間 tCONSTB ― ― ― 18 ns CONSTBパルス幅 tW_CONSTB ― 2 ― ― tCYC AからCONSTBの余裕 tW_ACONSTB ― 1 ― ― tCYC AへのCONSTBの余裕 tW_CONSTBA ― 1 ― ― tCYC RD遅延時間 tRD ― ― ― 12 ns RDパルス幅 tW_RD ― 1.5 ― ― tCYC AからのRDの余裕 tW_ARD ― 0.5 ― ― tCYC ROM遅延時間 tROM ― ― ― 25 ns RAS遅延時間 tRAS ― ― ― 15 ns RASパルス幅 tW_RAS ― 4.0 ― ― tCYC AからのRASの余裕 tW_ARAS ― 1.0 ― ― tCYC CAS遅延時間 tCAS ― ― ― 15 ns 通常時 1.5 ― ― tCYC CASパルス幅 tW_CAS リフレッシュ時 4.0 ― ― tCYC AからのCASの余裕 tW_ACAS ― 0.5 ― ― tCYC RASからCASの余裕 tW_RASCAS ― 1.5 ― ― tCYC WEからCASの余裕 tW_WECAS ― 1.5 ― ― tCYC WE遅延時間 tWE ― ― ― 15 ns WEパルス幅 tW_WE ― 4.0 ― ― tCYC AからWEの余裕 tW_AWE ― 1.0 ― ― tCYC CASからRASの余裕 tW_CASRAS リフレッシュ時 1.0 ― ― tCYC RTS遅延時間 tRTS ― ― ― 15 ns RXD必要時間 tW_RXD ― 1/bps ― ― s RXDセットアップ時間 tS_RXD ― 0.5/bps ― ― s RXDホールド時間 tH_RXD ― 0.5/bps ― ― s CTSセットアップ時間 tS_CTS ― 0 ― ― ns CTSホールド時間 tH_CTS ― 0 ― ― ns TXD遅延時間 tTXD ― ― ― 15 ns TXDパルス幅 tW_TXD ― 1/bps ― ― s 7/34 MSM7576 l 項目 記号 条件 Min. Typ. Max. 単位 PCSからPDの遅延時間 tPCS ― ― ― 15 ns PAからPDの遅延時間 tPA ― ― ― 15 ns tPRD ― ― ― 12 ns tPRDZ ― ― ― 8 ns tS_PCS ― 22 ― ― ns tH_PCS ― 28 ― ― ns tS_PA ― 8 ― ― ns tH_PA ― 24 ― ― ns tS_PRD ― 0 ― ― ns tH_PRD ― 0 ― ― ns tW_PRD ― 2 ― ― tCYC tS_PWR ― 0 ― ― ns tH_PWR ― 0 ― ― ns tW_PWR ― 2 ― ― tCYC tS_PD ― 2 ― ― ns tH_PD ― 0 ― ― ns セントロニクスNEC 8 セントロニクスAX 5 ― ― ms セントロニクスNEC 0 セントロニクスAX 5 ― ― ms PRDからPDの遅延時間 PRDからPDの非出力確定 時間 PWRに対するPCSのセット アップ時間 CLKOに対するPCSのホー ルド時間 PWRに対するPAのセット アップ時間 CLKOに対するPAのホー ルド時間 CLKOに対するPRDのセッ トアップ時間 CLKOに対するPRDのホー ルド時間 PRD必要時間 CLKOに対するPWRのセッ トアップ時間 CLKOに対するPWRのホー ルド時間 PWR必要時間 PWRに対するPDのセット アップ時間 PWRに対するPDのホール ド時間 CACKからPBUSYまでの パルス幅 PBUSYからCACKまでの パルス幅 PSTB必要時間 PSTBに対するPDのセット アップ時間 PSTBに対するPDのホール ド時間 tW_CACKPBUSY tW_PBUSYCACK tW_PSTB ― 2 ― ― tCYC tS_PD ― 2 ― ― ns tH_PD ― 0 ― ― ns 8/34 MSM7576 l n タイミングチャート l クロックおよびリセット tOSC X1/CLK X2 tCLK tCLK tCYC CLKO tW_RST RST l ローカルバス・インタフェース(コンフィグレジスタ・リード) tCYC CLKO tA A23-0 tS_D tH_D D27-24 WR0,1 RD tCONSTB tCONSTB tW_CONSTB CONSTB tW_ACONSTB tW_CONSTBA ROM SRAM RAS CAS0,1 WE 9/34 MSM7576 l l ローカルバス・インタフェース(ROMリード) tCYC CLKO tA A23-0 tS_D input D31-16 WR0,1 