【正文】 文化及人們的日常生活的 方方面面中。 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) 。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 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。 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。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。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。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如 圖 。 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 。這樣要完成基于 LPC1113 的音頻播放器不僅需要在程序移植和模塊測試等方面花費(fèi)時(shí)間，同樣硬件接口設(shè)計(jì)方面也需要更多精力。低功耗方面，它具有全靜態(tài)的“等待”和“停止”兩種模式，從總體上降低了功耗 。 基于 AM9內(nèi)核的 S3C2440A方案 S3C2440A是基于 AM9 內(nèi)核 的 微處理器， ARM9 微處理器作為 ARM 系列中的一員，表現(xiàn)更為突出，它具有如下特點(diǎn)： ? 5 級(jí)整數(shù)流水線，指令執(zhí)行效率高； ? 提供 ； ? 支持 32 位 ARM 指令集和 16 位 Thumb 指令集； ? 支持 32 位高速 AMBA總線接口； ? 全性能的 MMU，支持 Windows CE、 Linux、 Palm OS 等多種主流嵌入式操作系統(tǒng)； ? MCU 支持實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)； ? 支持 Cache 和指令 Cache，具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力。 總結(jié) 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設(shè)計(jì) 5 工程技術(shù)支持中心 (ETSC) 此次設(shè)計(jì)音頻播放器需要支持 USB 下載、 SD卡存儲(chǔ)、人機(jī)交互等功能，為了簡化外圍電路設(shè)計(jì)， 提高數(shù)據(jù)處理速度 ， 微控制器必須內(nèi)部集成 USB 控制器 、 SPI、 I2S等功能模塊。 存儲(chǔ)介質(zhì)的選擇 常用使用的存儲(chǔ)介質(zhì)主要包含以下幾種： Nor Flash、 Nand Flash、 SD 卡和 U 盤等。 Nor Flash 在 1~4MB的小容量時(shí)具有很高的成本效益。SPI Nor Flash 引腳數(shù)量少，使用靈活，它比較適合做代碼下載應(yīng)用。 Nand Flash 以塊為單位進(jìn)行讀和寫操作，所以基于 Nand Flash 的存儲(chǔ)器就可以取代硬盤或其他塊設(shè)備。應(yīng)用 Nand Flash 的困難在于 Nand Flash 的管理需要特殊的系統(tǒng)接口。 SD 卡的工作模式分為兩種： SDIO 模式和 SPI 模式。 圖 SD 卡 SD 總線模式示意圖 SPI 屬于串行 工作模式，速度相對(duì)較低，但是使用方便，只要 MCU 含有 SPI 接口均可使用。因?yàn)轫?xiàng)目要求 SD卡數(shù)據(jù)傳輸速度越高越好，因此采用 SDIO 模式來操作 SD卡。 U 盤的出現(xiàn)，為在沒有局域網(wǎng)相連的電腦之間進(jìn)行較大數(shù)據(jù)或文件交換提供了極大地便利。 文件系統(tǒng)的選擇 目前應(yīng)用最多的文件系統(tǒng)主要為微軟公司的 FAT3 FATFS、 NTFS 等。 FATFS 以其容易移植和使用、占用硬件資源相對(duì)較小而且功能又強(qiáng)大，在當(dāng)前消費(fèi)類電子產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。 FAT32 的特征如下： ? FAT32 文件系統(tǒng)磁盤利用率高； ? FAT32 文件系統(tǒng)運(yùn)行速度稍差； ? FAT32 文件系統(tǒng)兼容性好； ? FAT32 文件系統(tǒng)分區(qū)上限大。 總結(jié) 根據(jù)以上三種文件系統(tǒng)的性能列出 表 。 VS1003方案 本方案采用專用 音頻 解碼芯片 VS1003 進(jìn)行音頻解碼與輸出。 MCU 通過 SPI 接口 傳送音頻數(shù)據(jù)并可 控 制輸出音量 等 。 