【正文】 的MP3 播放器是以ARM7 做主控芯片，輔以VS1003B 芯片做MP3 格式音樂的解碼之用。SD 卡的讀寫有兩種模式：SPI、SD BUS。而SD 卡則對2103 發(fā)送過來的指令進(jìn)行相關(guān)操作，并返回一定的返回值來告知主控芯片操作的情況及傳回所需的數(shù)據(jù)。此六條指令的作用及相關(guān)返回值的意思如下表：表21 指令作用（設(shè)計(jì)中整個(gè)SD 卡的讀寫除了最開始的硬件SPI初始化外，就是通過以上六條指令實(shí)現(xiàn)所有操作。 FAT32 文件系統(tǒng)如果說SD 卡讀寫是整個(gè)設(shè)計(jì)的基石，那毫無疑問FAT32 文件系統(tǒng)是這個(gè)系統(tǒng)的血脈，因?yàn)樗械奈募牟僮骱痛鎯Χ甲裱鳩AT32 文件系統(tǒng)的規(guī)則。就本設(shè)計(jì)而言，我們只需要從系統(tǒng)區(qū)獲得存儲介質(zhì)（即SD 卡）中文件根目錄的所在，然后通過根目錄逐個(gè)找到我們相應(yīng)所需要找到的文件。圖22標(biāo)出了FAT32 分區(qū)的基本構(gòu)成:圖22 FAT32的組織形式FAT32 在格式化的過程中就根據(jù)分區(qū)的特點(diǎn)構(gòu)建好了它的DBR，其中BPB參數(shù)是很重要的，可以回過頭來看一下表4 和表5。留有多余的保留扇區(qū)就可以很好的拓展OS引導(dǎo)代碼。32 位二進(jìn)制位的簇鏈 決定了FAT表最大可以尋址2T個(gè)簇。WIN2000及之上的OS已經(jīng)不直接支持對超過32GB的分區(qū)格式化成FAT32， 但WIN98 依然可以格式化大到127GB的FAT32 分區(qū)，但這樣沒必要也不推薦。既要有效地讀寫大文件，又要最大可能的減少空間的浪費(fèi)。所以，我們看到的情況基本上都是根目錄首簇占簇區(qū)順序上的第1 個(gè)簇。其中文件名、擴(kuò)展名、時(shí)間、日期的算法和FAT16 時(shí)相同的。FAT32 的一個(gè)重要的特點(diǎn)是完全支持長文件名。當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)長文件名文件時(shí)，系統(tǒng)會自動(dòng)加上對應(yīng)的短文件名，其一般有的原則：(1)、取長文件名的前6 個(gè)字符加上~1形成短文件名，擴(kuò)展名不變。(4)、如果存在老OS 或程序無法讀取的字符，換以_長文件名的實(shí)現(xiàn)有賴于目錄項(xiàng)偏移為0xB 的屬性字節(jié)，當(dāng)此字節(jié)的屬性為：只讀、隱藏、系統(tǒng)、卷標(biāo)，即其值為0FH 時(shí)，DOS 和WIN32 會認(rèn)為其不合法而忽略其存在。所以可能一個(gè)文件需要多個(gè)目錄項(xiàng)，這時(shí)長文件名的 各個(gè)目錄項(xiàng)按倒序排列在目錄表中，以防與其他文件名混淆。文件的這些屬性還是存放在短文件名目錄項(xiàng)中，一個(gè)長文件名總是和其相應(yīng)的短文件名一一對應(yīng)，短文件名沒有了長文件名還可以讀，但長文件名如果沒有對應(yīng)的短文件名，不管什么系統(tǒng)都將忽略其存在。其實(shí)，長文件名的0xD字節(jié)的校驗(yàn)和起很重要的作用，此校驗(yàn)和是用短文件名的11 個(gè)字符通過一種運(yùn)算方式來得到的。得到過程如下：int i，j,chknum=0。 1) ? 0x80 : 0) + (chksum 1) +shortname[j++]。 根目錄的查找若要正確的找到根目錄的所在，我們必先得確定引導(dǎo)扇區(qū)的位置。確定了引導(dǎo)扇區(qū)，我們就可以借助其數(shù)值來判斷根目錄的位置，具體查找方法如下：第一步：我們要確定是否為FAT32 或FAT16：在FAT32 中由52H，53H，54H，55H，56H 來確定，若此五字節(jié)為FAT32，此則說明此卷為FAT32 文件系統(tǒng)，若不是應(yīng)查找36H，37H，38H，39H，3AH，3BH，若此五字節(jié)為FAT16，則說明此卷為FAT16 文件系統(tǒng)（因?yàn)楝F(xiàn)在的操作系統(tǒng)格式化時(shí)已經(jīng)沒有FAT16 選項(xiàng)，所以這五字節(jié)都是為“FAT32”）。第五步：保留扇區(qū)，這對編程而言很重要，他關(guān)系到你的FAT1，F(xiàn)AT2，和根目錄的地址：由0EH，0FH 決定，共兩個(gè)字節(jié)（FAT1 的起始扇區(qū)為保留扇區(qū)+隱藏扇區(qū)）。根目錄區(qū)中的目錄項(xiàng)變化較多，一個(gè)目錄項(xiàng)占32 字節(jié)，可以是文件目錄項(xiàng)、子目錄項(xiàng)、卷標(biāo)項(xiàng)(僅跟目錄有)、已刪除目錄項(xiàng)、長文件名目錄項(xiàng)等。(4) 1213字節(jié)僅長文件名目錄項(xiàng)用，用來存儲其對應(yīng)的短文件名目錄項(xiàng)的文件名字節(jié)校驗(yàn)和等。