【正文】 Park, KyuSikSource:Digest of Technical Papers IEEE International Conference on Consumer Electronics, v 2020, p 285286, 2020,2020 Digest of Technical Papers International Conference on Consumer Electronics, ICCE 39。 On page(s): 849 855 [11] A hardware/software cooptimization approach for embedded software of MP3 decoder； Zhang Wei 1 , Liu Peng 1 and Zhai Zhibo； Journal of Zhejiang University Science A； On page(s):4249 [12] Real time implementation and optmization of MP3 decoder on DSP。 WeiChin Chang。 Rangding Wang。 ChinYu Huang。我們可以更好的利用 STM32 平臺來提高 MP3 的播放質(zhì)量。在這個過程中也學(xué)到了很多技巧和知識。例如 MDK 變量不能放在執(zhí)行代碼之后，變量只能在函數(shù)最前面定義。 flash 大小問題如圖 所示： 圖 ： flash 大小問題 畢業(yè)論文 24 flash 大小更改如圖 所示： 圖 ： flash 大小更改 解決了一系列問題后在 Ride7 下編譯通過。在編譯器支持上，目前也僅是能支持自身的 Raisonance C 編譯器，無法通過配置調(diào)用第三 方 的 C 編譯器。 畢業(yè)論文 20 第五章 軟件移植 實驗概要 本文基于 STM32 平臺實現(xiàn)一個 MP3 編解碼器。該函數(shù)也知道的大小 圖像。 ID3V1不是表明了 2 串的長度，所以字符串從后面復(fù)制到刪除填充（ 0x00 或 0x20）。然后第一幀被解碼，并作為樣本被輸出。 當(dāng)應(yīng)用程序退出所有的更改設(shè)置調(diào)回原設(shè)置。 Cortex— M3 異常處理過程中由硬件自動保存和恢復(fù)處理器狀態(tài)，進一步縮短了中斷響應(yīng)時間，降低了軟件設(shè)計的復(fù)雜性。 小結(jié) STM32 系列基于專為要求低功耗、低成本、高性能的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計的 ARM CortexM3 內(nèi)核 ，是性價比十分優(yōu)秀的處理器。 ? 內(nèi)嵌出廠前調(diào)校的 8MHz RC 振蕩電路，可以作為主時鐘源。 ? STM32 還內(nèi)嵌了實時時鐘（ RTC），它既可以由 32kHz 外部晶體也可以由內(nèi)部RC 電路提供頻率基準(zhǔn)。 ? 與 ARM7TDMI 相比運行速度最多可快 35%且代碼最多可節(jié)省 45%。 STM32F107 簡介 STM32F107 是意法半導(dǎo)體推出一款帶 CORTEX M3 內(nèi)核的 32 位互連型系列處理器中的一款性能較強產(chǎn)品，它集成了各種高性能工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，且不同型號產(chǎn)品在引腳和軟件上具有完美的兼容性，可以輕松適應(yīng)更多的應(yīng)用。 全新 STM32 互連型系列微控制器增加 了 一個全速 USB 接口，使終端產(chǎn)品在連接另一個 USB 設(shè)備時既可以充當(dāng) USB 主機又可充當(dāng) USB 從機 ，并且 還增加一個硬件支持IEEE1588 精確時間協(xié)議的以太網(wǎng)接口，可降低 CPU 開銷，提高實時應(yīng)用和聯(lián)網(wǎng)設(shè)備同步通信的響應(yīng)速度。 時鐘頻率為 36MHz 基本型 系列 以 16 位產(chǎn)品的價格得到比 16 位產(chǎn)品大幅提升的性能，是 16 位產(chǎn)品用戶的最佳選擇。而 MP3 技術(shù)就把其他更高或更低頻率對人耳是沒有用處的聲音去掉了，從而使得文件體積大為縮小。 Mid/Side (M/S) stereo 在左右聲道資料相似度大時常被用到，紀(jì)錄方式是將左右聲道音訊合并 (L+R) 得到新的一軌，再將左右聲道音訊相減 (LR) 得到 另外一軌，然后再將這兩軌資料用上面提到聽覺心理學(xué)模型與濾波器處理。