tH_D all "H" tRD RD input tRD tW_RD tW_ARD CONSTB all "H" tROM ROM SRAM RAS all "H" all "H" CAS0,1 all "H" WE all "H" 10/34 MSM7576 l l ローカルバス・インタフェース(DRAMリード) tCYC CLKO tA A23-0 row_address column_address column_address tS_D input D31-16 WR0,1 RD CONSTB all "H" all "H" all "H" ROM all "H" SRAM all "H" tRAS tRAS tW_ARAS tW_RAS RAS tW_ACAS tW_RASCAS CA0,1 WE tH_D tCAS tCAS tW_CAS all "H" 11/34 MSM7576 l l ローカルバス・インタフェース(DRAMライト) tCYC CLKO tA A23-0 row_address column_address tD D31-16 WR0,1 RD CONSTB input all "H" all "H" all "H" ROM all "H" SRAM all "H" tRAS tRAS tW_ARAS tW_RAS RAS tW_ACAS tW_RASCAS CA0,1 tCAS tCAS tW_CAS tW_WECAS tW_AWE WE column_address tDZ tWE tWE tW_WE 12/34 MSM7576 l l ローカルバス・インタフェース(DRAMリフレッシュ) tCYC CLKO A23-0 ignore D31-16 ignore WR0,1 ignore RD ignore CONSTB ignore ROM ignore SRAM ignore tRAS tRAS tW_RAS RAS tCAS tW_CASRAS CA0,1 WE tCAS tW_CAS tW_CASRAS all "H" 13/34 l シリアルポート・インタフェース tCYC CLKO tS_RXD RXD tH_RXD tS_RXD tH_RXD start_bit (=0) bit0 tW_RXD tW_RXD tS_RXD tH_RXD bit1 bit6 tS_RXD tW_RXD tH_RXD tS_RXD tH_RXD bit7 stop_bit (=1) tW_RXD tW_RXD tRTS tRTS RTS MSM7576での受信時 tCYC CLKO tTXD TXD tS_CTS tTXD tTXD start_bit (=0) bit0 tW_TXD tW_TXD tTXD bit1 bit6 tW_TXD tTXD tTXD bit7 stop_bit (=1) tW_TXD tW_TXD tH_CTS 14/34 MSM7576での送信時 MSM7576 l CTS MSM7576 l l マイコン・インタフェース CLKO PCS tH_PCS PA tH_PA tPCS tPCS tPA tPA tH_PCS tS_PCS tH_PA tS_PA output PD7-0 tPRD input tPRDZ tS_PD POBF tH_PD output PIBF/PBUSY tS_PRD tW_PRD tH_PRD output tPRD tW_PRD tS_PRD tPRDZ tH_PRD PRD tW_PWR tS_PWR tH_PWR PWR/PSTB CACK non valid ERROR non valid l セントロニクス・インタフェース PCS non valid PA non valid PD7-0 input tS_PD tH_PD POBF PIBF/PBUSY PRD PWR/PSTB all "H" tW_PSTB tW_CACKPBUSY tW_PBUSYCACK tW_CACKPBUSY tW_PBUSYCACK CACK ERROR 15/34 MSM7576 l n 機能説明 l リセット RST信号をアサートすることによって、MSM7576は初期化されます。 l コンフィグジスタの読み込み MSM7576は、システム起動時に外部のコンフィグレジスタ値を読み込んで環境設定を行ないます。 コンフィグレジスタへのアクセスはCONSTB信号により行なわれます。コンフィグレジスタの値に より、使用するユーザインタフェースが決定されます。このため、シリアルポートとパラレルポート を並行して使用することはできません。