CN108882118A - 模仿警报声的集成电路和报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子技术领域，提供了一种模仿警报声的集成电路和报警装置；所述集成电路包括：控制单元、振荡器单元、分频单元、节拍单元、地址单元、音频单元以及输出单元；其中控制单元生成控制信号和复位信号，所述集成电路根据控制信号和复位信号驱动报警装置循环发出有规律的警报声；音频单元根据第一分频信号、第二分频信号以及地址信号生成音频频率可调的音频信号，输出单元根据该音频信号向发声设备发出声音驱动信号，基于该声音驱动信号即可驱动发声设备发出频率可调和音符节拍可调的警报声，灵活性极高；通过本发明可有效地解决现有的模仿警报声电路的电路结构复杂和无法驱动发声设备发出可调的音频频率警报声的问题。

Description

模仿警报声的集成电路和报警装置

技术领域

本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种模仿警报声的集成电路和报警装置。

背景技术

救护车作为医护人员抢救病人的重要交通工具，在维护人们的生命健康安全中发挥着重要的作用；与私家车等普通车辆不同，救护车作为一种保障人们生命健康的特殊交通工具，在实际应用中，救护车车身上通常安装了用于发出警报声的警报装置，通过发出警报声可保证救护车在行驶时能够快速地抢救病人；在现有相关技术中，救护车的警报装置通常内设复杂的集成电路以循环发出警报声，由于救护车的使用频率较高，而为了能够实现循环地发出警报声，现有技术中的模仿警报声的集成电路电子元器件过多，集成度过高，结构极其复杂。

因此，现有的模仿警报声的集成电路至少存在以下问题：1、由于现有技术需要集成众多的电子元器件才能循环发出警报声，内部结构复杂，不易实现，导致救护车的报警装置制造成本极高，在实际应用过程中，结构过于复杂的集成电路也更容易遭受损坏；2、现有技术中模仿警报声的集成电路的电路结构由技术人员提前设计并制造，其发出警报声的频率和音符节拍无法进行直接调节，因此现有的集成电路无法循环发出可调的频率和可调的音符节拍的警报声，灵活性较低。

发明内容

本发明提供一种模仿警报声的集成电路和报警装置，旨在解决现有的模仿警报声电路结构复杂、制造成本高以及无法驱动发声设备循环发出可调的频率和可调的音符节拍警报声的问题。

本发明第一方面提供一种模仿警报声的集成电路，包括：

接入上拉触发信号，构造为根据所述上拉触发信号和第一分频信号生成控制信号和复位信号的控制单元；

与所述控制单元连接，构造为在所述控制信号为第一电平状态时输出振荡信号的振荡器单元；

与所述振荡器单元和所述控制单元连接，构造为根据所述复位信号对所述振荡信号进行第一次分频得到所述第一分频信号和第二分频信号的分频单元；

与所述分频单元和所述控制单元连接，构造为根据所述复位信号对所述第一分频信号进行第二次分频得到节拍信号的节拍单元；

与所述节拍单元和所述控制单元连接，构造为根据所述节拍信号和所述复位信号得到地址信号的地址单元；

与所述分频单元和所述地址单元连接，构造为根据所述第一分频信号、所述第二分频信号以及所述地址信号生成音频信号的音频单元；及

与所述控制单元和所述音频单元连接，构造为在所述控制信号为第一电平状态时对所述音频信号进行逻辑运算后输出声音驱动信号的输出单元。

本发明第二方面提供一种报警装置，包括：如上所述的集成电路，及：

与所述集成电路连接，构造为根据所述集成电路输出的声音驱动信号发出警报信号的发声设备。

本发明相对于现有技术所取得的有益技术效果为：在上述模仿警报声的集成电路中，控制单元生成控制信号和复位信号，通过该复位信号即可实现集成电路中各个单元的复位操作，以使发声设备能够循环发出警报声；通过控制信号的电平状态即可控制该集成电路是否输出声音驱动信号，因此该集成电路的操作方法简单，易于实现；同时振荡器单元根据控制信号输出振荡信号，分频单元根据复位信号对振荡信号进行第一次分频生成第一分频信号和第二分频信号，音频单元根据第一分频信号、第二分频信号以及地址信号生成具有多种音频频率的音频信号，当输出单元将声音驱动信号输出至发声设备时，由于音频信号的频率具有可调性，因此发声设备根据声音驱动信号可循环发出具有可调频率和可调音符节拍的警报声、灵活性强，提高了救护车的实用性；从而有效地解决了现有技术中模仿警报声电路结构复杂、制造成本较高以及无法驱动发声设备循环发出可调的频率和可调的音符节拍警报声的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种模仿警报声的集成电路的应用系统框架图；

