【正文】 用此處，大于 32MB 使用 Totsec32 處存放 ) unsigned char BPB_Media[1]。 分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 引導(dǎo)扇區(qū)是 FAT32 文件系統(tǒng)的第一個(gè)扇區(qū)，也稱為 DBR 扇區(qū)，它包含這樣一些文件系統(tǒng)的基本信息： 【 1】 每扇區(qū)字節(jié)數(shù) 【 2】 每簇扇區(qū)數(shù) 【 3】 保留扇區(qū)數(shù) 【 4】 FAT 表個(gè)數(shù) 【 5】 文件系統(tǒng)大小 (扇區(qū)數(shù) ) 【 6】 每個(gè) FAT 表大小 (扇區(qū)數(shù) ) 【 7】 根目錄起始簇號(hào) 電子信息工程系畢業(yè)論文 24 【 8】 其他一些附加信息 在單片機(jī)定義程序如下： struct FAT32_BPB //結(jié)構(gòu)體 :引導(dǎo)扇區(qū) (DBR) { unsigned char BS_jmpBoot[3]。 //結(jié)束柱面與扇區(qū) unsigned char StartLBA[4]。給單片機(jī)系統(tǒng)中的大容量存儲(chǔ)器 (如 SD 儲(chǔ)存卡、 CF 卡、硬盤(pán)等 )配以 FAT32 文件系統(tǒng)，將是非常有意義的。 2425 字節(jié) 16 位二進(jìn)制的文件最新修改日期，定義同 (6)。 810 字節(jié) 文件擴(kuò)展名。 （四） FAT32 系統(tǒng)一簇對(duì)應(yīng) 8 個(gè)邏輯相鄰的扇區(qū)，理論上，這種用法所能管理的邏輯盤(pán)容量上限為 16TB(16384GB)，容量大于 16TB 時(shí)，可以用一簇對(duì)應(yīng)16 個(gè)扇區(qū)，依此類(lèi)推。在一邏輯盤(pán) (硬盤(pán)的一分區(qū) )超過(guò) 512 兆字節(jié)時(shí)使用這種格式，會(huì)更高效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，減少硬盤(pán)空間的浪費(fèi)，一般還會(huì)使程序運(yùn)行加快，使用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源更少，因此是使用大容量硬盤(pán)存儲(chǔ)文件的極有效的系統(tǒng)。 寫(xiě)扇區(qū)操作可以分成三部分 ， 第一是寫(xiě)命令 CMD24，時(shí)序與前面的讀扇區(qū)相同。讀扇區(qū)命令為 CMD17，由 0x51， 32 位讀地址， 0xFF 組成。每一個(gè)卡都有唯一的標(biāo)識(shí)碼。在初始化成功后，應(yīng)盡量提高 SPI 的速率。 CMD30：對(duì)地址寫(xiě)保護(hù)位。 Class4：寫(xiě)卡命令集 CMD24：寫(xiě)單塊。 電子信息工程系畢業(yè)論文 17 CMD1：讀 OCR 寄存器。 DAT0～ 3：數(shù)據(jù)可以從卡傳向主機(jī)，數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線傳輸。頻率可在 0～ 25MHz 之間變化。 SPI模式允許簡(jiǎn)單通用的 SPI 通道接口，這種模式相對(duì)于 SD 模式的不足之處是喪失了速度。 SD 存儲(chǔ)卡硬件結(jié)構(gòu)與接口模式 SD 儲(chǔ)存卡有 9 個(gè)引腳，引腳的排序和卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 31 所示，引腳的功電子信息工程系畢業(yè)論文 15 能與模式見(jiàn)表 31。其投影面積與 MMC 卡相同，只是略微厚 一點(diǎn)，為 ，但是 SD 儲(chǔ)存卡的容量大得多，且讀寫(xiě)速度也 MMC 卡快 4 倍。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(dòng)靈活性以及很好的安全性。而對(duì)于圖 25 所示的 2 個(gè)相鄰的 SDI 字節(jié)傳輸過(guò)程，由于傳輸?shù)闹皇?SDI數(shù)據(jù)，完全沒(méi)有必要采取 DREQ 的中斷。最后 VS1003 的 DREQ 管腳上的信號(hào)會(huì)因?yàn)?VS1003 的處理而有短暫的拉低，很快會(huì)自動(dòng)變?yōu)楦唠娖揭杂酉乱粋€(gè) SCI 指令。