為了達到更大的數(shù)據(jù)壓縮率， MPEG 標(biāo)準(zhǔn)采用子帶編碼技術(shù)將 PCM 數(shù)據(jù)分成 32 個子帶，每個子帶都是獨立編碼的，然后將數(shù)據(jù)變換到頻域下分析， MPEG 采用的是改進的離散余弦變換，也可以使用傅利葉變換，再下來為了重建立體聲進行了頻譜按特定規(guī)則的排列，隨后立體聲處理，處理后的數(shù)據(jù)按照協(xié)議定義進行量化，為了達到更大的壓縮，再進行霍夫曼編碼。 多數(shù)解碼器是 bitstream pliant，也就是說 MP3 文件解碼出來的非壓縮輸出信號將與標(biāo)準(zhǔn)文檔中數(shù)學(xué)定義的輸出信號一模一樣（在規(guī)定的近似誤差范圍內(nèi)） [6]。 這樣帶來的結(jié)果就是出現(xiàn)了許多不同的 MP3 編碼器 。 MPEG1 Layer 3 允許使用的位速是 3 4 5 6 80、 9 1112 160、 19 22 256 和 320 kbit/s。 MP3 文件的質(zhì)量與編碼器的質(zhì)量 和 編碼信號的難度有關(guān)。 4. 32 波段多相積分濾波器（ PQF）。高品質(zhì)的 MP3 音樂 通過 使用 MP3 播放器對 MP3 文件進行實時的解碼 播放 。它能夠在一些非實時操作系統(tǒng)上演示第一款壓縮音頻基于 DSP 的實時硬件解碼。 通常位速定義 了 編碼器的壓縮效率 。 由德國 Gerhard Stoll、法國 YvesFranamp。 EU147 的研究期間是 1987 年到 1994 年。 運用 MP3 壓縮格式 存儲的音樂就叫作 MP3 音樂，能播放 MP3 音樂的機器就叫作 MP3播放器。 第三章 , 介紹 STM32 系列，簡單介紹 了 STM32F107 芯片的功能。 隨著音頻多媒體越來越廣泛的應(yīng)用，因為嵌入式系統(tǒng)的成本因素及應(yīng)用要求決定了它在系統(tǒng)資源中 , 包括軟件資源和硬 件資源方面都是非常精簡和高效的。 MP3 也并非完美，在較低碼率下表現(xiàn)不好。隨著新技術(shù)的不斷 發(fā)展 ，編碼技術(shù) 也 一次一次的被改良 。對于語音信號而言， 碼率越高，被壓縮的比例越小，與音源的音質(zhì)越接近，音質(zhì)損失越小。 低碼率對信息的高效傳輸和存儲有重要意義。 音頻多媒體應(yīng)用也越來越廣泛。 低碼率對信息的高效存儲和傳輸有重要意義。 MP3 具有不錯的壓縮比，使用 LAME 編碼的中高碼率的 mp3，聽感上已經(jīng)非常接近源 WAV 文件。 MP3 具有流媒體的基本特征， 所以 可以做到在線 播放。所以針對特定處理器的特定關(guān)鍵算法可以通過底層 API 函數(shù)來實現(xiàn)程序結(jié)構(gòu)優(yōu)化和重組，為嵌入式系統(tǒng)高代碼執(zhí)行效率和低功耗提供一種很好的解決方案。 第四章， 介紹了本文實現(xiàn) MP3 編解碼的基本結(jié)構(gòu)與流程。 Mp3 發(fā)展歷程 MP3 全稱是動態(tài)影像專家壓縮標(biāo)準(zhǔn)音頻層面 3（ Moving Picture Experts Group Audio Layer III）。 到了 1991 年，就已經(jīng)出現(xiàn)了兩個提案： ASPEC（自適應(yīng)頻譜感知熵編碼）和 Musicam（稱為 Layer 2）。ccedil、荷蘭 Leon Van de Kerkhof。 因為 編碼器的 壓縮率依賴于輸入信號的采樣率和位數(shù)（ :en:bit depth）。 MP3從 1995年 以后 開始在因特網(wǎng)上蓬勃發(fā)展。 MP3 丟棄掉脈沖編碼調(diào)制音頻數(shù)據(jù)中對人類聽覺不重要的數(shù)據(jù)從而 得 到了小得多的文件。 5. 36 或者 12 tap 改良離散余弦濾波器（ MDCT）；每個子波段大小可以在 0...1和 2...31 之間獨立選擇。聽力測試顯示經(jīng)過簡單的練習(xí)測試聽眾能夠可靠地區(qū)分出 128kbit/s MP3 與原始 CD 的區(qū)別 ，所以 在許多情況下他們 覺得 MP3 的 音質(zhì)太 差 是不可接 受的 。 MPEG1 Layer 3 允許的采樣頻率是3 和 48kHz，其中 （與 CD 的采樣速率相同）是最為經(jīng)常使用的采用頻率。每種編碼器 生成的聲音質(zhì)量都不相同。 MP3 文件有一個標(biāo)準(zhǔn)的格式 。