图2是本发明实施例提供的一种模仿警报声的集成电路的模块结构图；

图3是本发明实施例提供的一种控制单元的模块结构图；

图4是本发明实施例提供的一种上电复位模块的电路结构图；

图5是本发明实施例提供的一种信号处理模块的电路结构图；

图6是本发明实施例提供的一种振荡器单元的电路结构图；

图7是本发明实施例提供的一种分频单元的电路结构图；

图8是本发明实施例提供的一种节拍单元的电路结构图；

图9是本发明实施例提供的一种地址单元的电路结构图；

图10是本发明实施例提供的一种音频单元的电路结构图；

图11是本发明实施例提供的一种输出单元的电路结构图。

具体实施方式

本发明公开了一种模仿警报声的集成电路10，该集成电路10主要应用于救护车400中，其中图1示出了本发明实施例所提供的集成电路10的应用系统框架，如图1所示，救护车400包括报警装置300，报警装置300中包括集成电路10和发声设备20，集成电路10与发声设备20连接，通过集成电路10向发声设备20发出音频频率可调的声音驱动信号BD、BDB，由于集成电路10所生成的声音驱动信号BD、BDB的音频频率和音符节拍都可调，那么发声设备20在声音驱动信号BD、BDB的驱动下可向外发出多种循环频率和可调音符节拍的警报声；当救护车400在行驶过程中，可依据用户的需要调整警报声的循环频率和音符的节拍，从而极大地提高了用户的使用体验感，具有广泛的实际应用价值。

可选的，发声设备20为扩音器或者蜂鸣片等。

图2示出了本发明实施例提供的模仿警报声的集成电路10的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图2所示，该集成电路10包括：控制单元101、振荡器单元102、分频单元103、节拍单元104、地址单元105、音频单元106以及输出单元107；其中，控制单元101接入上拉触发信号TG，并根据上拉触发信号TG和第一分频信号H1生成控制信号EN和复位信号RESET；由于控制单元101所生成的控制信号EN具有不同电平状态，如高电平、低电平等，通过控制信号EN的电平状态即可控制集成电路10中各个单元的导通或者关断状态；例如，当控制单元101所生成的控制信号EN处于高电平状态时，该集成电路就正常地向外输出声音驱动信号BD、BDB，进而通过控制信号EN即可控制集成电路10的工作或者停止状态；复位信号RESET可用于实现集成电路10中各个单元的复位操作，使该集成电路10向发声设备20循环发出声音驱动信号BD、BDB，通过声音驱动信号BD、BDB驱动发声设备20循环向外发出警报声。

振荡器单元102与控制单元101连接，控制单元101将控制信号EN传输至振荡器单元102，当控制信号EN为第一电平状态时，振荡器单元102输出振荡信号OSC；可选的，所述控制信号EN为第一电平状态为高电平状态或者低电平状态，本文对此不做限定；作为一种优选的实施方式，此处的控制信号EN为第一电平状态是指控制信号EN为高电平状态，即只有当控制单元101所生成的控制信号EN为高电平状态时，振荡器单元102才会输出振荡信号OSC；反之，若控制信号EN为第二电平状态，所述第二电平状态是指低电平状态，则振荡器单元102停止工作，并不会产生振荡信号OSC；因此通过控制信号EN的电平状态即可控制振荡器单元102停止或者正常工作状态。

分频单元103与振荡器单元102和控制单元101连接，分频单元103根据复位信号RESET对振荡信号OSC进行第一次分频得到第一分频信号H1和第二分频信号H2；可选的，第一分频信号H1的频率和第二分频信号H2的频率可以相同也可以不相同，集成电路10对第一分频信号H1的频率和第二分频信号H2继续进行信号处理即可得到具有特定频率的声音驱动信号BD、BDB；节拍单元104与分频单元103和控制单元101连接，节拍单元104根据复位信号RESET对第一分频信号H1进行第二次分频得到节拍信号RLCK；由于通过第一次分频和第二次分频可改变节拍信号RLCK的频率，当节拍信号RLCK的频率发生改变时，集成电路10所输出的声音驱动信号BD、BDB的频率也会发生相应的改变，从而驱动发声设备20发出具有不同频率的警报声。

地址单元105与节拍单元104和控制单元101连接，地址单元105根据节拍信号RLCK和复位信号RESET得到地址信号Q0；通过地址信号Q0可实现集成电路10以特定的周期生成声音驱动信号BD、BDB，进而实现发声设备20能够顺序的播放乐曲，以及控制发声设备20播放警报声的总时长；音频单元106与分频单元103和地址单元105连接，音频单元106根据第一分频信号H1、第二分频信号H2以及地址信号Q0生成音频信号TONE；如上所述，由于第一分频信号H1和第二分频信号H2具有特定的音频频率，当音频单元106接收第一分频信号H1、第二分频信号H2以及地址信号Q0时，音频单元106根据地址信号Q1的电平状态选择输出第一分频信号H1或者第二分频信号H2，进而形成具有特定音频频率的音频信号TONE，通过音频信号TONE可使集成电路10输出不同频率的声音驱动信号BD、BDB。

输出单元107与控制单元101和音频单元106连接，当控制单元101生成的控制信号EN为第一电平状态时，输出单元107对音频信号TONE进行逻辑运算后输出声音驱动信号BD、BDB，其中输出单元107还与发声设备20连接，输出单元107将声音驱动信号BD、BDB传输至发声设备20，通过该声音驱动信号BD、BDB即可驱动发声设备20发出具有特定的音频频率和特定的音符节拍的警报声；如上所述，所述控制信号EN为第一电平状态是指控制信号EN为高电平状态，也可以是指控制信号EN为低电平状态，本文对此不做限定；优选的，所述第一电平状态是指控制信号EN为高电平状态；因此只有当控制信号EN为高电平状态时，输出单元107才会向发声设备20输出声音驱动信号BD、BDB，进而驱动发声设备20发出警报声；从而可通过控制信号EN的电平状态即可控制输出单元107是否输出声音驱动信号BD、BDB。