また、" D " のビットは使用する "DRAMの種類 " をあらわ し、" 0 " の時512x8、" 1 " の時256x16のそれぞれのタイプを意味します。 レジスタ値 インタフェース D000 2400bpsシリアルポート D001 4800bpsシリアルポート D010 9600bpsシリアルポート D011 19200bpsシリアルポート D100 マイコンインタフェース D101 セントロニクス(AX) D110 セントロニクス(NEC) Dxxx 512x8-DRAM(MSM514800)を使用 1xxx 256x16-DRAM(MSM514260)を使用 l ローカルバス・アクセス機能 MSM7576は、テキスト音声変換のための作業領域としてローカルバスにつながれたメモリにアクセ スします。前述のコンフィグレジスタもこのローカルバス・アクセスになります。 プログラム/音素片、辞書データROMや、作業領域/ユーザ辞書のためのDRAMへの接続は、それ ぞれへの専用信号線が用意されているため、じか付けすることができます。 l ユーザ・インタフェース テキストデータ、辞書データやコントロール信号の送信は、前述の通りシリアルポートかパラレル ポートを選択することができます。 1 シリアルポート コンフィグで、シリアルポートを選択した場合、次の仕様で送受信が行なわれます。 16/34 MSM7576 l データ形式 転送レート : 8ビット、パリティなし、1ストップビット : 2400、4800、9600、19200bpsより選択 ビジー制御 : RTS制御 下図に、シリアルポートの接続例を示します。 MSM7576 ホスト TXD RXD DSR DTR CTS RTS RXD TXD DTR DSR RTS CTS この場合、ポートのドライブ能力には十分気をつけて下さい。 2 マイコンインタフェース コンフィグで、マイコンインタフェースを選択した場合、次の仕様で送受信が行なわれます。 8ビットデータポート :PD ステータス :PIBF、POBF 制御 :PCS、PA、PWR、PRD PCS, PA, PWR, PRD 動作 1xxx 非動作 0x11 非動作 0010 PIBF, POBF=出力、PD=ハイインピーダンス 0110 PIBF, POBF=ハイインピーダンス、PD=出力 0001 禁止入力 0101 PDへの書き込み 0x00 禁止入力 17/34 MSM7576 l 例えばホストCPUでアクセスするには、次の図のような接続にします。 MSM7576 ホストパラレルポート D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PD7 PD6 PD5 PD4 PD3 PD2 PD1 PD0 PIBF POBF PCS PA PRD PWR Decoder A [upper] A0 RD WR この場合、データ転送の手順は以下のようになります。xxxは、MSM7576パラレルポートのアドレ スとします。 1. xxx0アドレスをリード。 2. 第0ビットが " 0 " であることを確認。(" 1 " ならば、" 0 " まで待つ。) 3. xxx1アドレスに転送データをライト。 3 セントロニクスインタフェース コンフィグで、セントロニクスインタフェースを選択した場合、次の図のように接続します。 MSM7576 ホストセントロニクスポート PRD PD7 PD6 PD5 PD4 PD3 PD2 PD1 PD0 DATA7 DATA6 DATA5 DATA4 DATA3 DATA2 DATA1 DATA0 PSTB CACK PBUSY ERROR STB ACK BUSY ERROR この場合、ポートのドライブ能力には十分気をつけて下さい。 18/34 MSM7576 l l 音声出力 1 DAO1からの出力波形 音声出力端子は、DAコンバータの出力を直接出力します。 4095 DAO1からの出力波形はサンプリング周波数に同期した階段波形になります。出力振幅は最大 4096 ×VDDになります。 2 出力部のフィルタ 上記のようにDAO1からの出力は階段波形になっていますので、ローパスフィルタを付加して下さ い。 l 発振回路 MSM7576でシステムクロックを生成する方法は、水晶振動子を外付けする方法と外部クロックを供 給する方法があります。 1 水晶振動子 下図に、水晶振動子の接続例を示します。 MSM7576 22pF X1 水晶振動子 1MW 22pF X2 GND 19/34 MSM7576 l 2 外部クロック 下図に、外部クロックを使用する場合の例を示します。 外部クロックは、X1端子に入力します。また、X2端子はオープンにして下さい。 