【正文】 DAT[0： 3]：數(shù)據(jù)線是雙向信號線，主機和卡通過 push pull 模式工作。因此必須進行坐標變換。 為什么 STM32 的時鐘系統(tǒng)如此復雜，有倍頻、分頻及一系列的外設時鐘的開關。 HCLK、 FCLK、 PCLK PCLK2 時鐘 來源及作用如下 桂林電子科技 大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 共 58 頁第 20 頁 從時鐘樹的分析，經(jīng)過一系列的倍頻、分頻后得到幾個與設計密切相關的的時鐘。 8MHz 的時鐘遇到了第一個分頻器 PLLXTPRE 在這個寄存器中，可以通過寄存器配置，選擇它的輸出時鐘可以是對輸入時鐘的二分頻或不分頻，本次設計選擇部分頻，所以經(jīng)過 PLLXTPRE 后還是 8MHz 的時鐘。 桂林電子科技 大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 共 58 頁第 19 頁 從時鐘頻率來說，分為高速時鐘和低速時鐘，高速時鐘是提供給芯片主體的主時鐘，而低速時鐘 只是提供給芯片中的 RTC（實時時鐘），及獨立看門狗使用。 實現(xiàn)控制 LED 燈亮滅的思路框圖如圖 53 所示。因此，控制 LED 的步驟如下： 桂林電子科技 大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 共 58 頁第 17 頁 （ 1） GPIO 端口引腳多 選定需要控制的特定引腳 （ 2） GPIO 功能如此豐富 配置需要特定的功能 （ 3） 控制 LED 的亮和滅 設置 GPIO 輸出電壓的高低 要控制 GPIO 口，就要涉及到控制相關的寄存器。 （ 2） 初始化程序計數(shù)器指針 PC； （ 3） 設置堆棧的大小； （ 4） 設置異常向量表的入口地址； （ 5） 配置外部 SRAM 作為數(shù)據(jù)寄存器： （ 6） 設置 C 庫的分支入口 _main。 文件：這個文件非常重要，是一個非常底層的文件。 STM32 的 版本庫可以從官網(wǎng)獲得，解壓后找到 HTML 文件和 Library 文件，HLML 文件時告訴我們 ST 公司已經(jīng)為你寫好了每個外設的驅動， Library 文件下是驅動庫的源代碼和啟動文件。 圖 51 驅動方式 STM32 采用的是 CortexM3 內核，內核是整個微控制器的 CPU，該內核是 ARM 公司設計的一個處理器體系結構。 圖 47 FAT1 表中的內容 通過以上分析可以得到該文件數(shù)據(jù)存放的起始地址了： 0xF7000（第一個簇開始地址）﹑ 0xF8000（第二個簇開始地址）﹑ 0xF9000（第三個簇開始地址），他們在文件系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)分別如圖圖 48﹑圖 49﹑圖 410 所示。 從文件的大小可以計算出，需要占用多少個簇。 5A 53 44 4C 20 20 20 20：驅動器的名稱， 8 個字節(jié)。 FAT2 表的起始地址為 0x4800+0x78C00=0x7D400， 如圖 44 所示。 24 00(偏移地址 0EH，長度 2)：轉換一下，就是 0024，意思是保留區(qū)域中的保留扇區(qū)數(shù)為 36個。 圖 42 FAT 啟動區(qū) EB 59 90： 跳轉指令。 FAT 分區(qū)中所有目錄文件，實際上可以看作是一個存放其它文件（文件夾）入口參數(shù)的數(shù)據(jù)表。 MBR 區(qū) : 主引導記錄區(qū)，該區(qū)存儲了分區(qū)表等信息，位于 SD 卡的扇區(qū) 0（物理扇區(qū)），在其分區(qū)信息里面記錄了 DBR 所在的位置。芯片內部集成 有一個 的內部參考電壓，也可以從外部直接輸入?yún)⒖茧妷骸Ｐ酒瑑炔捎?MOS 管輸出，可直接推動低桂林電子科技 大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 共 58 頁第 8 頁 阻抗耳機。 通過串行總線控制解碼器。為了獲得更大的數(shù)據(jù)傳輸速度，本次設計采用 SD 模式進行主從機之間的通訊。微控制器各引腳接口描述如表 31所示。 C31 可以防止電感效應而產(chǎn)生自激， C33用來減小由于負載電流瞬時變化而引起的高頻干擾， C32 是進一步減小輸出脈動和低頻干擾 ，使電源輸出更加穩(wěn)定， sp 位電源開關， D1 和 D2 位電源指示燈。出于成本和使用方便等因素的考慮，本次課題設計選擇使用 SD卡作為儲存媒介。