作为一种可选的实施方式，图3示出了本发明实施例提供的控制单元101的模块结构，如图3所示，控制单元101包括上电复位模块1011和信号处理模块1012，其中上电复位模块1011接入直流电源VDD并生成上电复位信号POR，上电复位信号POR用来对于控制单元101进行上电复位操作；信号处理模块1012与上电复位模块1011连接，信号处理模块1012根据上电复位信号POR和上拉触发信号TG生成复位信号RESET，信号处理模块1012根据上电复位信号POR、上拉触发信号TG和第一分频信号H1生成控制信号EN，其中第一分频信号H1由分频单元103产生，具体的，第一分频信号H1作为信号处理模块1012的时钟信号；信号处理模块1012可同时生成复位信号RESET和控制信号EN。

作为一种可选的实施方式，图4示出了本发明实施例提供的上电复位模块1011的电路结构，上电复位模块1011包括：第一PMOS管PMOS1、第一电容C1、第一反向器INV1、第二反向器INV2以及第三反向器INV3；其中第一PMOS管PMOS1的源极接直流电源VDD，第一PMOS管PMOS1的栅极接地GND，第一PMOS管PMOS1的漏极和第一反向器INV1的输入端共接于第一电容C1的第一端，第一电容C1的第二端接地GND，第一反向器INV1的输出端接第二反向器INV2的输入端，第二反向器INV2的输出端接第三反向器INV3的输入端，第三反向器INV3的输出端接信号处理模块1012，其中第三反向器INV3的输出端用于将上电复位信号POR传输至信号处理模块1012。

在图4中所示出的上电复位模块1011的电路结构中，当控制单元101刚上电时，直流电源VDD对第一电容C1进行充电，第一电容C1在充电瞬间会产生一定的延时时间，在该延时时间内，上电复位模块1011产生一个大约为1～9微秒的上电复位信号POR，需要说明的是，第一电容C1的延时时间与第一PMOS管PMOS1的尺寸和第一电容C1的容值有关，若第一PMOS管PMOS1的尺寸越大和第一电容C1的容值越大，则第一电容C1的延时时间也就越长；其中上电复位模块1011产生的上电复位信号POR为高电平信号；当上电复位模块1011将上电复位信号POR传输至处理模块1012时，通过上电复位信号POR可对处理模块1012进行上电复位操作。

图5示出了本发明实施例提供的信号处理模块1012的电路结构，处理模块1012包括：第四反向器INV4、第五反向器INV5、第六反向器INV6、第七反向器INV7、第八反向器INV8、第九反向器INV9、第一或非门NOR1、第二或非门NOR2、第一D触发器ZDR1、第一T触发器ZTR1以及第二PMOS管PMOS2。

其中第二PMOS管PMOS2的源极接直流电源VDD，第二PMOS管PMOS2的栅极接地GND，第二PMOS管PMOS2的漏极和第四反向器INV4的输入端接入上拉触发信号TG，具体的，由于第二PMOS管PMOS2的漏极和第四反向器INV4的输入端外接控制按键，当控制按键被按下，此时相当于控制按键对地触发，上拉触发信号TG为低电平信号；若控制按键未被按下时，由于存在上拉电阻，此时上拉触发信号TG为高电平信号；第四反向器INV4的输出端和第二或非门NOR2的第一输入端共接于第一D触发器ZDR1的D输入端，第五反向器INV5的输入端接分频单元103，构造为接入第一分频信号H1，其中第一分频信号H1作为信号处理模块1012的时钟信号；第五反向器INV5的输出端和第一D触发器ZDR1的CK输入端共接于第六反向器INV6的输入端，第六反向器INV6的输出端接第一D触发器ZDR1的CKB输入端，第七反向器INV7的输入端构造为接入上拉触发信号TG的反相信号TGB，第一或非门NOR1的第一输入端接上电复位模块1011，用于接入上电复位信号POR；第一或非门NOR1的第二输入端接第七反向器INV7的输出端，第一或非门NOR1的输出端接第八反向器INV8的输入端，第一D触发器ZDR1的复位信号输入端R和第一T触发器ZTR1的复位信号输入端R共接于第八反向器INV8的输出端，其中第八反向器INV8的输出端输出复位信号RESET，当第一D触发器ZDR1的复位信号输入端R和第一T触发器ZTR1的复位信号输入端R接入所述复位信号RESET时，第一D触发器ZDR1和第一T触发器ZTR1在该复位信号RESET的驱动下执行复位操作；第一D触发器ZDR1的Q输出端接第一T触发器ZTR1的CK输入端，第一D触发器ZDR1的QB输出端接第一T触发器ZTR1的CKB输入端，第一T触发器ZTR1的Q输出端接第二或非门NOR2的第二输入端，第二或非门NOR2的输出端接第九反向器INV9的输入端，第九反向器INV9的输出端构造为输出控制信号EN。