X1端子より入力されたクロックは分周されたシステムクロックとして使用されるため、システムク ロックの倍クロックを入力する必要があります。 MSM7576 外部クロック X1 (オープン状態) X2 20/34 MSM7576 l n 操作説明 l 動作モード 本LSIには、表に示す4つの動作モードがあります。動作モードは、動作モード指定(制御コード/ コマンド一覧参照)にて選択されます。テキスト・音声変換モードがデフォルトのモードであり、こ のモードのとき漢字仮名混じり文を入力して合成音声を出力することができます。 表1.-1 動作モード一覧 モード 機能 0 テキスト・音声変換モード 1 中間言語音声合成モード 2 未使用 3 ユーザ辞書読込みモード 本LSIの動作を制御するものとして、制御コードとコマンドがあります。制御コードとコマンドは、 動作モードによって有効/無効が異なります。表に制御コードとコマンドの概要を示します。 表2.-2 制御コード、コマンドの概要 種別 レベル1の制御 制 御 コ ー ド コード レベル2の制御 コード レベル3の制御 コード コマンド 種別 エスケープコード テキストの一部 テキストの一部 コントロールコード 機能概要 ユーザ辞書読み込みモード以外で有効。注 (1) 主として本 LSIの動作形態を予め設定します。 テキスト・音声変換モードで有効。主として文章の読み方 を制御します。 ユーザ辞書読み込みモード以外で有効。主として声質を制 御します。 テキスト・音声変換モード、中間言語音声合成モードで有 効。音声合成シーケンスを制御します。 注 (1) 動作モード指定でユーザ辞書読み込みモードを指定すると、ユーザ辞書の受信終了まで制御 コードは無効となります。 21/34 MSM7576 l 1 テキスト・音声変換モード 本モードは、漢字かな混じり文テキストを入力して、音声合成を行ないます。本LSIは、入力テキ スト中の終端(文終端記号による)を検出して音声合成動作を開始します。デフォルトの文終端記号 は、全角/半角の「。」、「?」、「!」です。文終端記号を変更する場合は、文終端記号の指定 (制御コード/コマンド一覧 (1/2) レベル1参照)によって行ないます。 (1)合成終了コードの返送 通常のテキスト・音声変換処理においては、本LSIは受け取ったテキストを音声合成するだけ で何も返送しないため、上位装置側は本LSIの状態を監視することはできません。従って、上位 装置でディスプレイに1文字毎にテキストを表示しながら、本LSIにテキストを送出して音声合 成を行うような処理では、表示と合成音の同期がとれない場合があります。(テキスト入力か ら合成開始までの処理遅延のため) このような場合、合成終了コード返送指定(制御コード/コマンド一覧 (1/2) レベル1参照) により、1つの文章の合成処理が完了する毎に、合成終了コードを返送させることができます (ただし、セントロインタフェースを用いた場合、この機能は使用不可)。 合成終了コード返送有りを指定すると、文終端記号を終端とはせず、レスポンス要求コード ^D (04H) のみを終端とします。 本LSIを、合成終了コード返送有で使用する場合、上位装置はテキスト1文書づつにレスポン ス要求コード^D (04H) を付加して本LSIへ送信します。上位装置は、本LSIが合成終了コード を送信するまで、次のテキスト注 (1) またはレベル1制御コードを送信してはなりません。図1 に合成終了コード返送有のときのシーケンスを、図2に合成終了コードの形式を示します。 上位装置 MSM7576 合成終了コード返送有り指定 テキスト+^D 音声合成 合成終了コード テキスト+^D 合成終了コード 音声合成 合成終了コード返送無し指定 音声合成 図1: 合成終了コード返送有のときのシーケンス 注 (1) レベル3制御コードはテキストに含みます。 22/34 MSM7576 l (2)テキストバッファFULLによる音声合成 本LSIがテキスト・音声変換モードのとき、文終端記号(合成終了コード返送有のときはレス ポンス要求コード)なしに128byteを越えてテキストが上位装置より送信された場合、テキスト バッファFULLとして音声合成動作を開始します。注 (1) 7 0 H エラー位置 L H 詳細情報 L エラー位置は2byteのバイナリデータです。 = FFFFH:正常終了 ≠ FFFFH:テキスト解析不可となった 位置を、テキスト先頭から のバイト位置で示す。 詳細情報は、エラー発生原因を示すデータ で、正常終了時はFFFFH 詳細情報の一覧を付表2.に示します。 ^E(05H) 図2: 合成終了コードの構成 (3)受信タイムアウトによる音声合成 本LSIがテキスト・音声変換モードのとき、受信電文の文字間隔を時間監視します。