【正文】 ................ 9 AD1853 方案 ........................................................................................ 9 總結 ..................................................................................................... 9 人機交互 ...................................................................................................... 10 人機輸入接口 ..................................................................................... 10 人機輸出接口 ..................................................................................... 10 4. 最終方案設計 ......................................................................................................... 12 5. 進度安排 ................................................................................................................. 13 6. 參考資料 ................................................................................................................. 14 7. 文檔撰寫分工 ......................................................................................................... 15 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設計 1 工程技術支持中心 (ETSC) 1. 項目概述 項目背景 隨著信息化、 智能化 、網(wǎng)絡化 的發(fā)展， 以 嵌入式系統(tǒng) 為核心的 消費電子 和 通訊 產(chǎn)品 已經(jīng)成為未來的發(fā)展趨勢 。 各種各樣的新型嵌入式設備在應用數(shù)量上 已經(jīng) 遠遠超過通用計算機 。嵌入式系統(tǒng)已經(jīng) 廣泛地滲透到科學研究、工程設計、軍事技術、商業(yè)文化及人們的日常生活的 方方面面中。 在嵌入式技術快速發(fā)展的同時 ， 數(shù)字音頻技術發(fā)展 也取得 了 長足進步 ，人們對多媒體應用需求的不斷增加，同時也 對音頻服務質(zhì)量的期望不斷提升，音頻編解碼技術越來越多的受到重視 。但這些數(shù)字化信號的信息量極大 ， 巨大的數(shù)據(jù)量存儲和傳輸帶來的壓力，是音頻信號數(shù)字化 之 后面臨的一個不容忽視的問題。在音頻數(shù)據(jù)編碼方面，因為涉及到大量的數(shù)學計算， MP3 解碼器的結構越來越復雜， 所以 對其處理器與內(nèi)存的要求也越來越高。因此最關鍵的，也是最需要解決的問題就是怎樣 提高 MP3 的工作速度和如何提高它的音質(zhì)水平。 本次設計的出發(fā)點為 研究數(shù)字音頻技術在嵌入式系統(tǒng)中的應用，結合數(shù)字音頻和嵌入式系統(tǒng)這兩個前沿技術，設計一個基于嵌入式系統(tǒng)的數(shù)字音頻播放 器 。 項目意義 畢業(yè)設計是對大學四年所學知識的總結并應用，在完成作品的過程中，遇 到問題積極主動思考，并解決問題，能夠曾強自身對知識的理解，這 也 將為以后找到好的工作 打下 基礎。因此 設計音頻播放器這樣涉及知識面廣、綜合性強的作品 十分必要。 盡管 現(xiàn)有 音頻播放器的 產(chǎn)品已經(jīng)很成熟，開發(fā)出一個音頻播放器的商機不大，但是 音頻播放器 所涉及的領域包括數(shù) 字電子、模擬電子 、 音頻解碼 、 嵌入式系統(tǒng)等眾多方面，通過設計音頻播放器 ，提出解決問題的方案，培養(yǎng) 了 知識綜合應用能力和實踐動手能力 ，對于 學習USB 協(xié)議 、音頻解碼、軟件架構等 知識 也 有眾多益處。 功能簡介 本次設計完成的音頻播放器 以 飛思卡爾 Kiis 系列 K20 為 控制 核心 ， 具有的主要功能如下： ? 能夠支持多種格式的音頻文件，如常見的 WAV、 MP3 等 ； ? 具有暫停、播放等按鍵控制功能； ? 具有歌詞、音頻信息顯示等功能； ? 具有 USB 下載功能； ? 具有 SD 卡 存儲 功能； ? 具有簡單人機交互 。 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設計 2 工程技術支持中心 (ETSC) 2. 技術指標 主要技術指標 基于 Kiis 系列 K20 的 WAV音頻播放器的主要技術指標如下： ? 采用 K20 作為主控制器； ? 支持 USB 下載音頻文件； ? 支持 SD 卡的文件存儲； ? 支持 WAV格式音頻播放； ? 簡單的人機交互界面； ? 支持 MP3 格式音頻播放。 作品可行性分析 經(jīng)濟可行性分析 本系統(tǒng)的開發(fā) 用到的外圍芯片相對較少，多數(shù)由微控制器內(nèi)部集成。所 應 用的開發(fā)工具和軟件 也 多數(shù)免費。由此可見，完成音頻播放器在經(jīng)濟上完全可行。 操作可行性分析 WAV音頻播放器與市面出售的 MP MP4 等產(chǎn)品，功能和使用上基本一樣，差別僅在于外形設計等方面。作品完成之后將撰寫詳細的 設計報告和功能說明，并配置友好的用戶界面，相信會方便掌握操作。 由此可見，完成音頻播放器在操作上完全可行。 技術可行性分析 音頻播放器的設計涉及的知識面比較廣泛 ， 主要有 USB協(xié)議、 SD 卡 、文件系統(tǒng)、音頻解碼等等，具有一定難度，可能會花費一些時間。但是，目前嵌入式系統(tǒng)發(fā)展迅速，音頻播放器所涉及的知識和芯片 資料 相當豐富。利用自己大學積累的嵌入式設計知識 ，并且通過導師 的指導，相信會提交一份完美的音頻播放器作品。 由此可見，完成音頻播放器在技術上完全可行。 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設計 3 工程技術支持中心 (ETSC) 3. 方案論證 播放器設計方案分析 本次設計播放器須達到的具體要求： 首先需通過 PC 機 USB 端口向 存儲器 中傳輸音頻文件，用人機輸入接口控制讀 存儲器 中已存在的音頻文件，經(jīng)音頻解碼芯片解碼后向外部設備 耳機 輸入高質(zhì)模擬音頻信號，實現(xiàn)播放音樂。與此同時，人機交互 GUI 模塊實現(xiàn)內(nèi)部存儲文件和當前文件的信息顯示，并對 人機輸入接口 功能做出提示。 系統(tǒng)結構如 圖 。 圖 系統(tǒng)整體結構圖 微控制器 MCU選型 畢 業(yè)設計微處理器的選擇不僅對作品質(zhì)量、功能、復雜程度上有影響，對畢業(yè)正式工作的方向和未來發(fā)展也會具有一定影響，因此 MCU的選擇至關重要。對于音頻播放器，后期需要音頻解碼芯片對音頻文件進行解碼，會進行大量的數(shù)據(jù)運算，這就對控制器的性能有較高的要求。同時考慮到自身對微控制器的熟悉程度和作品的低功耗、經(jīng)濟實用、高性價比等特點，所以對 MCU 選型進行了分析了解。 基于 M0+內(nèi)核的 LPC1113方案 LPC1113 是基于 ARMCortexM0 的微控制器，可用于高集成度和低功耗的嵌入式 產(chǎn)品 。ARMCortexM0 是第二 代內(nèi)核，它提供了一個簡單的指令集，可以實現(xiàn)確定性行為。 LPC1113 的 CPU頻率可以達到 50MHz，它的外設包括： 24KB 的 F