在图5所示出的信号处理模块1012的电路结构中，若所述控制按键被按下时，上拉触发信号TG为低电平信号，上拉触发信号TG的反相信号TGB为高电平信号，此处信号处理模块1012开始正常工作；为了避免外部的一些杂讯信号误触发控制按键，导致意外地开启信号处理模块1012中的各个电子元器件，信号处理模块1012增加了防抖处理，当控制按键被按下后，至少维持到第五反向器INV5的输入端所接入的第一分频信号H1出现第1个下降沿时，此时第一D触发器ZDR1的CK输入端所接入信号出现第1个上升沿，根据第一D触发器ZDR1的输入端与输出端之间的信号逻辑处理规则，当第一D触发器ZDR1的CK输入端所接入的信号为上升沿信号时，第一D触发器ZDR1的Q输出端输出一个高电平信号，第一D触发器ZDR1的QB输出端输出一个低电平信号，进而驱动第一T触发器ZTR1的Q输出端输出高电平信号，使得信号处理模块1012所输出的控制信号EN一直维持在高电平状态，信号处理模块1012能够持续的正常工作；当控制按键被按下一定的时间松开后，上拉触发信号TG变为高电平信号，上拉触发信号TG的反相信号TGB变为低电平信号，由于此时信号处理模块1012经过一段时间的正常工作后，第一T触发器ZTR1的Q输出端所输出的信号维持在高电平状态，信号处理模块1012所输出的控制信号EN仍然维持在高电平状态，从而避免了由于控制按键被误触发导致信号处理模块1012处于非正常工作状态的问题；相反若控制按键被按下的时间太短，未等到第五反向器INV5的输入端所接入的第一分频信号H1出现第1个下降沿即结束，此时上拉触发信号TG的反相信号TGB变为低电平信号，第一T触发器ZTR1的Q输出端仍然维持在电路关闭时的低电平状态，导致信号处理模块1012生成的控制信号EN也会立即变为低电平状态，信号处理模块1012停止工作。

需要说明的是，结合图4和图5，上拉触发信号TG的反相信号TGB经过反向器与上电复位信号POR经过第一或非门NOR1的逻辑运算后，生成复位信号RESET，从而第一D触发器ZDR1和第一T触发器ZTR1根据复位信号RESET进行复位操作；若上电复位模块1011刚上电时，由上电复位信号POR为高电平，此时上电复位信号POR具有复位作用；当上电复位模块1011不工作，并且上拉触发信号TG为低电平信号，上拉触发信号TG的反相信号TGB为高电平信号，此时上拉触发信号TG的反相信号TGB用于实现复位作用；通过第八反向器INV8的输出端输出的复位信号RESET对于集成电路10中的所有单元具有复位作用。

因此结合上述图4和图5所示出的控制单元101的具体电路结构，控制单元101生成复位信号RESET和控制信号EN，复位信号RESET能够起到复位作用，通过控制信号EN即可控制集成电路10中各个单元的工作或者停止状态，有利于简化集成电路10的电路结构和操作步骤。

作为一种可选的实施方式，图6示出了本发明实施例提供的振荡器单元102的电路结构，其中振荡器单元102包括：第一电阻R1、第二电容C2、第一与非门NAND1、第二与非门NAND2、第三与非门NAND3、第十反向器INV10、第十一反向器INV11、第十二反向器INV12、第十三反向器INV13、第十四反向器INV14以及第十五反向器INV15。

如图6所示，第一电阻R1的第一端、第二电容C2的第一端以及第十反向器INV10的输入端共接于第十一反向器INV11的输入端，第十一反向器INV11的输出端接第十二反向器INV12的输入端，第十反向器INV10的输出端接第一与非门NAND1的第一输入端，第一与非门NAND1的第二输入端接第二与非门NAND2的输出端，第二与非门NAND2的第一输入端和第一与非门NAND1的输出端共接于第三与非门NAND3的第一输入端，第十二反向器INV12的输出端接第二与非门NAND2的第二输入端，第三与非门NAND3的第二输入端接控制单元101，用于接入控制信号EN；第三与非门NAND3的输出端接第十三反向器INV13的输入端，第十三反向器INV13的输出端和第二电容C2的第二端共接于第十四反向器INV14的输入端，第十四反向器INV14的输出端和第一电阻R1的第二端共接于第十五反向器INV15的输入端，第十五反向器INV15的输出端构造为输出振荡信号OSC。

根据振荡器单元102的电路结构可知，振荡器单元102根据控制信号EN输出具有特定振荡频率的振荡信号OSC，如上所述，只有当控制信号EN为第一电平状态时，振荡器单元102才会导通，相应的，第十五反向器INV15的输出端才会输出振荡信号OSC；示例性的，振荡信号OSC为方波信号，该方波信号具有特定的振荡频率，如振荡频率为200千赫兹。

作为一种可选的实施例，图7示出了本发明实施例提供的分频单元103的电路结构，其中分频单元103包括：第十六反向器INV16、第十七反向器INV17、第十八反向器INV18以及T触发器阵列1031；其中，T触发器阵列1031包括N个相互级联的T触发器，在T触发器阵列1031中，每一级T触发器的复位信号输入端R构造为接入复位信号RESET，此处的复位信号RESET用于对T触发器阵列1031中的每一级T触发器进行复位操作，比如当集成电路10不工作时，复位信号RESET为高电平信号，通过复位信号RESET对T触发器阵列1031中的每一级T触发器进行复位操作后，则集成电路10重新向发声设备20输出声音驱动信号BD、BDB；第i级T触发器的Q输出端接第i+1级T触发器的CKB输入端，第i级T触发器的QB输出端接第i+1级T触发器的CK输入端。

