【正文】 特點如 表 所示： 表 人機(jī)輸入接口對比 人機(jī)輸入接口 電路復(fù)雜程度 程序復(fù)雜程度 使用壽命 成本 體積 觸摸按鍵 復(fù)雜，需要專用電路 簡單 很長 高 小 機(jī)械按鍵 簡單 簡單 較長 低 小 PS2 鍵盤 一般，但需要專用接口 復(fù)雜，須使用 PS2 協(xié)議 較長 高 很大 遙控器 一般，但需要接收器 一般，須使用解碼程序 較長 較高 較大 搖控器適用于有距離間隔的場合， PS2鍵盤體積過大，均不適合在音頻播放器上使用；觸摸按鍵雖然使用壽命長，但需要專用控制電路，成本也較高；優(yōu)質(zhì)的機(jī)械按鍵已經(jīng)能滿足播放器的要求，且電路和程序都比較簡單，故選擇機(jī)械按鍵作為人機(jī)輸入接口。 表 顯示屏對比 顯示屏 分辨率 接口 顯示效果 程序復(fù)雜程度 功耗 成本 單色 LCD 屏 低 串行口 較差 簡單 低 很低 彩色 LCD 屏 高 并行口 較好 復(fù)雜 高 高 單色 OLED 屏 低 串行口 一般 簡單 很低 較低 彩色 OLED 屏 低 并行口 很好 復(fù)雜 較低 很高 由于播放器須 顯示的內(nèi)容不多，采用 較低分辨率的 單色屏即可滿足要求， 綜合考慮功耗、顯示效果和成本， 本系統(tǒng)選擇單色屏作為人 機(jī) 輸出接口。播放音頻時，主控芯片K20 從 SD 卡讀取相應(yīng)的文件內(nèi)容，通過 SPI 接口送入解碼器 VS1003 進(jìn)行解碼播放。 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設(shè)計 13 工程技術(shù)支持中心 (ETSC) 5. 進(jìn)度安排 畢業(yè)設(shè)計時間進(jìn)度安排如 表 所示。 圖 系統(tǒng)最終方案設(shè)計 本方案整體硬件設(shè)計相對簡單，主要工作集中在軟件移植和設(shè)計方面，如 USB 通信協(xié)議的建立、文件系統(tǒng)移植、 GUI 程序設(shè)計等。 表 系統(tǒng)最終方案設(shè)計 MCU 存儲介質(zhì) 文件系統(tǒng) 解碼器 顯示屏 輸入方式 K20P64M72SF1RM SD 卡 FATFS VS1003 128x64 OLED 機(jī)械按鍵 本次設(shè)計最終選擇 K20P64M72SF1RM 作為主控制芯片，通過 USB 接口從 PC 機(jī)下載WAV、 MP WMA等格式的數(shù)字音頻文件，經(jīng)由 FATFS 文件系統(tǒng)存儲于 SD 卡上。可選的顯示屏有： ? 單色 LCD 屏 ? 彩色 LCD 屏； ? 單 色 OLED 屏； ? 彩色 OLED 屏。 人機(jī)輸入接口 人機(jī)輸入接口是用戶進(jìn)行信息輸入的基本途徑，設(shè)計合理的人機(jī) 輸入接口使得播放器操作便捷、舒適，并能更好地發(fā)揮播放器的性能。 圖 AD1853音頻解碼方案 總結(jié) 以上三個方案，各自特性歸納如 表 所示。 AD1853 屬于高檔音頻 DAC，左右聲道采用平衡式電流輸出，極大的降低了環(huán)境對輸出信號線的干擾，輸出信噪比高達(dá) 117dB。 UDA1334 無音量控制功能。本方案基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設(shè)計 9 工程技術(shù)支持中心 (ETSC) 的組成結(jié)構(gòu)如 圖 所示。 VS1003 是單片集成音頻解碼器，且能進(jìn)行 ADPCM 編碼。 表 文件系統(tǒng)性能比較 文件系統(tǒng) 磁盤利用率 最大分區(qū)容量 占用硬件資源 兼容性 FATFS 高 32G 小 好 FAT32 高 32G 大 好 NTFS 高 2T 大 差 根據(jù) 表 ，本設(shè)計采用 FATFS。 NTFS簡要介紹 NTFS 是 Windows NT 引入的新型文件系統(tǒng) ，它是建立在保護(hù)文件和目錄數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，同時照顧節(jié)省存儲資源、減少磁盤占用量的一種先進(jìn)的文件系統(tǒng)。 FATFS 的特征如下： ? FATFS 文件系統(tǒng)兼容 FAT16 和 FAT32； ? FATFS 文件系統(tǒng)的一直很方便； ? FATFS 文件系統(tǒng)適合小型嵌入式系統(tǒng)。 