它本身只是一個(gè)片選和使能的功能。對(duì)于主機(jī)則必須時(shí)刻依據(jù)數(shù)據(jù)應(yīng)答調(diào)整 SPI傳輸時(shí)序。該命令傳輸也是基于 SPI 協(xié)議，但具體協(xié)議內(nèi)容因命令的不同而不同。 ，則SCI_VOL=(4X256)+7=0x0407。寫(xiě)該寄存器半直接改變采樣率。例如， SCI_BASS=0x7a00，即 10kHz 以上的音頻信號(hào)進(jìn)行 的增強(qiáng)。 bit14:SM_LINE_IN 錄音輸入選擇。 VS1003 在啟動(dòng)后默認(rèn)進(jìn)入該模式。 bit8:SM_DACT。 bit4:SM_PDOWN。當(dāng) SM_DIFF 置位時(shí)， VS1003 將左聲道反相輸出，立體聲輸入將產(chǎn)生環(huán)繞效果，對(duì)于單聲道輸入將產(chǎn)生差分 (反相 )左 /右聲道信號(hào)。 VS1003 共有 16 個(gè) 16 位的寄存器，地址分別為 0X0~0XF?除了模式寄存器 (MODE， 0X0)和狀態(tài)寄存器 (STATUS， 0X1)在復(fù)位后的初始值分別為 0X800 和 OX3C 外，其余的寄存器在 VS1003 初始化后的值均為 0。通過(guò)串行總線控制解碼器。內(nèi)部集成 MAX810專(zhuān)用復(fù)位電路， 2 路 PWM， 8 路高速 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換 (250K/S，即 25 萬(wàn)次 /秒 )，針對(duì)電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場(chǎng)合。 研究?jī)?nèi)容 在發(fā)展中最主要的芯片是存儲(chǔ)和解碼芯片，隨著儲(chǔ)存技術(shù)的發(fā)展如今的儲(chǔ)存芯片價(jià)格公道，儲(chǔ)存能力強(qiáng)；至于解碼芯片，在許多 MP3 評(píng)測(cè)中都有提到，它不僅決定了音頻處理的速度，也確定了 MP3 的特別 音效 功能，包括多重 EQ、 3D音效。 Fraunhofer IIS 為了推廣 MP3，率先對(duì) Winplay 3 進(jìn)行推廣，從而為 MP3 的推廣奠定了基礎(chǔ)。用 MP3 形式存儲(chǔ)的音樂(lè)就叫作 MP3 音樂(lè)，能播放 MP3 音樂(lè)的機(jī)器就叫作 MP3 播放器。如 CD 格式的音樂(lè)數(shù)據(jù)壓縮成 MP3 格式，音效相差無(wú)己，但大小至少可壓縮 12 倍。電子信息工程系畢業(yè)論文 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 課題： 基于 STC12C5A60S2 與 VS1003 音頻播放器的研究 專(zhuān) 業(yè) 應(yīng)用電子技術(shù) 學(xué)生姓名 倪松鵬 班 級(jí) 10 應(yīng) 用 電 子 1 班 學(xué) 號(hào) 1 0 030113 指導(dǎo)教師 何諧 完成日期 2020 年 12 月 14 日 電子信息工程系畢業(yè)論文 I 摘 要 隨著電子消費(fèi)產(chǎn)品的快速發(fā)展，音頻播放器在各種場(chǎng)合的需求也日益增長(zhǎng)，隨之而呈現(xiàn)的音頻播放器的設(shè)計(jì)方案也越來(lái)越多，其中主要的設(shè)計(jì)方案有 3 種：自身集成有解碼模塊的 MCU 專(zhuān)用芯片、 DSP 軟件解碼和主控 MCU 上一 個(gè)專(zhuān)用的解碼芯片。由于 MP3 音樂(lè)的較小數(shù)據(jù)量和近乎完美的播放效果使其在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)靡詫?shí)現(xiàn)。 MP3 是利用人耳對(duì)高頻聲音信號(hào)不 敏感 的特性，將時(shí)域波形 信號(hào) 轉(zhuǎn)換成域信號(hào)，并劃分成多個(gè) 頻段 ，對(duì)不同的頻段使用不同的 壓縮率 ，對(duì)高頻加大 壓縮比 (甚至忽略信號(hào) )對(duì)低頻信號(hào)使用小壓縮比，保證信號(hào)不失真。