UDA1334 是低功耗音頻 DAC，最高 可 支持 24bit 采樣的音頻數(shù)據(jù)，它內(nèi)部集成濾波器、DAC、功率放大器，支持低音增強(qiáng)，電路簡單，音質(zhì)較好。 MCU解碼后的數(shù)據(jù)通過 I2S接口傳送給音頻 DAC AD1853 進(jìn)行播放 和輸出。其組成結(jié)構(gòu)如 圖 所示。人機(jī)接口主要包含人機(jī)輸入接口和人機(jī)輸出接口。 人機(jī)輸出接口 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設(shè)計(jì) 11 工程技術(shù)支持中心 (ETSC) 顯示屏是播放器信息輸出的重要途徑，主要用來顯示文件信息、播放列表、播放進(jìn)度等信息。 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設(shè)計(jì) 12 工程技術(shù)支持中心 (ETSC) 4. 最終方案設(shè)計(jì) 通過以上多 個(gè) 方案對(duì)比分析， 本音頻播放器的最終方案設(shè)計(jì)如 表 所示 。本系統(tǒng)組成如 圖 所示。 表 畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間安排 序 號(hào) 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 時(shí)間節(jié)點(diǎn) 備 注 1 選題結(jié)束，完成 資料 查閱工作 2 完成開題報(bào)告 ～ 3 完成 USB 模塊 、 SD 卡 模塊和 音頻解碼模塊 的驅(qū)動(dòng) 程序測試 ～ 4 完成 USB 模塊 、 SD 卡 模塊和 音頻解碼模塊 的應(yīng)用 程序測試 ～ 5 完成系統(tǒng)軟件 和 硬件的聯(lián)調(diào) ～ 6 整理論文 并 準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設(shè)計(jì) 14 工程技術(shù)支持中心 (ETSC) 6. 參考資料 [1] 周立功 ． ARM 與嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程 [M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 20xx [2] 蕭世文，宋延情． 硬件設(shè)計(jì)（第二版） ． 清華大學(xué)出版社 ， 20xx [3] TanHsuTan， ChingSu Chang， YungFa Huang， et al． Development of a portable Linuxbased ECG measurement and monitoring system[J]， Journal of medical systems， 20xx(4) [4] Zheng xiang． Combining the Product of Interactive Multimedia Creator with MPEG4 Technology． IEEE Computer Society， 20xx Apr． Volume [5] 夏碧瑜，劉光昌． MPEG4 便攜式媒體播放器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J]， 中國有線電視， 20xx [6] 劉洋．?dāng)?shù)字多媒體適配器 GUI 的研究與實(shí)現(xiàn)： [碩士學(xué)位論文 ]． 武漢：華中科技大學(xué)圖書館， 20xx [7] Jean J， Labrosse 著．嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) ]μ C/OSII[M]． 邵貝 貝譯 ． 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 20xx [8] 張?zhí)煲妫?MP3 播放器的設(shè)計(jì) [J]， 今日電子， 20xx（ 12） [9] 李軍．便攜式 MP3 播放器的方案分析及其技術(shù)研究 [J]， 電聲技術(shù) [10] 吳明輝 ． 基于 ARM 的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用 [M]．北京人民郵電出版社， 20xx 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設(shè)計(jì) 15 工程技術(shù)支持中心 (ETSC) 7. 文檔撰寫分工 表 文檔撰寫分工 姓名 章節(jié) 負(fù)責(zé)內(nèi)容 范鵬 1 項(xiàng)目概述 2 技術(shù)指標(biāo) 微控制器 MCU 選型 4 最終方案設(shè)計(jì) 5 進(jìn)度安排 6 參考資料 張海塹 存儲(chǔ)介質(zhì)的選擇 文件系統(tǒng)的選擇 劉洋 音頻解碼與輸出 人機(jī)交互 4 最終方案設(shè)計(jì)