最后將一些系數(shù)與主信息融合形成 mp3 文件。 Mid/Side (M/S) stereo 與 IS 一樣的是利用部分相位 (phase) 資訊的損失來換得較 高的音色紀(jì)錄資訊。雖然聽上去 MP3 音樂仍舊具有接近 CD 的音質(zhì)，但畢竟要比 CD 稍遜一些。 STM32 系列都內(nèi)置 了 32K 到 128K 的閃存，不同的是 SRAM 的最大容量和外設(shè)接口的組合。 STM32 互連型系列強化了音頻性能， 為了 實現(xiàn)音頻級別的 I2S 通信 而 采用一個先進的鎖相環(huán)機制。 新 STM32 的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)包括兩個 12 位 1Msample/s AD(模數(shù)轉(zhuǎn)換器 )、兩個 I2C 接口、兩個 12 位 DA(數(shù)模轉(zhuǎn)換器 )、 10 個定時器、五個 USART 接口和三個 SPI 端口和高質(zhì)量數(shù)字音頻接口 IIS, 另外兩路 接口 , STM32F107 擁有全速 USB（ OTG）接口 ,以及以太網(wǎng) 10/100 MAC 模塊 . 芯片功能 1. ARM 32bit CortexM3 處理器：最高 72MHz 主頻 2. 256kB Flash 3. 64kB SRAM 4. 全速 設(shè)備 /主控器 /OTG 片內(nèi) PHY 5. 10/100 以太網(wǎng)并使用專用的 DMA 及 SRAM 6. 12 通道 DMA 控制器 7. 2*CAN（ B Active） 8. 2*12bit ADC(16channel) 9. 2*12bit DAC *I2C *UART 畢業(yè)論文 13 *SPI pins 電機控制器 PWM 板載功能 1. 20PIN 標(biāo)準(zhǔn) JTAG 接口 2. 10/100 以太網(wǎng) 3. USB Host 接口 4. USB OTG 接口 5. 兩路 CAN 6. 一個 DB9 接口，可 ISP 編程 7. SD 卡插槽 8. IIC EEPROM 9. 八個可控 LED 10. 三個按鍵 11. 10K 可調(diào)電阻 12. 240x320 LCD 接口（背部，未調(diào)試） STM32 的主要優(yōu)勢 1. 具有領(lǐng)先構(gòu)架的 CortexM3 內(nèi)核： ? 哈弗結(jié)構(gòu)。 2. 出眾的功耗效率。 RTC 有其單獨的供電電路，內(nèi)置的開關(guān)使其可由外接硬幣大小的電池供電，或由主電池供電。 ? 額外的針對 RTC 或看門狗的低頻率 RC 電路。 Cortex— M3 是 ARM 公司最新推出的基于 ARMv7 體系架構(gòu)的處理器核，專門為嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計 ， 具有低成本、低功耗、高性能的特點。 Cortex— M3 體系架構(gòu)提出了新的單線調(diào)試技術(shù) 。 畢業(yè)論文 17 播放的 wav 文件 WAV 文件流程如圖 42 所示： 圖 42： WAV文件流程圖 首先，波形文件 是已經(jīng)解 析 了的 ，樣本資料讀出和編解碼器配置為這些值。 (12) MP3 文件被裝載到 readBuf, 每次這里用 2 倍的 MainBuffer, readBuf 把這個緩沖區(qū)裝滿，在這個過程中是把數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)開頭，并且用接下來的數(shù)據(jù)把緩沖區(qū)畢業(yè)論文 19 填滿。他們在飛行復(fù)制文本結(jié)構(gòu)來顯示無論在到同一個文本字段同一行。 要檢查哪個按鈕被按下，每 個按鈕 直到有一 比賽在兩個 X和 Y軸。程序編譯利用 Ride7 交叉編譯開發(fā)平臺進行開發(fā)。 Keil環(huán)境平臺： 如圖 所示 : 圖 ： KEIL 環(huán)境平臺 Keil 軟件需要 16MB 或更多 RAM，和 20M 以上空閑的硬盤空間 ，以及 Pentium 或以上的 CPU， WIN9 NT、 WIN20 WINXP 等操作系統(tǒng)。 畢業(yè)論文 25 Ride7 下編譯通過如圖 所示： 圖 ： Ride7 下編譯通過 2. 接下來是要移植到 MDK 環(huán)境下編譯通過。 畢業(yè)論文 26 定義報錯如圖 所示： 圖 ：定義報錯 在經(jīng)過調(diào)試，修改后使得代碼符合 MD