德國(guó)的廣播頻道 FFN 利用電話 ISDN 設(shè)備每天發(fā)送長(zhǎng)達(dá) 20 分鐘的 8 個(gè)節(jié)目到中央廣播演播室，由此，每年可以節(jié)省 30 萬(wàn)美元的運(yùn)輸費(fèi)。當(dāng)然，解碼芯片也是影響音質(zhì)的最重要部分之一， APU(Audio Processing Unit，音頻處理單元 )的算法會(huì)對(duì)波形的還原起著決定性的作用。工作電壓： ；工作頻率范圍： 0～ 35MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 420MHz；用戶應(yīng)用程序空間 60K，片上集成 1280 字節(jié)RAM；通用 I/O 口 (36/40/44 個(gè) )，復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉 (普通 8051 傳統(tǒng) I/O電子信息工程系畢業(yè)論文 3 口 )可設(shè)置 成四種模式：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉，強(qiáng)推挽 /強(qiáng)上拉，僅為輸入 /高阻，開(kāi)漏每個(gè) I/O 口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到 20mA，但整個(gè)芯片最大不要超過(guò) 120mA；共 4個(gè) 16 位定時(shí)器兩個(gè)與傳統(tǒng) 8051 兼容的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 16 位定時(shí)器 T0 和 T1，沒(méi)有定時(shí)器 2，但有獨(dú)立波特率發(fā)生器做串行通訊的波特率發(fā)生器，再加上 2 路PCA 模塊可再實(shí)現(xiàn) 2 個(gè) 16 位定時(shí)器。除了基本的解碼，在用戶 RAM 中它還可 以做其他特殊應(yīng)用，例如 DSP 音效處理。在本次設(shè)計(jì)中對(duì) VS1003 部分寄存器進(jìn)行設(shè)置，其中主要介紹幾個(gè)重要的 SCI 寄存器的功 能及其設(shè)置。 bit1:SM_SETTOZERO 置零。 SM_PDOWN=1，軟件省電模式，該模式不及硬件省電模式 (可由 VS1003 的XRESET 來(lái)激活 )。 SM_DACT=0， SCLK 上升沿有效； SM_DACT=1， SCLK 下降沿有效。 (這里所說(shuō)的模式指的是總線模式。 SMLINE_IN=1，選擇線入 (line in)?SM_LINE_IN=0，選擇麥克風(fēng)輸入 (默認(rèn) )。 SCI_CLOCKF(地址 0X3， RW，可讀寫(xiě) )。 SCI_VOL(地址 0XB， RW，可讀寫(xiě) )。硬件復(fù)位將使 SCI_VOL 清零 (最大音量 )，而軟件復(fù)位將不改變音量設(shè)置值。 STC12C5A60S2 必須完全依據(jù) SCI 命令的協(xié)議格式去編寫(xiě)代碼才有可能實(shí)現(xiàn)初步的 SPI 通信。 VS1003 的 SCI 傳輸協(xié)議通常包含一個(gè) 8 bit 的指令字節(jié)、一個(gè) 8 bit 的地址字節(jié)和一個(gè) 16 bit 的數(shù)據(jù)字節(jié)。VS1003 的內(nèi)部地址里都有固定的參數(shù)作 為內(nèi)存數(shù)據(jù)，當(dāng)對(duì)這些內(nèi)部地址進(jìn)行讀操作時(shí)就會(huì)把里邊的參數(shù)讀出來(lái)。 SCI 寫(xiě)數(shù)據(jù)過(guò)程如圖 23 所示。因此 XCS 信號(hào)可持續(xù)走高以放心通信，直到 2B 的 SDI 數(shù)據(jù)傳完，再看 DREQ 管腳上的信號(hào)以判斷是否繼續(xù)通信。 SD 儲(chǔ)存卡在 24mm 32mm 的體積內(nèi)結(jié)合了 (SanDisk)快閃記憶卡控制與 MLC(Multilevel Cell)技術(shù)和 Toshiba(東芝 ) 及 的 NAND 技術(shù)，通過(guò) 9 針的接口界面 與專(zhuān)門(mén)的 驅(qū)動(dòng)器 相連接，不需要額外的 電源 來(lái)保持其上記憶的信息。同時(shí)， SD 儲(chǔ)存卡的接口與MMC 卡是兼容的，支持 SD 儲(chǔ)存卡的接口大多支持 MMC 卡。它的內(nèi)部包括接口驅(qū)動(dòng)器、時(shí)鐘、寄存器組、卡接口控制器、上電檢查、存儲(chǔ)器核和接口。 