時間監視 タイマがタイムアウト(1秒)したときは、文終端記号(合成終了コード返送有のときはレスポ ンス要求コード)なしに音声合成動作を開始します。注 (1) 注 (1)入力テキスト中に全角読点「、」を含む場合は、まず読点まで音声合成されます。 2 中間言語音声合成モード 本モードは、中間言語(韻律記号付仮名文字列)を入力して、音声合成を行ないます。本LSIは、 入力テキスト中の終端(半角 '・'、'?'、'!'による)を検出して、音声合成動作を開始します。中間 言語音声合成モードでは、終端記号の変更はできません。 (1)合成終了コードの返送 通常の中間言語音声処理においては、本装置は受け取ったテキストを音声合成するだけで何 も返送しないため、上位装置は本装置の状態を監視することはできません。従って、上位装置 でディスプレイに1文字毎にテキストを表示しながら、本LSIにテキストを送出して音声合成を 行うような処理では、表示と合成音の同期がとれない場合があります。(テキスト入力から合 成開始までの処理遅延のため) このような場合、合成終了コード返送指定(制御コード/コマンド一覧 (1/2) レベル1参照) により、一つの文章の合成処理が完了する毎に、合成終了コードを返送させることができます。 (ただし、セントロニクスインタフェースを用いた場合、この機能は使用可能)合成終了コー ド返送有を指定すると、文終端記号を終端とはせず、レスポンス要求コード^D (04H) のみを 終端とします。 本LSIを、合成終了コード返送有で使用する場合、上位装置は中間言語1文づつにレスポンス 要求コード^D (04H) を付加して本LSIへ送信します。上位装置は、本LSIが合成終了コードを 送信するまで、次の中間言語注 (1) またはレベル1制御コードを送信してはなりません。図3に 合成終了コード返送有のときのシーケンスを示します。 注 (1) レベル3制御コードはテキストに含む。 23/34 MSM7576 l 上位装置 MSM7576 合成終了コード返送有り指定 中間言語+^D 音声合成 合成終了コード 中間言語+^D 音声合成 合成終了コード 合成終了コード返送無し指定 音声合成 図3: 合成終了コード返送有のときのシーケンス (2)テキストバッファFULLによる音声合成 本LSIが中間言語音声合成モードのとき、文終端記号(合成終了コード返送有のときはレスポ ンス要求コード)なしに256byteを越えてテキストが上位装置より送信された場合、テキスト バッファFULLとして音声合成動作を開始します。 (3)受信タイムアウトによる音声合成 本LSIが中間言語音声合成モードのとき、受信電文の文字間隔を監視します。時間監視タイマ がタイムアウト(1秒)したときは、文終端記号(合成終了コード返送有のときはレスポンス要 求コード)なしに音声合成動作を開始します。 (4)中間言語フォーマット 本LSIを中間言語音声合成モードで使用する場合、上位装置は以下に示すチェックを行ないま す。 (a)1フレーズ4単語 1フレーズは、フレーズ記号Pで始まり次のフレーズ記号Pの前までです。1フレーズの最大単 語は4単語なので、フレーズごとに単語数のチェックを行うこと。1単語は語句切り記号カンマ (",")や読点(、")により句切られます。 フレーズ記号Pが1つもない場合は、全体が1つのフレーズとなるので注意してください。 1単語 1単語 1単語 P3アイウエオ、カキクケコ、サシスセソ、タチツテト、P2ナニヌネノP0。 1フレーズ 1フレーズ 1単語 1単語 1フレーズ目が5単語あることになります。 P3アイウエオ、P2カキクケコ 1フレーズ NG 1フレーズ アイウエオ、カキクケコ、サシスセソ、タチツテト、ナニヌネノ、ハヒフヘホ、マミムメモ。 1フレーズ フレーズ記号がないため全体で 1フレーズとなります。 24/34 MSM7576 l (b)1単語20モーラ 1単語は、語句切り記号カンマ(",")や読点("、")により句切られます。1単語の最大モー ラ数は20モーラなので、単語ごとにモーラ数のチェックを行ってください。モーラは読みの単 位であり、'ア'∼'ン'と長音'ー'と促音'ツ'は1モーラです。濁音'ガ'や半濁音'パ'も1モーラです。拗 音'ヤ'は前の読みと合わせて1モーラとなります。 アイウエオ 5モーラ ガッコー ジャック 4モーラ 3モーラ 3 ユーザ辞書読み込みモード 本モードは、上位装置上のユーザ辞書作成ユーティリティで作成したユーザ辞書を、装置内にダウ ンロードします。 (1)シリアル/マイコンインタフェースにおける辞書転送手順 上位装置は、動作モード指定(制御コード/コマンド一覧 (1/2) レベル1参照)でユーザ辞書 読み込みモード指定後、本LSIからのACK (06H) コード受信を持って、ユーザ辞書を送信しま す。本LSIはユーザ辞書を受信後、BCCチェックを行い、その結果を正常終了ACK (06H) 、異 常終了NACK (15H) の終了レスポンスとして送信します。LSIは、終了レスポンス送信後、自動 的にデフォルト動作モード(テキスト音声変換モード)に移行します。ユーザ辞書読み込みモー ドの動作を図4に示します。ユーザ辞書のダウンロードフォーマットを図5に示します。 (2)セントロインタフェースにおける辞書転送手順 上位装置 MSM7576 動作モード指定 ユーザ辞書読込みモード 辞書読込みモード ACK(06H) 辞書データ ACK(06H)/NACK(15H) BCCチェック テキスト音声変換モード 図4: ユーザ辞書読み込みモードの動作(シリアル/マイコン) 25/34 MSM7576 l b7 b0 HH HL データ長 LH LL 辞書管理 テーブル + 辞書 BCCコード(注) 図5:ユーザ辞書のダウンロードフォーマット 注記: BCCコード(1byte)は、辞書管理テーブルと辞書の全データに対するXOR(排他的論理和)の結果。 上位装置は、動作モード指定(制御コード/コマンド一覧 (1/2) レベル1参照)でユーザ辞書 読み込みモード指定後、引き続いてユーザ辞書データを送信します(ACKは返送されませ ん)。LSIはユーザ辞書受信後、BCCチェックを行い、正常であれば自動的にデフォルト動作 モード(テキスト音声変換モード)に移行します。異常があればBUSY状態となり一切のデータ の受付が不可となります(リセット/電源OFF→ON待ち) 。 セントロインタフェースユーザ辞書読み込みモードの動作を図6に示します。 上位装置 MSM7576 動作モード指定 ユーザ辞書読込みモード 辞書読込みモード 辞書データ BCCチェック テキスト音声変換モード 図6: ユーザ辞書読み込みモードの動作(セントロ) 26/34 MSM7576 l (3)タイムアウト 本LSIが、ユーザ辞書読み込みモードのとき、受信電文の文字間隔を時間監視します。時間監 視タイマがタイムアウト(1秒)したときは、本LSIはテキスト・音声変換モードへ移行しま す。この時、上位装置への通知は行ないません。 l 制御コード仕様 制御コードは本LSIの音声合成動作を事前に上位装置が制御するために送出するものです。単独で 送出されるものもあれば、文章間、または、テキスト中任意(単語間)の位置に挿入されて送出され るものもあります。制御コード一覧を表2に示します。 表2. 制御コード一覧 種別 1 レベル1制御コード 2 レベル2制御コード 機能概要 テキストファイルを送出する前に、本LSIの動作形態を予め設定する ためのコードです。 テキストファイルを送出する以前に予め設定するだけでなく、テキス トファイル中の文章間に埋め込んで使用できるコードである。注 (1) 主として文章の読み方を制御します。 文章間だけでなくデキスト中任意(単語間)の位置に挿入できます。 3 レベル3制御コード 主として声質を制御します。本制御コードは漢字かな混じり文テキス トだけでなく、中間言語に直接埋め込んで使用することができます。 注(1) 注 (1) レベル2、レベル3の制御コードは、テキストの一部として処理されます。したがって、 レベル2、レベル3制御コードだけを送信したときにも、受信タイムアウトの対象となります。 合成終了コード返送有指定の場合で受信タイムアウトが発生すると、合成終了コードが送信さ れます。 1 レベル1の制御コード レベル1の制御コードはテキストファイルを送出する前に、本LSIの動作形態を予め設定するための コードです。エスケープコード (1BH) に後続して半角大文字で指定します。レベル1の制御コード一 覧を表2.1-1に示します。 表2.1-1 レベル1制御コード一覧 名称 1 コードの形式 2 動作モードの指定 3 文終端記号の指定 4 合成終了コード返送の有無 5 制御コードの初期化 27/34 MSM7576 l 2 レベル2の制御コード レベル2の制御コードはテキストファイルを送出する前に、予め設定するだけでなく、テキストファ イル中の文章間に埋め込んで使用できるコードです。半角内に半角大文字で指定し、本制御コード以 降のテキストに対して有効となります。主として文章の読み方に関するものです。 レベル2の制御コード一覧を表2.2-1に示します。 