其中，T触发器阵列1031中的第1级T触发器的CK输入端接第十七反向器INV17的输出端，T触发器阵列1031中的第1级T触发器的CKB输入端和第十七反向器INV17的输入端共接于第十六反向器INV16的输出端，第十六反向器INV16的输入端接振荡器单元102，通过第十六反向器INV16的输入端即可输入振荡信号OSC，T触发器阵列1031中的第N-1级T触发器的Q输出端构造为输出第二分频信号H2，T触发器阵列1031中的第N级T触发器的Q输出端接第十八反向器INV18的输入端，第十八反向器INV18的输出端构造为输出第一分频信号H1。

其中所述N为大于或者等于9的正整数，所述i为1至N-1之间的任意正整数。

根据上述分频单元103的具体电路结构，当振荡器单元102将振荡信号OSC传输至分频单元103时，由于T触发器阵列1031包含了多个相互级联的T触发器，T触发器阵列1031中的多个T触发器对振荡信号OSC进行分频后输出具有特定频率的第一分频信号H1和具有特定频率的第二分频信号H2；示例性的，第一分频信号H1为390赫兹，第二分频信号H2为780赫兹；其中第一分频信号H1即可作为时钟信号输出至控制单元101，也可对第一分频信号H1继续分频以得到合适的音频节拍信号；第二分频信号H2可直接作为集成电路10的最终输出信号；从而分频单元103生成第一分频信号H1和第二分频信号H2，集成电路10中的单元对第一分频信号H1和第二分频信号H2进行多次分频等操作，集成电路10可生成具有特定频率的声音驱动信号BD、BDB，进而改变了发声设备20所发出警报声的频率和音符节拍。

作为一种可选的实施方式，图8示出了本发明实施例提供的节拍单元104的电路结构；其中，节拍单元104包括：第十九反向器INV19、第二十反向器INV20、第二D触发器ZDR2、第三D触发器ZDR3、第四D触发器ZDR4、第五D触发器ZDR5、第二T触发器ZTR2以及第三T触发器ZTR3.

如图8所示，其中，第十九反向器INV19的输入端接分频单元103，用于接入第一分频信号H1，其中第一分频信号H1在节拍单元104中具有进位的作用；第十九反向器INV19的输出端、第二十反向器INV20的输入端以及第二D触发器ZDR2的CKB输入端共接于第三D触发器ZDR3的CKB输入端，第二十反向器INV20的输出端和第二D触发器ZDR2的CK输入端共接于第三D触发器ZDR3的CK输入端，第二D触发器ZDR2的复位信号输入端R、第四D触发器ZDR4的复位信号输入端R、第二T触发器ZTR2的复位信号输入端R以及第三T触发器ZTR3的复位信号输入端R共接于控制单元101，用于接入复位信号RESET，通过该复位信号RESET即可对节拍单元104进行复位操作；第二D触发器ZDR2的QB输出端接第三D触发器ZDR3的复位信号输入端R，第二D触发器ZDR2的Q输出端接第三D触发器ZDR3的D输入端，第二D触发器ZDR2的D输入端、第三D触发器ZDR3的QB输出端以及第四D触发器ZDR4的CK输入端共接于第五D触发器ZDR5的CK输入端，第三D触发器ZDR3的Q输出端和第四D触发器ZDR4的CKB输入端共接于第五D触发器ZDR5的CKB输入端，第四D触发器ZDR4的Q输出端接第五D触发器ZDR5的D输入端，第四D触发器ZDR4的D输入端和第五D触发器ZDR5的QB输出端共接于第二T触发器ZTR2的CK输入端，第五D触发器ZDR5的Q输出端接第二T触发器ZTR2的CKB输入端，第二T触发器ZTR2的Q输出端接第三T触发器ZTR3的CKB输入端，第二T触发器ZTR2的QB输出端接第三T触发器ZTR3的CK输入端，第三T触发器ZTR3的QB输出端构造为输出节拍信号RLCK。

在上述节拍单元104的具体电路结构中，由于发声设备20所发出的警报声中一个音符对应一个节拍，当节拍单元104生成节拍信号RLCK时，节拍信号RLCK在集成电路10能够起到进位的作用，进而调节集成电路10所生成声音驱动信号BD、BDB的节拍时间；示例性的，结合附图7和附图8，若在实际应用中，需要救护车400发出节拍时间为92.14毫秒的警报声，则将上述分频单元103中T触发器阵列1031的级数N设定为9，则分频单元103中的T触发器阵列1031对振荡信号OSC进行36分频后即可得到第一分频信号H1，由于节拍单元104中存在多个D触发器和多个T触发器，当分频单元103将第一分频信号H1传输至节拍单元104时，D触发器和T触发器对第一分频信号H1进行第二次分频后可直接得到节拍时间为92.14毫秒的节拍信号RLCK，基于该节拍信号RLCK，集成电路10将声音驱动信号BD、BDB传输至发声设备20中，以驱动发声设备20可发出节拍时间为92.14毫秒的警报声；因此通过节拍单元104可调节警报声的音频频率和节拍时间，以实现警报声的轮流切换和播放。

