【正文】 設(shè)計采用 STC12C5A60S2 自帶的硬件 SPI功能對 SD 卡進行讀寫，硬件 SPI 的代碼如下： UINT8 SPI_ReadWriteByte(UINT8 dat) { SPDAT = dat。 VS1003_WriteByte(0x00)。 VS1003_WriteByte(0x00)。 VS_XCS = 1。 //關(guān)閉片選 VS1003_WriteByte(0)。 //硬件復(fù)位， XRESET 低電平有效 Delay_ms(100)。 VS_SCK=1。 VS_SCK=0。 VS_SI=dat5。 sbit dat0=dat^0。 VS1003 核心代碼介紹 VS1003 相關(guān)細節(jié)代碼的設(shè)計 對 VS1003 最基本的操作單元是實現(xiàn)發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)的函數(shù)，并以此為單元封裝成寫命令和寫數(shù)據(jù)等再上層的函數(shù)接口，其中，正因為各主要的函數(shù)要最終調(diào)用到該寫字節(jié)函數(shù)，因此寫字節(jié)函數(shù)的寫的速度 直接影響對 VS1003 操作的效率，若采用一般的寫字節(jié)，就是利用 for 循環(huán)將一個字節(jié)進行移位依次寫入的話，其完成一個字節(jié)寫入的速度并不高，大部分時間都是耗在 for 這個循環(huán)的結(jié)構(gòu)體了，而這個結(jié)構(gòu)體我們實現(xiàn)的僅僅是幾行關(guān)于移位的代碼，利用的效率不高，因為 for 本身的循環(huán)就占很大的比例了，若采用匯編完成該寫字節(jié)的實現(xiàn)函數(shù)的話，雖然速度是提高了，但是對于移植以及代碼的統(tǒng)一性并不是適合，本設(shè)計的初衷還是實現(xiàn)全部的 C 代碼最好，最后決定利用 STC12C5A60S2 的位地址來實現(xiàn)，將一個要寫入的字節(jié)的 8個 bit 依次分到具有位 尋址的字節(jié)當(dāng)中，在進行寫入的時候不需要通過移位而是直接一個位一個位的寫入，這樣比移位快多了，同時由于一個字節(jié)也就是寫 8次，次數(shù)并不多，所以取消 for 循環(huán)的調(diào)用，直接采用代碼，具體如下： unsigned char bdata dat。這 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 17 里設(shè)置其值為 1，使能寫文件操作。有 0 和 1 兩個值可被選擇，選擇 0 則不使能文件讀操作，選擇 1 則使能讀文件操作，在這里我們選擇 1，使能讀文件操作。 ③ disk_writep：寫部分扇區(qū)，里面只有兩個參數(shù)，寫入的數(shù)據(jù)地址 * buff 與第幾個扇區(qū) sc 兩個數(shù)據(jù)。 ⑦ pf_readdir：讀一個目錄項。 //如果返回 1，則打開失敗 ③ pf_read：讀一個文件。 寫函數(shù)只能寫到原來文件的大小，不能擴展大小，不能更新文件時間信息，不能寫只讀文件。 Petit FatFS 在 STC12C5A60S2 實現(xiàn)移植 Petit FatFS 簡介 Petit FatFs 是 FatFs 的精簡版，比較適用于低端 8 位單片機 中。如圖： 圖 28 按鍵分布 四個按鍵名分別為 prev， next， play， quit。針腳改為 8pin，電氣性能仍然和 SD 卡兼容，工作電壓依然是 。 SDA對 SD卡的速度用 Class等級來標(biāo)識，目前主要有 Class2，Class4，和 Class6 三種。這里我們有必要簡單了解一下 SD 卡。高八位用于設(shè)置左聲道，低八位用于設(shè)置右聲道。 8） SCI_WRAMADDR（ 0x7， RW） 用于設(shè)置 RAM 讀寫的首地址。 6） SCI_AUDATA（ 0x5， RW） 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 9 當(dāng)進行正確的解碼時，該寄存器的值為當(dāng) 前的采樣率（ bit： 151）和所使用的聲道（ bit：0）。 4） SCI_CLOCKF（ 0x3， RW） 在 VS1003 種對該寄存器的操作有別于 VS10x1 和 VS1002。 2） SCI_STATUS（ 0x1， RW） SCI_STATUS 為 VS1003 的狀態(tài)寄存器，提供 VS1003 當(dāng)前狀態(tài)信息。 ● bit11： SM_SDINEW SM_SDINEW = 1， VS1002 本地模式（新模式）。 ● bit3： SM _OUTOFWAV SM _OUTOFWAV = 1，停止 WAW 解碼。通 過串行總線控制解碼器。內(nèi)部集成 MAX810 專用復(fù)位電路、 2 路 PWM、 8 路高速 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換 (250K/S)、雙串口、特別適用強干擾場合。 MCU 收到用戶的按鍵信息后會根據(jù)不同的指令對對應(yīng)的文件名進行讀取，并將數(shù)據(jù)流直接送到 VS1003 解碼模塊進行解碼，用戶即可通過解碼模塊 VS103的音頻口聽到優(yōu)雅的音樂了，同時， MCU 會將該音頻文件的其他信息顯示到 LCD 上，包括 MP3 文件名，播放時長， 以方便用戶閱覽并后續(xù)的操作，另外，為方便設(shè)計期間對代碼的調(diào)試，也添加了 serial 串口模塊（可裁剪），以方便開發(fā)人員軟件設(shè)計的調(diào)試，可通過設(shè)置宏定義使得開發(fā)期間使能串口打印功能，而當(dāng)完成調(diào)試 relase 的時候禁止打印功能即可。 （ 5） 文件系統(tǒng)選擇： 對音頻文件的存儲 ，管理，檢索，播放離不開文件系統(tǒng)的支持，而當(dāng)前對存儲設(shè)備管理的文件系統(tǒng)當(dāng)屬 FatFS,FatFS 是一個為小型嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的通用FAT(File Allocation Table)開源文件系統(tǒng)。 方案論證 （ 1） 主控芯片選擇： 作為本設(shè)計的核心大腦，主控芯片必須具有能夠富有余力的執(zhí)行整個代碼流程的能力，這在其處理速度上有著硬性要求，照此看來， ARM 系列或者 STM 系列或是不錯的選擇，無論是其強大的處理速度還是豐富的接口，都有比其他處理器有著先天的優(yōu)勢，但對于 MP3 播放器這一類的電子產(chǎn)品，其價格是其致命傷，成本控制同樣是重要的考量因素，而 51單片機似乎是個不錯的選擇，成本低，市場量高，是一款成熟的處理器，很多中低端的產(chǎn)品都有它的身影，支持度也很好，唯一的缺點是處理速度不夠快，為此，我選擇 51 系 列的增強版 STC12C5A60S2，該款單片機不僅價格便宜，使用度廣，同時 1T 最高可達 35MHZ 的處理速度相較于AVR 也毫不遜色，接口也基本滿足設(shè)計需求。 