(8) 2021字節(jié)起始簇號的高16位。(12) 2831字節(jié)32位的文件字節(jié)長度。通過上述方法我們就可以得到我們所需要的MP3 或TXT 文件的數(shù)據(jù)。MP3 的全稱應(yīng)為MPEG1 Layer3 音頻文件，MPEG(Moving Picture Experts Group)在漢語中譯為活動(dòng)圖像專家組，特指活動(dòng)影音壓縮標(biāo)準(zhǔn)，MPEG音頻文件是MPEG1 標(biāo)準(zhǔn)中的聲音部分，也叫MPEG 音頻層，它根據(jù)壓縮質(zhì)量和編碼復(fù)雜程度劃分為三層，即LayerLayerLayer3，且分別對應(yīng)MPMPMP3 這三種聲音文件，并根據(jù)不同的用途，使用不同層次的編碼。雖然說在程序上增添了些許難度，但從學(xué)習(xí)的角度而言，卻是一個(gè)不錯(cuò)的機(jī)會，所以我也沒有更換芯片，用軟件來實(shí)現(xiàn)碼流控制。 ARM7單片機(jī)介紹ARM（Advanced RISC Machines）是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，設(shè)計(jì)了大量高性能、廉價(jià)、耗能低的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。利用這種合伙關(guān)系，ARM很快成為許多全球性RISC標(biāo)準(zhǔn)的締造者。 產(chǎn)品介紹 ARM提供一系列內(nèi)核、體系擴(kuò)展、微處理器和系統(tǒng)芯片方案。 ARM7TDMI(Thumb):這是公司授權(quán)用戶最多的一項(xiàng)產(chǎn)品，將ARM7指令集同Thumb擴(kuò)展組合在一起，以減少內(nèi)存容量和系統(tǒng)成本。在生產(chǎn)工藝相同的情況下，性能可達(dá)ARM7TDMI的兩倍之多。 ④微處理器 ARM710系列，包括ARM7ARM710T、ARM720T和ARM740T:低價(jià)、低能耗、封裝式常規(guī)系統(tǒng)微型處理器，配有高速緩存（Cache）、內(nèi)存管理、寫緩沖和JTAG。 StrongARM:性能很高、同時(shí)滿足常規(guī)應(yīng)用需要的一種微處理器技術(shù)，與DEC聯(lián)合研制，后來授權(quán)給Intel。特別適合電視頂置盒和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)（NC）。對話筒輸入或線路輸入的音頻信號進(jìn)行IMAADPCM編碼支持 MP3 和WAV 流高低音控制單時(shí)鐘操作12..13MHz內(nèi)部PLL鎖相環(huán)時(shí)鐘倍頻器低功耗內(nèi)含高性能片上立體聲數(shù)模轉(zhuǎn)換器，兩聲道間無相位差內(nèi)含能驅(qū)動(dòng)30 歐負(fù)載的耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器模擬，數(shù)字，I/O 單獨(dú)供電串行的控制，數(shù)據(jù)接口可被用作微處理器的從機(jī)特殊應(yīng)用的SPI Flash引導(dǎo)供調(diào)試用途的UART接口新功能可以通過軟件和4 GPIO 添加到此，整個(gè)MP3播放器的所有功能原理我已經(jīng)全部介紹，為了更直接了解本文設(shè)計(jì)的MP3播放器，在下一章將配合相關(guān)實(shí)物圖介紹其軟硬件設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中的VS1003B核心板是由ICDEV設(shè)計(jì)的基于VS1003B芯片的MP3解碼板。CS、RESET、DREQ、DCS分別為VS1003的片選、重啟、狀態(tài)、數(shù)據(jù)片選線，、從而保證了VS1003核心板的正常解碼工作。 USB 通信程序設(shè)計(jì)對于MP3 的三大功能，相較于其它兩個(gè)，USB 通信更為獨(dú)立些，因?yàn)閁SB的通信均是由中斷實(shí)現(xiàn)的，所以除了在主函數(shù)中涉及到其的初始化以外，在其它部分并沒有有聯(lián)系的地方。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中，由于自身能力有限，未能發(fā)揮兩塊芯片的全部功能，如不能對WMA 解碼等，希望在以后的工作學(xué)習(xí)中能對其加以完善。對代碼規(guī)模有嚴(yán)格控制的應(yīng)用，使用16 位Thumb 模式將代碼規(guī)模降低超過30%，而性能的損失卻很小。特性?? 16/32 位ARM7 TDMIS 微控制器，超小LQFP48 封裝。單個(gè)Flash 扇區(qū)或整片擦除時(shí)間為100ms。?? 2 個(gè)32 位定時(shí)器/外部事件計(jì)數(shù)器（帶7 路捕獲和7 路比較通道）。?? 向量中斷控制器(VIC)，可配置優(yōu)先級和向量地址。?? 片內(nèi)集成振蕩器與外部晶體的操作頻率范圍為 1～25