要求設計一個具有如下要求的便攜式音樂播放器：利用電池供電、支持 wav 和 mp3 格式、支持 U 盤 CF 卡或者 SD 卡，可選擇播放、 可 快進快退。除了 Micronas 方案、 ST 方案、TI 軟解壓單芯片方案，還有臺灣創(chuàng)品方 案、美國 Sigmatel 方案等。 SD card 。根據(jù)消費者的愛好需求，各種多功能的 MP3 層出不窮，其 盡可能的吸收照相機、手機等電子產(chǎn)品的其它功能。SD 卡 。自韓國世韓公司 1998 年推出世界上第一臺 MP3 隨身聽以來， MP3 播放器以其小巧外形，近乎于 CD 的音質，前衛(wèi)的功能，越來越受到消費者的青睞，也就成為業(yè)界甚至大眾媒體關注的一個熱門話題。直至今日， MP3 已成為隨身聽市場的主流產(chǎn)品，并成為了繼手機之后最為廣泛使用的個人隨身電子產(chǎn)品。 本次課題設計要求的儲存媒介是 U 盤 CF 卡或者 SD 卡 。 系統(tǒng)框圖與概述 本次課題設計采用 STM32F103VET6 作為為控制器讀取 SD 卡內的音樂文件，并將數(shù)據(jù)送入 VS1003 進行音頻解碼，得到模擬的音樂流，再進過音頻放大送入耳機，同時結合 TFT 液晶屏進行人機交互控制，其系統(tǒng)框圖如圖 21 所示。 圖中 BOOT0 為插針，用于選擇啟動模式：當 BOOT=1時用戶閃存存儲器被選為啟動區(qū)域，此時可以通過串口下載程序；當 BOOT=0 時；系統(tǒng)存儲區(qū)被選為啟動區(qū)域。大小猶如一張郵票的 SD 記憶卡，重量只有 2 克，但卻擁有高記憶容量、快速數(shù)據(jù)傳輸率、極大的移動性以及很好的安全性。其內部結構如圖 36 所示。 VS1003 通過 MISO﹑ MOSI﹑ SCK(SPI 接口 )來接收輸入的MP3 數(shù)據(jù)，經(jīng)過 VS1003 內置的采樣 DAC 轉換為音頻模擬量，最后通過 Left﹑ Right 和Gbuf 輸出。 圖 38 TDA1308 引腳配置和功能方框圖 在設計音頻放大電路模塊時，采用了同相放大電路的接法，設計電 路如圖 39。以 FAT32 為例，其數(shù)據(jù)信息常分為 5 個部分： MBR區(qū)、 DBR 區(qū)、 FAT 區(qū)、 FDT 區(qū)和 DATA 區(qū)。 FAT桂林電子科技 大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 共 58 頁第 10 頁 表記錄了每個文件的位置和區(qū)域，是一種鏈式結構， FAT 以 “F8 FF FF 0F FF FF FF FF”這樣的 8 個字節(jié)為表頭，用以表示 FAT 表的開始，后面的數(shù)據(jù)每四個字節(jié)為一個簇項（從第 2 簇開始），用來標記下一個簇所在的位置， 這樣每個位置都存儲了下一個簇，只要按著這個表走，就可以找到文件的所有內容。 表 41 文件目錄表各字段定義 FAT32 文件目錄項 32 個字節(jié)的定義 字節(jié)偏移量 字數(shù)量 定義 0～ 7 8 文件名 8～ 10 3 擴展名 11 1 屬性字節(jié) 0x00 (讀寫 ) 0x01 (只讀 ) 0x02 (隱藏 ) 0x04 (系統(tǒng) ) 0x08 (卷標 ) 0x10 (子目錄 ) 0x20 (歸檔 ) 12 1 系統(tǒng)保留 13 1 創(chuàng)建時間的 10 毫秒位 14～ 15 2 文件創(chuàng)建時間 16～ 17 2 文件創(chuàng)建日期 18～ 19 2 文件最后訪問時間 20～ 21 2 文件起始簇號的高 16 位 22～ 23 2 文件的最近修改時間 24～ 25 2 文件的最近修改日期 26～ 27 2 文件起始簇號的低 16 位 28～ 31 4 表示文件的長度 桂林電子科技 大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 共 58 頁第 11 頁 FAT 文件系統(tǒng)的讀取操作 一般硬盤的數(shù)據(jù)結構是按圖 41而建立的。 08(偏移地址 0DH，長度 1)：表示每個簇有 8個扇區(qū)。根據(jù)啟動區(qū)、 FAT FAT根目錄、數(shù)據(jù)區(qū)的次序，可以依次計算出它們的地址。根據(jù)前面得到的根目錄地址 0xF6000，通過軟件查看它的內容如圖 46所示。 58 39 (偏移地址 32H，長度 2)：文件最后訪問日期。此時第二個簇的地址 :0xF6000+（ 042） *08*0x200=0xF8000。 