MPEG1 是目前普遍應(yīng)用的音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，其中層 III 的算法最為復(fù)雜，但壓縮比最大，效果也最好，在低碼率的條件下基本能達到 CD 的音質(zhì)效果。 關(guān)鍵字 ： MP3 播放器， 51單片機， 音頻解碼，文件系統(tǒng) 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 II Abstract MP3 player since the late 1990 s, the development so far is a quite mature and widely used electronic entertainment consumer products. MP3 player currently on the market a wide variety, different function, all kinds of MP3 solutions emerge in endlessly to adapt to the different requirements, the design of 51 singlechip microputer as the core, control VS1003 audio decoding module, MicroSD card for audio files stored coal quality, coupled with TFT color screen friendly humanputer interaction interface as the graduation design of MP3 players. At the same time, in order to improve the flexibility of the design, can expand sex, convenient upgrade followup, the introduction of the file system, and the interface system can be configured according to the requirements. Key words: MP3 players, 51 singlechip, audio decoding, filesysterm 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 III 目 錄 摘 要 .......................................................................................................................................... I Abstract............................................................................................................................................II 第 1 章 緒論 ................................................................................................................................. 1 課題背景 ......................................................................................................................... 1 設(shè)計意義 ......................................................................................................................... 1 方案論證 ......................................................................................................................... 1 第 2 章 系統(tǒng)硬件原理及概述 ..................................................................................................... 3 系統(tǒng)硬件總體框架介紹 ................................................................................................. 3 系統(tǒng)硬件各模塊介紹 ..................................................................................................... 4 主控芯片 STC12C5A60S2 處理器簡介 ............................................................... 4 VS1003 音頻解碼模塊 ........................................................................................ 5 存儲煤質(zhì) MicroSD 卡簡介 .................................................................................. 9 LCD12864 液晶模塊簡介 .................................................................................. 12 按鍵控制電路簡介 ........................................................................................... 12 本章小結(jié) ....................................................................................................................... 13 第 3 章 系統(tǒng)軟件原理及概述 ...............................................