SD 總線允許強(qiáng)大的 1 線到 4 線數(shù)據(jù)信號(hào)設(shè)置。SD 儲(chǔ)存卡的總線管理器可以不受任何限制的自由產(chǎn)生 0～ 25MHz 的頻率。 SPI 總線允許通過(guò) 2 通道 (數(shù)據(jù)入和出 )傳輸比特?cái)?shù)據(jù)。 CMD9： 讀 CSD 寄存器。 CMD25：寫(xiě)多塊。 Class7：卡的鎖定，解鎖功能命令集。在剛開(kāi)始要先發(fā)送至少 74 個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，這是必須的。 CID寄存器長(zhǎng)度為 128 位，它的寄存器結(jié)構(gòu)見(jiàn)表 32，圖 33 為讀 CID 時(shí)序圖。前兩位固定為 01，命令索引號(hào)為 010001，參數(shù)為 32 位讀扇區(qū)地址， CRC 校驗(yàn)為 1111111，結(jié)束標(biāo)志為 1。 CS 拉低 ， 寫(xiě)入 CMD24， 插入一定量的時(shí)鐘信號(hào) ， 當(dāng)讀回的是 00h 時(shí) ， 表示命令寫(xiě)入成功 ， 然后再插入一定量的時(shí)鐘信號(hào) 。本人對(duì) Windows 98 下的FAT32 文件系統(tǒng)做了分析實(shí)驗(yàn)，總體上與 FAT16 文件系統(tǒng)變化不大，現(xiàn)將有關(guān)變化部分簡(jiǎn)介如下： （一） FAT32 文件系統(tǒng)將邏輯盤(pán)的空間劃分為三部分，依次是引導(dǎo)區(qū) (BOOT區(qū) )、文件分配表區(qū) (FAT 區(qū) )、數(shù)據(jù)區(qū) (DATA 區(qū) )。 FAT16 系統(tǒng)在邏輯盤(pán)容量介于 128MB 到 256MB 時(shí)，一簇對(duì)應(yīng) 8 個(gè)扇區(qū)，容量介于 256MB 到 512MB 時(shí)，一簇對(duì)應(yīng) 16 個(gè)扇區(qū)，容量介于 512MB 到 1GB 時(shí)，一簇對(duì)應(yīng) 32 個(gè)扇區(qū)，容量介于 1GB 到 2GB 時(shí)，一簇對(duì)應(yīng) 32 個(gè)扇區(qū)，超出 2GB 的部分無(wú)法使用。 11 字節(jié) 文件屬性，按二進(jìn)制位定義，最高兩位保留未用， 0 至 5 位分別是只讀位、隱藏位、系統(tǒng)位、卷標(biāo)位、子目錄位、歸檔位。 1 2627 字節(jié) 起始簇號(hào)的低 16 位。下面就通過(guò)程序來(lái)了解 FAT32文件系統(tǒng)機(jī)制在單片機(jī)上的實(shí)現(xiàn)原理。 //分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū) unsigned char Size[4]。 //跳轉(zhuǎn)指令 unsigned char BS_OEMName[8]。 //存儲(chǔ)介質(zhì) unsigned char BPB_FATSz16[2]。 //版本號(hào) unsigned char BPB_RootClus[4]。 //卷序列號(hào) unsigned char BS_FilSysType[11]。 如果是 子目錄這擴(kuò)展名用 0x02 填充。 //擴(kuò)展名 unsigned char deAttributes。 //FAT32文件系統(tǒng)格式的 ASCII 碼值 電子信息工程系畢業(yè)論文 25 }。 //保留扇區(qū) FSINFO 扇區(qū)數(shù) unsigned char BPB_BkBootSec[2]。 //磁道扇區(qū)數(shù) unsigned char BPB_NumHeads[2]。 //每扇區(qū)字節(jié)數(shù) unsigned char BPB_SecPerClus[1]。 /* 結(jié)構(gòu)體 :主引導(dǎo)記錄扇區(qū) (MBR) MBR 由 446 個(gè)字節(jié)的引導(dǎo)代碼、 64 字節(jié)的主分區(qū) (4 個(gè) )表及兩字節(jié)的簽名 值 55 AA組成 */ struct PartSector //絕對(duì) 0 扇區(qū) { unsigned char PartCode[446]。 //0x8