【正文】 等待 DAC 設(shè)置 等待數(shù)據(jù) DRQEN=1 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 19 以 MP3 播放器的原理及其系統(tǒng)構(gòu)成為基礎(chǔ)，對各種便攜式 MP3 播放器的方案進行了總結(jié)和分析，包括： 分離芯片的 MP3 播放器方案、基于集成 MP3 功能單片機的 MP3 播放器方案、基于定制 ASIC 電路的 MP3播放器方案及以 FPGA實現(xiàn) MP3 播放器的方案。 圖 給出了音頻系統(tǒng)工作流 程圖，程序的編寫可以參照 這個流程 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 18 圖 音頻配置流程 結(jié) 論 由于 MP3 的普及， MP3 受到越來越多的重視。 MP3_Int_Del（），這是中斷處理函數(shù)，在進入處理過程后再根據(jù)相應(yīng)位的狀態(tài)來判斷引起中斷的原因，進行相應(yīng)的處理。 MP3_Audio_Contr（），根據(jù)人機接口提供的相應(yīng)數(shù)據(jù)對 MP3 解碼器中的音量、聲道和音效進行控制。 MP3_Error_Del（），這是一個錯誤處理函數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)層錯誤、同步錯誤和 CRC校驗錯誤中任意一種的時候，這個時候需要重新往緩存中裝載數(shù)據(jù)。 MP3_Data_Input（），把數(shù)據(jù)送入到 MP3 解碼緩存中去，需要送入 1024 字節(jié)，當(dāng)緩存中需要數(shù)據(jù)的時候，位于 MP3STA寄存器中的 MPREQ被置位，在對 MP3STA進行讀操作之后被清除。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 16 圖 MP3 解碼流程 MP3 播放器的主要程序代碼分析 以下將要介紹關(guān)于 MP3 解碼部分的部分代碼。 當(dāng)對 MP3 數(shù)據(jù)幀頭進行解碼之后就可以得到 MP3 的版本號，在 MPEG I 中，最小的 MP3時 鐘為 21MHz，而在 MPEG II 中為 。 MP3 解碼器要在一個完整的數(shù)據(jù)幀到達輸入緩存中之后才開始解碼操作。 （ 8） MP3 重音控制寄存器 MP3BAS（ MP3 Volume Bass Control Register）。 （ 4） MP3 狀態(tài)寄存器 1 MP3STA1（ MP3 State Resigter1）。 MSC51 核和 MP3 的解碼器接口是通過 11 個特殊功能寄存器來實現(xiàn)的。舉一個例子， 3 分鐘的 CD 音頻（ 16 位 PCM編碼， ）數(shù)據(jù)需要的存儲容量大概是 32MB，而對應(yīng) 的壓縮 MPEG I 第三 層壓 縮率的數(shù)據(jù)僅僅需要 。系統(tǒng)自動將這些命令都轉(zhuǎn)換成 READ 或 WRITE兩種命令，通過 USB的 READ 或 WRITE命令塊描述符來從 Flash中相應(yīng)扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)，或是將特定長度的數(shù)據(jù)寫入 Flash 相應(yīng)簇中。根據(jù)我們定義的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換公式為： Flash 的 Block=Logical Block Address/0x20 Flash 的 Page=Logical Block Address/0x20 因此簇和扇區(qū)的概 念只是在 BPB中給出存儲介質(zhì)信息的時候告之系統(tǒng)就可以了，我們 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 14 只要做好 LBA與物理地址間的轉(zhuǎn)換即可。 2 、 Flash存儲部分 對 Flash的讀 /寫操作的相關(guān)知識在本小節(jié)中僅僅對 FAT文件系統(tǒng)進行詳細地介紹。 U盤初始化狀態(tài)：上電后，當(dāng)系統(tǒng)功能撥碼開關(guān)位于左邊時，數(shù)碼管顯示 U 字，等待和 PC進行數(shù)據(jù)變換。 按鍵 2（ MP3 歌曲選擇鍵）：每按一次，歌曲序號自動向上加 1，馬上從該首進行播放，當(dāng)?shù)阶詈笠皇讜r候從第一首開始計數(shù)。 指示燈 2（供電指示燈 2）：當(dāng) ～ 3V供電正常時候，供電指示燈 2 亮。