作为一种可选的实施方式，图9示出了本发明实施例提供的地址单元105的电路结构；地址单元105包括：第二十一反向器INV21、第二十二反向器INV22以及第四T触发器ZTR4；其中第二十一反向器INV21的输入端接节拍单元104，用于接入节拍信号RLCK；第二十一反向器INV21的输出端和第二十二反向器INV22的输入端共接于第四T触发器ZTR4的CKB输入端，第二十二反向器INV22的输出端接第四T触发器ZTR4的CK输入端，第四T触发器ZTR4的复位信号输入端R接控制单元101，用于接入复位信号RESET，第四T触发器ZTR4根据复位信号RESET以执行复位操作，第四T触发器ZTR4的Q输出端构造为输出地址信号Q0。

在上述地址单元105的电路结构图中，通过第二十一反向器INV21的输入端接入节拍信号RLCK，该节拍信号RLCK在地址单元105作为进位信号，以实现发声设备20能够顺序播放警报声；示例性的，结合后上述附图1中对于集成电路10的论述，若该集成电路10中设置的一个周期内的警报声的音符总数为8个，每4个音符的总时长为92.1毫秒，分频单元103对振荡信号OSC进行第一次分频得到音符时长为92.14毫秒的第一分频信号H1和音符时长为92.14毫秒的第二分频信号H2，根据上述地址单元105的具体电路结构，则地址单元105根据节拍信号RLCK得到音符时长为184.28毫秒的地址信号Q0，并且地址单元105将地址信号Q0输出至音频单元106，该地址信号Q0作为音频单元106的选择信号，进而音频单元106根据地址信号Q0输出音符时长为92.14毫秒的第一分频信号H1或者音符时长为92.14毫秒的第二分频信号H2，以形成音频信号TONE；从而通过地址信号Q0可调节集成电路10中信号的音符时长和频率。

作为一种可选的实施方式，图10示出了本发明实施例提供的音频单元106的电路结构；音频单元106包括第二十三反向器INV23和选择器ZUX；其中，第二十三反向器INV23的输入端接分频单元103，构造为接入第一分频信号H1；第二十三反向器INV23的输出端接选择器ZUX的低位信号输入端”0”，选择器ZUX的选择信号输入端“s”接节拍单元104，构造为接入地址信号Q0；选择器ZUX的高位信号输入端“1”接分频单元103，构造为接入第二分频信号H2，选择器ZUX的输出端构造为输出音频信号TONE。

在上述音频单元106的电路结构中，选择器ZUX的低位信号输入端”0”接入第一分频信号H1的反相信号，选择器ZUX的高位信号输入端“1”接入第二分频信号H2，其中选择器ZUX的选择信号输入端“s”作为控制端；当选择器ZUX的选择信号输入端所接入的地址信号Q0为低电平，则选择器ZUX的输出端所输出的音频信号TONE为第一分频信号H1的反相信号；若选择器ZUX的选择信号输入端所接入的地址信号Q0为高电平，则选择器ZUX的输出端所输出的音频信号TONE为第二分频信号H2。

根据附图1所示出的集成电路10的模块结构，由振荡器单元102所生成的振荡信号OSC经过分频单元103的多次二分频处理后即可得到第一分频信号H1和第二分频信号H2；通过地址信号Q0的高低电平状态即可使选择器AUX分别输出第一分频信号H1或者第二分频信号H2，以形成具有特定音频频率的音频信号TONE；集成电路10根据音频信号TONE向发声设备20输出声音驱动信号BD、BDB；如上所述，由于音频信号TONE的音频频率和音符节拍都是可调的，因此，发声设备20在声音驱动信号BD、BDB的驱动下能够发出具有可变音频频率和可调音符节拍的警报声。

作为一种可选的实施例，图11示出了本发明实施例提供的输出单元107的电路结构；输出单元107包括：第二十四反向器INV24、第二十五反向器INV25、第二十六反向器INV26、第二十七反向器INV27、第二十八反向器INV28、第二十九反向器INV29、第三十反向器INV30、第四与非门NAND4以及第五与非门NAND5。

其中，第四与非门NAND4的第一输入端和第五与非门NAND5的第一输入端共接于控制单元101，用于接入控制信号EN；第四与非门NAND4的第二输入端和第二十四反向器INV24的输入端共接于音频单元106，用于接入音频信号TONE，第二十四反向器INV24的输出端接第五与非门NAND5的第二输入端，第四与非门NAND4的输出端接第二十五反向器INV25的输入端，第二十五反向器INV25的输出端接第二十六反向器INV26的输入端，第二十六反向器INV26的输出端接第二十七反向器INV27的输入端，第二十七反向器INV27的输出端用于输出声音驱动信号BD；第五与非门NAND5的输出端接第二十八反向器INV28的输入端，第二十八反向器INV28的输出端接第二十九反向器INV29的输入端，第二十九反向器INV29的输出端接第三十反向器INV30的输入端，第三十反向器INV30的输出端用于输出声音驱动信号BDB。