表2.2-1 レベル2制御コード一覧 名称 1 特殊記号読み 2 特殊記号の指定 3 数字の読み方 4 制御コードの初期化 3 レベル3の制御コード レベル3の制御コードは、文章間だけでなくテキスト中任意の位置(単語間)注 (1) に挿入できま す。又、漢字かな混じりテキストだけでなく、中間言語テキストに直接埋め込んで使用できるコード で、半角 {} 内に半角大文字で指定します。主として声質をコントロールするコードであり、これに より単語毎の細かな声質制御が可能です。 レベル3の制御コード一覧を表2.3-1に示します。 表2.3-1 レベル3制御コード一覧 名称 備考 1 音声の切り替え 2 声の高さ 3 発声の速さ 4 声の大きさ 5 アクセントの大きさ 6 合図音出力 7 母音の無声化 8 音階出力 音階出力コード{Xxxxx∼}注(2) 9 オクターブ指定 音階出力コード{Xxxxx∼} 10 音符の指定 音階出力コード{Xxxxx∼} 11 休符の指定 音階出力コード{Xxxxx∼} 12 音色の指定 音階出力コード{Xxxxx∼} 13 制御コードの初期化 28/34 MSM7576 l 注 (1) 同種の制御コードを同一単語内で複数指定した場合は、後に指定したものが有効となり ます。 {H1} {H7}コンニチハ、H7が有効 {H1} コンニチハ{H7}、H7が有効 声の高さ、発声の速さ、声の大きさの指定で"+"、"−"を使用する場合は、指定した数だけ 有効となります。 {T+} {T+}コンニチハ、Tが2レベル上がる 注 (2) 8∼12の音階出力コードは、一対の半角 {} 内に複数の機能が指定できます。このとき 半角"X"を先頭識別子として指定します。 {Xxxxxx∼} l コマンド仕様 コマンドとは本LSIの内部処理とは全く非同期に割り込み的処理されるもであり、合成の強制終了、 中断、再開などがこれに属します。テキスト・音声変換モード、中間言語音声合成モードで有効であ り、主として音声合成のシーケンスを制御します。コマンドは20H未満のコントロールコードに割当 てられています。 コマンド一覧を表5に示します。 表3. コマンド一覧 名称 1 強制終了(stop) 2 中断(pause) 3 再開(restart) 4 飛び越し(skip) 5 繰り越し(repeat) 6 初期化(initial) 29/34 MSM7576 l 付表1. 制御コード/コマンド一覧(1/2) 制御コード/コマンドの種類 レベル1 〃 コード 備考 コードの形式 [ECS] Cn 0 : シフトJIS 1 : JIS 2 : EUC 動作モードの指定 [ECS] Mn 0 : テキスト音声変換 1 : 中間言語合成 2 : 未使用 3 : 辞書ロード C : CRを文終端記号とする/しない。 〃 文終端記号の指定 [ECS] Sn .: ピリオドを文終端記号とする/しない。 、: 読点を文終端記号とする/しない。 ,: カンマを文終端記号とする/しない。 〃 〃 レベル2 合成終了コード返送 の有無 [ECS] En 0 : 返送しません。 1 : 返送します。 (セントロ時不可) 制御コードの初期化 [ECS] ID レベル1∼3の制御コードの設定値を初期化します。 特殊記号読み [Kn] 特殊記号の指定 〃 数字の読み方 [Dn] 0 : 自動付与 1 : 棒読み 2 : 桁読み 〃 制御コードの初期化 [ID] レベル2の制御コードの全ての設定値を初期化します。 音声の切り換え {Vn} 0 : 男声 1 : 女声 〃 声の高さ {Hn} 0(低い)∼7(高い) 男女各8段階 〃 声の速さ {Tn} 0(遅い)∼4∼9(高い) 10段階 〃 声の大きさ {Pn} 0(小さい)∼7(大きい) 8段階 〃 アクセントの大きさ {An} 0 : (小さい) 1 : (普通) 2 : (大きい) 〃 合図音出力 {Bn} 〃 母音の無声化 {Un} 0 : 無声化します。 1 : 無声化しません。 〃 制御コードの初期化 {ID} レベル3の制御コードの全ての設定値を初期化します。 〃 音階出力 レベル3 [S(記号)] 0 : 読まない。 1 : 読む。 〃 読ませたい(読ませたくない)記号を指定します。 正弦波 160ms 0 : 500Hz 1 : 1kHz 2 : 2kHz チャイム音 3 : チャイム1 4 : チャイム2 5 : チャイム3 {CDEFGAB} 音声を出力します。