FTAFS簡要介紹 FATFS Module 是一個專門為小型嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的通用 FAT(File Allocation Table)文件系統(tǒng)模塊。 U 盤有以下特點： ? U 盤的容量大，最低的容量為 32M，相當(dāng)于 23 張軟盤； ? U 盤的傳輸速度快； ? U 盤的穩(wěn)定性好，在數(shù)據(jù)安全上有很大的改善； ? U 盤的便攜性極佳，可以裝在口袋里，也可以串在鑰匙鏈上； ? U 盤的訪問需要一個 USB 控制器。 SD 卡有以下幾個特點： ? SD 卡的容量大； ? SD 卡的數(shù)據(jù)傳輸速度快； ? SD 卡的數(shù)據(jù)安全性好； ? SD 卡的體積很??； ? SD 卡的 接口很靈活。由于 SPI總線比較簡單，這里不多做陳述。 SDIO 模式又分為 1Bit 模式和 4Bit 模式，最多可以 4線傳輸 數(shù)據(jù)，因此速度較快。 概括地講， Nand flash 有以下幾個特點： ? Nand Flash 的容量大； ? Nand Flash 的傳輸速度快； ? Nand Flash 中存在壞塊，需要進(jìn)行壞塊管理； ? Nand Flash 芯片的體積小。 SD 卡和 U 盤這類的存儲設(shè)備大多是基于 Nand Flash 的。 Nor flash 的特點歸納如下： ? Nor Flash 的容量較??； ? Nor Flash 的寫入和擦除速度慢，但是讀取速度很快； ? Nor Flash 接口靈活。 Nor Flash 根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈粩?shù)可以分為并行（ Parallel） Nor Flash 和 串 行（ SPI） Nor Flash。下面我們就這幾種存儲媒介進(jìn)行分別介紹。并且考慮到避免不必要的資源浪費(fèi)，通過對不同控制核心進(jìn)行對比 如 表 ，最終選擇K20P64M72SF1RM 作為主控制器。 基于 AM9 內(nèi)核的 S3C2440A處理器制作 WAV音頻播放器， 其外圍所需要的模塊僅為音頻編碼芯片，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成簡單，便于開發(fā)。 表 Kiis 系列 K20資源 外設(shè)名稱 說明 1 GPIO 支持 PA、 PB、 PC、 PD、 PE 端口，可配置輸入輸出和多種工作模式 3 定時器 提供定時、計數(shù)、捕獲外部事件、匹配輸出等功能。 基于 M4內(nèi)核的 K20P64M72方案 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設(shè)計 4 工程技術(shù)支持中心 (ETSC) K20P64M72SF1RM 是基于 ARMCortexM4 的微控制器，用以滿足需要有效且易于使用控制和信號處理功能混合的數(shù)字信號控制市場。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。 圖 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖 微控制器 MCU選型 畢 業(yè)設(shè)計微處理器的選擇不僅對作品質(zhì)量、功能、復(fù)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(guān)重要。 由此可見，完成音頻播放器在技術(shù)上完全可行。 由此可見，完成音頻播放器在操作上完全可行。所 應(yīng) 用的開發(fā)工具和軟件 也 多數(shù)免費(fèi)。 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(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)計音頻播放器 ，提出解決問題的方案，培養(yǎng) 了 知識綜合應(yīng)用能力和實踐動手能力 ，對于 學(xué)習(xí)USB 協(xié)議 、音頻解碼、軟件架構(gòu)等 知識 也 有眾多益處。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。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、軍事技術(shù)、商業(yè)