需要说明的是，在上述输出单元107的电路结构中，第二十七反向器INV27的输出端所输出的声音驱动信号BD与第三十反向器INV30的输出端所输出的声音驱动信号BDB相位相反；当控制单元101将控制信号EN传输至输出单元107时，只有当控制信号EN处于第一电平状态时，输出单元107才会导通，以输出声音驱动信号BD、BDB，优选的，此处控制信号EN为第一电平状态为高电平状态，即只有当控制信号EN为高电平状态时，集成电路10才会驱动发声设备20发出警报声，进而根据控制信号EN可控制集成电路10的工作状态。

结合附图1-附图11，在本发明实施例中，分频单元103对振荡信号OSC进行多次二分频后得到第一分频信号H1和第二分频信号H2，因此，第一分频信号H1和第二分频信号H2的音频频率具有可调节性，音频单元106可根据地址信号Q0的高低电平状态选择性的输出第一分频信号H1或者第二分频信号H2，以形成音频信号TONE；相应的，若振荡信号OSC经过多次二分频处理后，则音频信号TONE的音频频率和音符节拍也会发生改变；当输出单元107对音频信号TONE进行逻辑处理后将声音驱动信号BD、BDB输出至发声设备20时，发声设备20根据声音驱动信号BD、BDB可生成具有特定音频频率的警报声，进而保证救护车400所发出的警报声频率和节拍可依据人们的需要而进行调节，提高了用户的使用舒适感；同时结合附图1-附图11，本发明实施例所提供的集成电路10通过多个相互连接的单元来实现了模仿救护车警报声的功能，集成电路10的内部电路结构简单、可扩展性强，本领域技术人员基于本发明实施例很容易能够实现，制造成本低廉，具有极广的应用场景；从而有效地克服了现有技术中模仿警报声的集成电路所存在的：电路结构复杂、驱动发声设备所发出的警报声的音频频率和音符节拍无法进行调节的问题。

需要进行说明的是，在本文中，诸如多个、多路、多次以及多种之类的均指大于1的数量，在本发明实施例所示出的电路结构图仅仅用于说明本发明中各个单元的实施方式，并不用以限制本发明。

Claims (10)

1.一种模仿警报声的集成电路，其特征在于，包括：

接入上拉触发信号，构造为根据所述上拉触发信号和第一分频信号生成控制信号和复位信号的控制单元；

与所述控制单元连接，构造为在所述控制信号为第一电平状态时输出振荡信号的振荡器单元；

与所述振荡器单元和所述控制单元连接，构造为根据所述复位信号对所述振荡信号进行第一次分频得到所述第一分频信号和第二分频信号的分频单元；

与所述分频单元和所述控制单元连接，构造为根据所述复位信号对所述第一分频信号进行第二次分频得到节拍信号的节拍单元；

与所述节拍单元和所述控制单元连接，构造为根据所述节拍信号和所述复位信号得到地址信号的地址单元；

与所述分频单元和所述地址单元连接，构造为根据所述第一分频信号、所述第二分频信号以及所述地址信号生成音频信号的音频单元；及

与所述控制单元和所述音频单元连接，构造为在所述控制信号为第一电平状态时对所述音频信号进行逻辑运算后输出声音驱动信号的输出单元。

2.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述控制单元包括：

构造为接入直流电源生成上电复位信号的上电复位模块；

与所述上电复位模块连接，构造为根据所述上电复位信号和所述上拉触发信号生成所述复位信号，以及根据所述上电复位信号、所述上拉触发信号和所述第一分频信号生成所述控制信号的信号处理模块。

3.根据权利要求2所述的集成电路，其特征在于，所述上电复位模块包括：第一PMOS管、第一电容、第一反向器、第二反向器以及第三反向器；

其中，所述第一PMOS管的源极接直流电源，所述第一PMOS管的栅极接地，所述第一PMOS管的漏极和所述第一反向器的输入端共接于所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端接地，所述第一反向器的输出端接所述第二反向器的输入端，所述第二反向器的输出端接所述第三反向器的输入端，所述第三反向器的输出端接所述信号处理模块。

4.根据权利要求2所述的集成电路，其特征在于，所述信号处理模块包括：第四反向器、第五反向器、第六反向器、第七反向器、第八反向器、第九反向器、第一或非门、第二或非门、第一D触发器、第一T触发器以及第二PMOS管；

其中所述第二PMOS管的源极接直流电源，所述第二PMOS管的栅极接地，所述第二PMOS管的漏极和所述第四反向器的输入端构造为接入所述上拉触发信号，所述第四反向器的输出端和所述第二或非门的第一输入端共接于所述第一D触发器的D输入端，所述第五反向器的输入端构造为接入所述第一分频信号，所述第五反向器的输出端和所述第一D触发器的CK输入端共接于所述第六反向器的输入端，所述第六反向器的输出端接所述第一D触发器的CKB输入端，所述第七反向器的输入端构造为接入所述上拉触发信号的反相信号，所述第一或非门的第一输入端接所述上电复位模块，所述第一或非门的第二输入端接所述第七反向器的输出端，所述第一或非门的输出端接所述第八反向器的输入端，所述第一D触发器的复位信号输入端和所述第一T触发器的复位信号输入端共接于所述第八反向器的输出端，所述第一D触发器的Q输出端接所述第一T触发器的CK输入端，所述第一D触发器的QB输出端接所述第一T触发器的CKB输入端，所述第一T触发器的Q输出端接所述第二或非门的第二输入端，所述第二或非门的输出端接所述第九反向器的输入端，所述第九反向器的输出端构造为输出所述控制信号。