對于 STM32，因為外設資源豐富，帶來的必然是寄存器的數(shù)量和復雜度的增加，這是如果直接配置則開發(fā)速度慢、程序可讀性差。 （ 2） 設備外設訪問層：提供了片上的核外外設的地址和中斷定義，主要由芯片生產(chǎn)商提供。通過 M3 核的核內寄存器來對 8MHz 的時鐘進行倍頻 、分頻，或者使用芯片內部的時鐘。 Library 文件夾下幾種不同的啟動文件，本次使用的STM32F103VET6 有 64KRAM,512KROM，屬于高密度產(chǎn)品，所以選擇該文件 。本次設計通過配置 GPIO 寄存器來控制 LED 燈的亮滅，以驗證 STM32 芯片驅動程序的正確與否。 （ 4） 鎖定寄存器：設置某鎖定引腳后，就不能修改其配置。 STM32 整體時間系統(tǒng)如圖 54 所示。 低速外部時鐘（ LSE）：一外部晶振做時鐘源，主要提供給實時時鐘模塊，一般采用。 匯到 SYSCLK， SYSCLK 進過 AHB 預分頻器，分頻后再輸入到其它外設。它的存在可以保證在處理器休眠時，也能夠采樣到中斷和跟蹤休眠時間，它與 HCLK 互相同步。 圖 55 基于 FSMC 接口的 16 位 TFT 接口初始化 圖 56 LCD 的控制器驅動流程 開始 結束 結束 開始 指定坐標畫點 及顏色設置 設置窗口 建立坐標 初始化 XTP2046 設置復用模式 設置輸出模式最大速度 背光控制 使能 FSMC 接口時鐘 顯示字符 寄存器讀取 寫入字符 控制一個字符范圍 桂林電子科技 大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 共 58 頁第 21 頁 由于顯示設備 LCD 具有觸摸控制功能，所以本次課題設計采用觸摸控制以實現(xiàn)設計課題的任務功能 ,即實現(xiàn)歌曲播放的快進和快退功能。 W 和 H 分別是 LCD 顯示屏 X軸 和 Y軸上的象素點總數(shù)； (xlcd， ylcd)為觸點映射到 LCD 顯示屏上的像素點坐標。 其總線拓撲框圖如圖 58 所示。根據(jù)式（ 51）計算出觸摸屏中心點坐標),( yx oo 。 TFT 顯示驅動 本次設計的 LCD 觸摸屏 的驅動包含基于 FSMC 接口的 16 位 TFT 接口初始化、 LCD的控制器 XPT2046 的初始化、屏幕坐標的建立、 窗 口的建立、指定坐標畫點及其顏色的設置、 ASCII 字符的寫入、字符顏色的控制 、控制器寄存器的讀取、顯示字符串 。 HCLK：由 AHB 預分頻器直接輸出得到，他是高速總線 AHB 的時鐘信號，提供給存儲器、 DMA 及 cortex 內核，是 cortex 內核運行的時鐘， cpu 主頻就是這個信號，它的大小與 STM32 運算速度、數(shù)據(jù)存取速度密切相關。通過這個開關 ，可以選擇 HSI、 PLLCLK 或者 HSE 作為 SYSCLK，本次設計選擇PLLCLK 作為 SYSCLK，即 72MHz。 所以， STM32 具有四個時鐘源： 高速外部時鐘（ HSE）：以外部晶振做時鐘源，晶振頻率范圍可取 416MHz，本次使用 8MHz，的晶振。 STM32 時鐘系統(tǒng) STM32 芯片為了實現(xiàn)低功耗，設計了一個功能完善但卻非常復雜的時鐘系統(tǒng)。 （ 2） 數(shù)據(jù)寄存器：保存 GPIO 的輸入電平或將要輸出電平。 文件：這個文件包含了 ，是用來配置使用了什么外設的頭文件，用這個頭文件可以很方便的增加或刪減上面 drive 目錄下的外設驅動函數(shù)庫，如 gpio、 rcc、 spi、 usart 的外設庫函數(shù)。 和 文件：這是 ST 公司針對每個 STM32 外設而編寫的庫函數(shù)文件，屬于 CMSIS 的設備外設函數(shù)，其中 ppp 表示外設名稱。 文件：該文件可用于屏蔽不同編譯器的差異，但最重要的時該文件中包含了 ，它是獨立于處理器之外的，主要作用是提供一些新類型的定義。為了解決不同芯片廠商生產(chǎn)的 Cortex 微控制器軟件的兼容性問題， ARM 與芯片廠商建立了 CMSIS 標準。 STM32 庫是有 ST 公司針對 STM32 提供的函數(shù)接口，即 API（ Application Program Interface） ,開發(fā)者可調用這些函數(shù)接口來配置 STM32 的寄存器，使使用者得于脫離最底層的寄存器操作，有開發(fā)快速，易于閱讀，維護成本低等優(yōu)點。 通過起始簇號計算得到起始簇的地址： 0xF6000（根目錄區(qū)地址） +（ 032）*08*0x200=0xF7000（第一個簇開始地址）這里 03 減去的 02 的意思是因為簇號都是從2 開始的。 20(偏移地址 2BH，長度 1)：文件屬