(ドレミファソラシド) 0 : 32分音符 1 : 16分音符 2 : 付点16分音符 〃 音符の指定 {Ln} 3 : 8分音符 4 : 付点8分音符 5 : 4分音符 6 : 付点4分音符 7 : 2分音符 8 : 付点2分音符 9 : 全音符 0 : オクターブ0(250Hz∼) 〃 オクターブの指定 {On} 1 : オクターブ1(500Hz∼) 2 : オクターブ2(1kHz∼) 注記: アンダーラインは初期設定値 30/34 MSM7576 l 制御コード/コマンド一覧(2/2) 制御コード/コマンドの種類 レベル3 音声の指定 コード {Sn} 備考 0 : 正弦波 1 : 減衰正弦波 2 : 複合正弦波 0 : 32分休符 1 : 16分休符 2 : 付点16分休符 〃 休符の指定 {Qn} 3 : 8分休符 4 : 付点8分休符 5 : 4分休符 6 : 付点4分休符 7 : 2分休符 8 : 付点2分休符 9 : 全休符 コマンド 強制終了 ^C (03H) 合成処理を中止します。 〃 中断 ^S (13H) 合成処理を一時停止します。 〃 再開 ^Q (11H) 一時停止した合成処理を再開します。 〃 飛び越し ^Z (1AH) 処理中の一文をスキップします。 〃 繰り返し ^X (18H) 出力中叉は直前に出力した一文を繰り返します。 〃 初期化 ^R (12H) 処理中の動作モードの処理を中止します。 注記: アンダーラインは初期設定値 31/34 MSM7576 l 付表2. 終了コード/詳細情報一覧 H側 大分類 コード 内容 (hex) 00 L側 小分類 コード 内容 (hex) テキスト音声変換 00 未定義コントロールコード モード 01 漢字辞書にないコード 00 未定義コントロールコード 01 Reserve 02 ' P ' の後にレベルを示す数字がない。 03 ' P ' のレベルが0∼3の範囲外である。 04 ' P0 ' を単語の終わり以外で使用している。 05 ' P0 ' の後ろに単語句切り記号がない。 中間言語音声合成 06 ' P1, P2, P3 ' を単語も先頭以外で使用している。 モード 07 レベル3制御コードの ' } ' がない。 08 未定義レベル3制御コード 09 レベル3制御コードのパラメータが範囲外である。 0a アクセント記号を単語の外で使用している。 0b アクセント記号を1単語の中で2回以上使用している。 0c 中間言語中に許されないコードが含まれている。 0d 1フレーズ中に5以上の単語が含まれている。 0e 1単語が21以上のモーラでできている。 32/34 MSM7576 l n 応用回路例 GND R2I T2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 DSUB9 V+ R2O T2I C1V- D0-7 IOW IOR PCS SA01 D16 D16 DAO1 TEST3 SGC SG C2VCC T1O R1I C1+ ∼ D0 A0 ∼ D31 A1 A0 A19 CE OE TDX RDX DTR CTS RTS DSR PD7 PD6 PD5 PD4 PD3 PD2 PD1 PD0 PIBF POBF PWR PRD PCS PA ERROR CACK CONSTB ∼ D15 A23 A20 ∼ D31 MSM7576 RST TEST5 TEST2 X1 X2 CLKO VDD AVDD GND AGND RST RAS CAS1 CAS0 ROM SRAM WE RD WR1 WR0 TEST0 TEST1 T1I R1O C2+ MAX232A LPF AMP SP l 16MbitマスクROM、4MbitDRAMを使用し、シリアルインタフェース、マイコンインタフェースに 接続した場合の応用回路例 MSM531602C/E CAS WE D24 ∼ D0 D31 D7 A9 ∼ A0 RAS A1 9 A18 BYTE MSM514800 D24 1Y1 ∫ 1Y4 2Y1 ∫ 2Y4 D27 OE 1Y1 ∫ 1Y4 2Y1 ∫ 2Y4 1OE 2OE 74LS244 DIP SW 33/34 MSM7576 l n パッケージ寸法図 (単位:mm) QFP100-P-1420-0.65-K パッケージ材質 エポキシ樹脂 リードフレーム材質 42アロイ 端子処理方法・材質 半田メッキ 半田メッキ厚 5μm以上 パッケージ質量(g) 1.29 TYP. 表面実装型パッケージ実装上のご注意 SOP、QFP、TSOP、TQFP、LQFP、SOJ、QFJ(PLCC)、SHP、BGA等は表面実装型パッケージであ り、リフロー実装時の熱や保管時のパッケージの吸湿量等に大変影響を受けやすいパッケージです。 したがって、リフロー実装の実施を検討される際には、その製品名、パッケージ名、ピン数、パッケー ジコード及び希望されている実装条件(リフロー方法、温度、回数)、保管条件などを弊社担当営業ま で必ずお問い合わせください。 34/34