5.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述振荡器单元包括：第一电阻、第二电容、第一与非门、第二与非门、第三与非门、第十反向器、第十一反向器、第十二反向器、第十三反向器、第十四反向器以及第十五反向器；

其中，所述第一电阻的第一端、所述第二电容的第一端以及所述第十反向器的输入端共接于所述第十一反向器的输入端，所述第十一反向器的输出端接所述第十二反向器的输入端，所述第十反向器的输出端接所述第一与非门的第一输入端，所述第一与非门的第二输入端接所述第二与非门的输出端，所述第二与非门的第一输入端和所述第一与非门的输出端共接于所述第三与非门的第一输入端，所述第十二反向器的输出端接所述第二与非门的第二输入端，所述第三与非门的第二输入端接所述控制单元，所述第三与非门的输出端接所述第十三反向器的输入端，所述第十三反向器的输出端和所述第二电容的第二端共接于所述第十四反向器的输入端，所述第十四反向器的输出端和所述第一电阻的第二端共接于所述第十五反向器的输入端，所述第十五反向器的输出端构造为输出所述振荡信号。

6.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述分频单元包括：第十六反向器、第十七反向器、第十八反向器以及T触发器阵列；

其中，所述T触发器阵列包括N个相互级联的T触发器，在所述T触发器阵列中，每一级T触发器的复位信号输入端构造为接入所述复位信号，所述第i级T触发器的Q输出端接所述第i+1级T触发器的CKB输入端，所述第i级T触发器的QB输出端接所述第i+1级T触发器的CK输入端；

所述T触发器阵列中的第1级T触发器的CK输入端接所述第十七反向器的输出端，所述T触发器阵列中的第1级T触发器的CKB输入端和所述第十七反向器的输入端共接于所述第十六反向器的输出端，所述第十六反向器的输入端接所述振荡器单元，所述T触发器阵列中的所述第N-1级T触发器的Q输出端构造为输出所述第二分频信号，所述T触发器阵列中的所述第N级T触发器的Q输出端接所述第十八反向器的输入端，所述第十八反向器的输出端构造为输出所述第一分频信号；

其中所述N为大于或者等于9的正整数，所述i为1至N-1之间的任意正整数。

7.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述节拍单元包括：第十九反向器、第二十反向器、第二D触发器、第三D触发器、第四D触发器、第五D触发器、第二T触发器以及第三T触发器；

其中，所述第十九反向器的输入端接所述分频单元，所述第十九反向器的输出端、所述第二十反向器的输入端以及所述第二D触发器的CKB输入端共接于所述第三D触发器的CKB输入端，所述第二十反向器的输出端和所述第二D触发器的CK输入端共接于所述第三D触发器的CK输入端，所述第二D触发器的复位信号输入端、所述第四D触发器的复位信号输入端、所述第二T触发器的复位信号输入端以及所述第三T触发器的复位信号输入端共接于所述控制单元，所述第二D触发器的QB输出端接所述第三D触发器的复位信号输入端，所述第二D触发器的Q输出端接所述第三D触发器的D输入端，所述第二D触发器的D输入端、所述第三D触发器的QB输出端以及所述第四D触发器的CK输入端共接于所述第五D触发器的CK输入端，所述第三D触发器的Q输出端和所述第四D触发器的CKB输入端共接于所述第五D触发器的CKB输入端，所述第四D触发器的Q输出端接所述第五D触发器的D输入端，所述第四D触发器的D输入端和所述第五D触发器的QB输出端共接于所述第二T触发器的CK输入端，所述第五D触发器的Q输出端接所述第二T触发器的CKB输入端，所述第二T触发器的Q输出端接所述第三T触发器的CKB输入端，所述第二T触发器的QB输出端接所述第三T触发器的CK输入端，所述第三T触发器的QB输出端构造为输出所述节拍信号。

8.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述地址单元包括：第二十一反向器、第二十二反向器以及第四T触发器；

其中所述第二十一反向器的输入端接所述节拍单元，所述第二十一反向器的输出端和所述第二十二反向器的输入端共接于所述第四T触发器的CKB输入端，所述第二十二反向器的输出端接所述第四T触发器的CK输入端，所述第四T触发器的复位信号输入端接所述控制单元，所述第四T触发器的Q输出端构造为输出所述地址信号。

9.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述音频单元包括第二十三反向器和选择器；

其中，所述第二十三反向器的输入端构造为接入所述第一分频信号，所述第二十三反向器的输出端接所述选择器的低位信号输入端，所述选择器的选择信号输入端构造为接入所述地址信号，所述选择器的高位信号输入端构造为接入所述第二分频信号，所述选择器的输出端构造为输出所述音频信号。

10.一种报警装置，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的集成电路，及：

与所述集成电路连接，构造为根据所述集成电路输出的声音驱动信号发出警报信号的发声设备。