當(dāng)撥碼位于左邊時，執(zhí)行 U 盤功能，系統(tǒng)上電之后處于 U盤初始化狀態(tài)；當(dāng)撥碼位于右邊時候，執(zhí)行 MP3 功能，系統(tǒng)上電之后處于 MP3 初始化狀態(tài)。 以下給出各個人機接口的功能定義。 CS4330 的模擬濾波器是一個開關(guān)電容濾波器，而且該濾波器的頻率決定于時鐘頻率以及采樣頻率?！?SMART 類似電路”在進入初始化的時候或者跳出掉點模式的時候?qū)⒆詣拥倪x擇電壓。當(dāng) MCLK和 LRCK恢復(fù)后初始化順序馬上進行。隨即根據(jù)供給內(nèi)部的電壓參考，決定是 5V或者3V 電壓模式。 初始化和掉電模式 CS4330 進入掉電模式?jīng)Q定于初始化上電。左右輸入時鐘 LRCK 決定了左右聲道，而在串行輸入時鐘 SCLK的驅(qū)動下數(shù)據(jù)被送入 CS4330 的數(shù)據(jù)緩存中，而主時鐘決定了數(shù)據(jù)濾波器的使用。音頻部分：音頻部分是整個系統(tǒng)中最為重要的一個部分，在把數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號的過程中，容易產(chǎn)生噪聲，這個關(guān)系到 MP3 播放器的聲音效果的好壞。 圖 MAX856 外圍電路 如圖 所示，從 USB 接口出來的 5V電源通過 AS1117 芯片被轉(zhuǎn)化 為 3V電源，給整個系統(tǒng)供電。電路圖見附錄 A。音頻部分： AT89C51SND1C的音頻輸出提供 PCM和 I2S2 種模式，使得音頻芯片的選擇變得比較容易。參數(shù)比較如表 所列。 10%）， 25mA，所以能夠滿足需要。 Flash芯片：存放系統(tǒng)文件； 4. 1 系統(tǒng)分析 本系統(tǒng)主要實現(xiàn)一個 MP3 播放器的功能，由于涉及文件傳輸和存儲問題，所以附帶需要實現(xiàn) USB存儲器的功能?；诙ㄖ?ASIC 電路的 MP3 播放器方案的顯著特點是電路集成度高，可降低成本，擴展功能，增強競爭力，但不普及。 采用 FPGA 實現(xiàn) MP3 播放器的方案 Xilinx公司采用了具有現(xiàn)場可編程門陣列（ FPGA）的 MP3，實現(xiàn)具有先進用戶接口特性的 MP3 播放器。 基于集成 MP3 功能單片機的 MP3 播放方案 當(dāng)前市場比較流行的是基于集成 MP3 功能單片機的 MP3 播放器，該方案僅需少量的外圍器件就可以構(gòu)成 MCU 單芯片的 MP3 播放器，這些芯片提供豐富的接口功能。 可 以說，人們從MP3 播放器聽到的聲音質(zhì)量幾乎完全取決于該部件，因此，選擇一個高質(zhì)量的 D/A轉(zhuǎn)換器是至關(guān)重要的。采用 FPGA實現(xiàn) MP3 播放器的方案 基于分離芯片的 MP3 播放方案 采用分離芯片的 MP3 的播放器，主要包括 MP3 解碼芯片、立體聲 D/A 轉(zhuǎn)換芯片、移動存儲設(shè)備、微控制器芯片（單片機）和 LCD顯示電路等，下面分別介紹這些芯片的可選方案，并簡述其技術(shù)特性。這里僅從主要的MP3 解碼芯片類型，即按 MP3 播放器內(nèi)部的主要芯片類型進行分類，大體可分為： 此外，市面上還出現(xiàn)了嵌入 MP3 播放器功能 的各種形式的電子產(chǎn)品，如能夠播放 MP3的手機， PDA，車載音響和數(shù)字相機等。應(yīng)用層可以通過與之相配合的客戶軟件向主機提供一些額外的功能。用于支持 USB設(shè)備通過 USB連接到主機上。 USB系統(tǒng)軟件（ USB system software）：此軟件用于在特定的操作系統(tǒng)中支持 USB，它由操作系統(tǒng)提供。 USB 設(shè)計的初速率是針對桌面計算機而不是應(yīng)用于可移動的環(huán)境下的。 目前普通采用的 主要應(yīng)用在中低速外部 設(shè)備上，它提供的傳輸速率有低速。與其它通信接口比較， USB接口的最大特點是易于使用，這也是 USB的主要設(shè)計目標(biāo)。 簡介 通用串行總線（ USB）是由 INTEL， DEC， MICROSOFT 和 IBM等公司聯(lián)合提出的一種新的串行總線標(biāo)準，主要用于 PC機與外 接 設(shè)備的互聯(lián)。另一方面 ， MP3 播放器的附加功能也越來越具有吸引力，如將 MP3 中的儲存器開辟為移動存儲設(shè)備，增加了 MP3 錄音、調(diào)頻收音機以及多種現(xiàn)場環(huán)境感覺功能USB 大容量移 動存儲器 LCD 顯示器 鍵盤按鈕 單片機 控制系統(tǒng) MP3 解碼 D/A 轉(zhuǎn)換 音頻 放大 聲音 輸出 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 2 的播放模 式，在 MP3 播放