【正文】 ................ 9 AD1853 方案 ........................................................................................ 9 總結(jié) ..................................................................................................... 9 人機(jī)交互 ...................................................................................................... 10 人機(jī)輸入接口 ..................................................................................... 10 人機(jī)輸出接口 ..................................................................................... 10 4. 最終方案設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 12 5. 進(jìn)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(shè)計(jì) 1 工程技術(shù)支持中心 (ETSC) 1. 項(xiàng)目概述 項(xiàng)目背景 隨著信息化、 智能化 、網(wǎng)絡(luò)化 的發(fā)展， 以 嵌入式系統(tǒng) 為核心的 消費(fèi)電子 和 通訊 產(chǎn)品 已經(jīng)成為未來的發(fā)展趨勢(shì) 。 各種各樣的新型嵌入式設(shè)備在應(yīng)用數(shù)量上 已經(jīng) 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通用計(jì)算機(jī) 。嵌入式系統(tǒng)已經(jīng) 廣泛地滲透到科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、軍事技術(shù)、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(shù)快速發(fā)展的同時(shí) ， 數(shù)字音頻技術(shù)發(fā)展 也取得 了 長足進(jìn)步 ，人們對(duì)多媒體應(yīng)用需求的不斷增加，同時(shí)也 對(duì)音頻服務(wù)質(zhì)量的期望不斷提升，音頻編解碼技術(shù)越來越多的受到重視 。但這些數(shù)字化信號(hào)的信息量極大 ， 巨大的數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)和傳輸帶來的壓力，是音頻信號(hào)數(shù)字化 之 后面臨的一個(gè)不容忽視的問題。在音頻數(shù)據(jù)編碼方面，因?yàn)樯婕暗酱罅康臄?shù)學(xué)計(jì)算， MP3 解碼器的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜， 所以 對(duì)其處理器與內(nèi)存的要求也越來越高。因此最關(guān)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(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)為 研究數(shù)字音頻技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用，結(jié)合數(shù)字音頻和嵌入式系統(tǒng)這兩個(gè)前沿技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)基于嵌入式系統(tǒng)的數(shù)字音頻播放 器 。 項(xiàng)目意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的總結(jié)并應(yīng)用，在完成作品的過程中，遇 到問題積極主動(dòng)思考，并解決問題，能夠曾強(qiáng)自身對(duì)知識(shí)的理解，這 也 將為以后找到好的工作 打下 基礎(chǔ)。因此 設(shè)計(jì)音頻播放器這樣涉及知識(shí)面廣、綜合性強(qiáng)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(gè)音頻播放器的商機(jī)不大，但是 音頻播放器 所涉及的領(lǐng)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(shè)計(jì)音頻播放器 ，提出解決問題的方案，培養(yǎng) 了 知識(shí)綜合應(yīng)用能力和實(shí)踐動(dòng)手能力 ，對(duì)于 學(xué)習(xí)USB 協(xié)議 、音頻解碼、軟件架構(gòu)等 知識(shí) 也 有眾多益處。 功能簡介 本次設(shè)計(jì)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(chǔ) 功能； ? 具有簡單人機(jī)交互 。 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設(shè)計(jì) 2 工程技術(shù)支持中心 (ETSC) 2. 技術(shù)指標(biāo) 主要技術(shù)指標(biāo) 基于 Kiis 系列 K20 的 WAV音頻播放器的主要技術(shù)指標(biāo)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(chǔ)； ? 支持 WAV格式音頻播放； ? 簡單的人機(jī)交互界面； ? 支持 MP3 格式音頻播放。 作品可行性分析 經(jīng)濟(jì)可行性分析 本系統(tǒng)的開發(fā) 用到的外圍芯片相對(duì)較少，多數(shù)由微控制器內(nèi)部集成。所 應(yīng) 用的開發(fā)工具和軟件 也 多數(shù)免費(fèi)。由此可見，完成音頻播放器在經(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)等方面。作品完成之后將撰寫詳細(xì)的 設(shè)計(jì)報(bào)告和功能說明，并配置友好的用戶界面，相信會(huì)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(shù)可行性分析 音頻播放器的設(shè)計(jì)涉及的知識(shí)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(huì)花費(fèi)一些時(shí)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(shí)和芯片 資料 相當(dāng)豐富。利用自己大學(xué)積累的嵌入式設(shè)計(jì)知識(shí) ，并且通過導(dǎo)師 的指導(dǎo)，相信會(huì)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(shù)上完全可行。 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設(shè)計(jì) 3 工程技術(shù)支持中心 (ETSC) 3. 方案論證 播放器設(shè)計(jì)方案分析 本次設(shè)計(jì)播放器須達(dá)到的具體要求： 首先需通過 PC 機(jī) USB 端口向 存儲(chǔ)器 中傳輸音頻文件，用人機(jī)輸入接口控制讀 存儲(chǔ)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(shè)備 耳機(jī) 輸入高質(zhì)模擬音頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)播放音樂。與此同時(shí)，人機(jī)交互 GUI 模塊實(shí)現(xiàn)內(nèi)部存儲(chǔ)文件和當(dāng)前文件的信息顯示，并對(duì) 人機(jī)輸入接口 功能做出提示。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如 圖 。 圖 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖 微控制器 MCU選型 畢 業(yè)設(shè)計(jì)微處理器的選擇不僅對(duì)作品質(zhì)量、功能、復(fù)雜程度上有影響，對(duì)畢業(yè)正式工作的方向和未來發(fā)展也會(huì)具有一定影響，因此 MCU的選擇至關(guān)重要。對(duì)于音頻播放器，后期需要音頻解碼芯片對(duì)音頻文件進(jìn)行解碼，會(huì)進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算，這就對(duì)控制器的性能有較高的要求。同時(shí)考慮到自身對(duì)微控制器的熟悉程度和作品的低功耗、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、高性價(jià)比等特點(diǎn)，所以對(duì) MCU 選型進(jìn)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(gè)簡單的指令集，可以實(shí)現(xiàn)確定性行為。 LPC1113 的 CPU頻率可以達(dá)到 50MHz，它的外設(shè)包括： 24KB 的 F