Nec UPD7759C

Отличный выбор! NEC µPD7759C — это классический речевой синтезатор (Voice Synthesis LSI), один из самых известных чипов своего времени. Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

µPD7759C — это CMOS LSI (большая интегральная схема), разработанная компанией NEC Electronics (ныне Renesas Electronics) в начале 1980-х годов. Его основная функция — воспроизведение оцифрованной речи и звуков из внешней памяти (обычно ПЗУ) с использованием метода адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции (ADPCM).

Чип стал невероятно популярен в бытовой электронике, игрушках, аркадных автоматах и промышленных устройствах благодаря своему балансу качества звука, простоте управления и относительно низкой стоимости. Он был "голосом" для тысяч устройств.

Ключевые технические характеристики

• Тип: Синтезатор речи/звука с ADPCM декодированием.
• Архитектура: Воспроизведение предварительно оцифрованных сэмплов. Не является синтезатором речи по тексту (как, например, SP0256). Требует внешней памяти с записанными данными.
• Разрядность ADPCM: 4-бит (самая распространенная версия). Существовали модификации с другим разрешением.
• Частота дискретизации: Программируемая, типично в диапазоне от 6 до 12 кГц. Качество звука соответствовало телефонному или чуть лучше.
• Управление: Два основных режима:
  1. Режим CPU (Standalone): Чип управляется внешним микроконтроллером через 8-битную шину данных и сигналы управления (CS, RD, WR). Микроконтроллер подает команды (старт, стоп) и адресует данные во внешнем ПЗУ.
  2. Режим Manual (Standalone): Управление через отдельные входы (START, BUSY), данные считываются из ПЗУ автоматически по внутреннему адресу. Более простой, но менее гибкий.
• Выход: Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) встроен. Выход — аналоговый сигнал, обычно требующий простого внешнего усилителя (транзистор или операционный усилитель) для наушника или динамика.
• Память: Подключается к стандартным масочным ПЗУ (ROM) типа 2364, 23128, 23256 и т.д. (до 512К бит). Адресное пространство — 16 бит.
• Напряжение питания: +5В (однополярное).
• Тип корпуса: Обычно DIP-28 (пластиковый или керамический).

Парт-номера и совместимые модели

Чип продавался под разными номерами, в зависимости от производителя и лицензии. Функционально они идентичны или очень близки.

1. Прямые аналоги и лицензионные клоны:

Эти чипы имеют полную или почти полную совместимость по выводам и функциям. Часто можно заменить один на другой без изменений в схеме.

• OKI MSM7759C (Oki Electric) — самый известный и распространенный клон.
• Mitsubishi M50759 (Mitsubishi Electric)
• UPD7759C (оригинал от NEC)
• UPD7759 (более ранняя/поздняя версия, возможны незначительные отличия в таймингах)

2. Модификации и похожие модели в семействе:

• µPD7755 / µPD7756 — более ранние и простые модели с худшим качеством звука (8-бит CVSD вместо ADPCM).
• µPD7752 — более поздняя и продвинутая версия с улучшенным качеством (6-бит ADPCM), поддержкой большего объема памяти и встроенным генератором. Не является прямой заменой по выводам, но концептуально похож.
• µPD7758 — версия с последовательным интерфейсом (SL-система) для управления.
• M50978 (Mitsubishi) — аналог µPD7752.
• Модели с другим суффиксом: Встречаются UPD7759G, UPD7759AD и т.д. — могут отличаться типом корпуса (например, SOP) или рабочим температурным диапазоном.

3. Совместимые модели в устройствах (по применению):

В многих устройствах использовались функционально аналогичные чипы других производителей, которые могли требовать доработки схемы или ПО:

• Texas Instruments TSP50Cxx / TSP51Cxx — серия речевых синтезаторов TI.
• General Instrument SP0256 — знаменитый синтезатор аллофонов (другая технология, но для схожих задач).
• Hitachi HD38880 (E0B1) — еще один популярный синтезатор речи.
• OKI MSM6295 — более поздний и продвинутый ADPCM-декодер, использовавшийся в аркадных автоматах (Neo Geo и др.). Имеет 4 канала, но концепция похожа.

Где использовался? (Примеры применения)

1. Аркадные автоматы (JAMMA): Street Fighter II (голос комментатора и персонажей в ранних ревизиях), Final Fight, Magic Sword и сотни других.
2. Бытовые игровые консоли и компьютеры: Sega Master System (в некоторых картриджах со звуком), некоторые MSX компьютеры.
3. Игрушки и обучающие устройства: Электронные игры (например, от Tiger Electronics), говорящие куклы, обучающие плакаты.
4. Бытовая техника: Говорящие стиральные машины, микроволновые печи (в Японии), автомобильные GPS-навигаторы ранних моделей.
5. Промышленное оборудование: Голосовые оповещения в станках, измерительных приборах.

Важное примечание

Для работы µPD7759C критически важно наличие внешнего тактового генератора (обычно RC-цепочка или кварцевый резонатор на ножках 4 и 5) и внешнего ПЗУ (ROM) с правильно оцифрованными данными. Без ПЗУ чип молчит. Процесс дампа и эмуляции этих ПЗУ — важная часть ретро-сохранения.

Сегодня µPD7759C представляет собой в первую очередь объект ностальгии и интереса для энтузиастов ретро-электроники, ремонта аркадных автоматов и реконструкции исторического аппаратного обеспечения.