【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的扇區(qū) 1。因此需要將 Logical Block Address 轉(zhuǎn)換為物理地址，這樣，才可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存取操作。根據(jù)我們定義的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換公式為： Flash 的 Block=Logical Block Address/0x20 Flash 的 Page=Logical Block Address/0x20 因此簇和扇區(qū)的概 念只是在 BPB 中給出存儲(chǔ)介質(zhì)信息的時(shí)候告之系統(tǒng)就可以了，我們 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 14 只要做好 LBA 與物理地址間的轉(zhuǎn)換即可。 由于作為 U 盤(pán)的 Flash 不要求啟動(dòng)，因此可以沒(méi)有 MBR 區(qū)，只包含 DBR、 FAT、 DIR和 DATA4 個(gè)區(qū)。 當(dāng) Host 發(fā)出 READ 命令后， Flash 讀 /寫(xiě)操作即告開(kāi)始， Host 首先讀取 MBR，得到有關(guān)存儲(chǔ)介質(zhì)的信息，諸如扇區(qū)長(zhǎng)度、每簇扇區(qū)數(shù)以及總扇區(qū)數(shù)等內(nèi)容，以便知道此盤(pán)有多大。如果讀取正確，會(huì)接著讀取文件分配表，借以在 PC 機(jī)上的可移動(dòng)盤(pán)符中顯示文件目錄，并可以復(fù)制、刪除或是創(chuàng)建文件。系統(tǒng)自動(dòng)將這些命令都轉(zhuǎn)換成 READ 或 WRITE 兩種命令，通過(guò) USB的 READ 或 WRITE 命令塊描述符來(lái)從 Flash 中相應(yīng)扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)，或是將特定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)寫(xiě)入 Flash 相應(yīng)簇中。 3 、 MP3 解碼部分 AT89C51SND1C 提供一個(gè) MPEG I/II 的解碼器，而不僅僅是一個(gè) MP3 解碼器。 MPEG I標(biāo)準(zhǔn)僅僅支持 48Hz、 以及 32Hz的采樣頻率。在這些層中，第三層壓縮率能夠在保持 CD音質(zhì)的前提下達(dá)到以 12： 1 的壓縮比率。舉一個(gè)例子， 3 分鐘的 CD 音頻（ 16 位 PCM編碼， ）數(shù)據(jù)需要的存儲(chǔ)容量大概是 32MB，而對(duì)應(yīng) 的壓縮 MPEG I 第三 層壓 縮率的數(shù)據(jù)僅僅需要 。在 MPEG II 中提供了另外三種采樣頻率 24kHz、 以及 15kHz。 AT89C51SND1C能夠?qū)崟r(shí)解碼 MPEG I 第三層音頻流到 PCM 音頻流，同時(shí)也支持MEPG II 中提出的附加頻率。 AT89C51SND1C同時(shí)還提供類(lèi)似于聲音控制、重音控制等附加功能。 MSC51 核和 MP3 的解碼器接口是通過(guò) 11 個(gè)特殊功能寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這 11 個(gè)寄存器如下： （ 1） MP3 控制寄存器 MP3CON（ the MP3 Control register） 。 （ 2） MP3 解碼狀態(tài)寄存器 MP3STA（ MP3 Decoder Status Register）。 （ 3） MP3 數(shù)據(jù)寄存器 MP3DAT（ MP3 Data Register）。 （ 4） MP3 狀態(tài)寄存器 1 MP3STA1（ MP3 State Resigter1）。 （ 5） MP3 附加數(shù)據(jù)寄存器 MP3ANC（ MP3 Ancillary Data Register）。 （ 6） MP3 左聲道控制寄存器 MP3VOL（ MP3 Volume Left Control Register）。 （ 7） MP3 右聲道控制寄存器 MP3VOR（ MP3 Volume Right Control Register）。 （ 8） MP3 重音控制寄存器 MP3BAS（ MP3 Volume Bass Control Register）。 （ 9） MP3 中 音控制寄存器 MP3MED（ MP3 Volume Medium Control Register）。 （ 10） MP3 高音控制寄存器 MP3TRE（ MP3 Volume Treble Control Register）。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 15 （ 11） MP3 時(shí) 鐘寄存器 MP3CLK（ MP3 Clock Divider Register） 。 MP3 解碼器要在一個(gè)完整的數(shù)據(jù)幀到達(dá)輸入緩存中之后才開(kāi)始解碼操作。為了管理MP3 數(shù)據(jù)幀在緩存中的負(fù)擔(dān)，使用一個(gè)硬件的握手協(xié)議來(lái)管理數(shù)據(jù)的需求和確認(rèn)。每當(dāng) MP3解碼器需要 MP3 數(shù)據(jù)時(shí)候，其設(shè)置 MP3STA 和 MP3STA1 寄存器中相應(yīng)的 MPREQ、 MPFREQ 和MPBREQ 標(biāo)志位。 MP3 的解碼時(shí)鐘由鎖相環(huán)的時(shí)鐘分頻率產(chǎn)生，這個(gè)分頻參數(shù)可以由 MP3CLK 寄存器重的 MPCD4： 0 位決定，而解碼時(shí)鐘由 MP3 的數(shù)據(jù)幀所決定。 當(dāng)對(duì) MP3 數(shù)據(jù)幀頭進(jìn)行解碼之后就可以得到 MP3 的版本號(hào)，在 MPEG I 中，最小的 MP3時(shí) 鐘為 21MHz，而在 MPEG II 中為 。 MP3 解碼器提供了對(duì)左右聲道的控制， MP3VOR 和 MP3VOL 寄存器提供了一個(gè) 32 級(jí)別的音量控制。 該解碼器也可以調(diào)節(jié)聲音的高音（ 3300kHz 以上）、中音（ 750～ 3300kHz）、低音（低于 750kHz），同樣有 32 級(jí)別調(diào)節(jié)。 在 AT89C51SND1C 中斷之后，根據(jù)中斷的不同，硬件將進(jìn)入中斷并且把對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位置位 ，在程序編寫(xiě)過(guò)程中可以從不同的中斷入口進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序，圖 是對(duì)應(yīng)的 MP3 解碼器服務(wù)流程，整個(gè) MP3 解碼程序的書(shū)寫(xiě)可以參照這 個(gè)流程。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 16 圖 MP3 解碼流程 MP3 播放器的主要程序代碼分析 以下將要介紹關(guān)于 MP3 解碼部分的部分代碼。 MP3 解碼部分 MP3 解碼部分中有以下函數(shù)： MP3_Reg_Init（）， MP3 寄存器初始化函數(shù)，對(duì) MP3 的各個(gè)寄存器進(jìn)行初始化，主要是 MP3CON 寄存器中間的中斷控制位的設(shè)置。 讀 MP3STA寄存器 數(shù)據(jù)要求？ MPFREQ=1? 附加數(shù)據(jù) ? MPANC=1? 同步錯(cuò)誤？ ERRSYN=1？？？ 層錯(cuò)誤？ ERRLAY=1? CRC 錯(cuò)誤處理 再次讀入 MP3 幀 數(shù)據(jù)要求處理 寫(xiě)數(shù)據(jù)到 MP3DAT 附加數(shù)據(jù)處理 寫(xiě)入附加數(shù)據(jù) 同步錯(cuò)誤處理 重寫(xiě)數(shù)據(jù)到MP3DAT 層錯(cuò)誤處理 Y N N Y N Y N Y 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 17 MP3_Data_Input（），把數(shù)據(jù)送入到 MP3 解碼緩存中去，需要送入 1024 字節(jié)，當(dāng)緩存中需要數(shù)據(jù)的時(shí)候，位于 MP3STA寄存器中的 MPREQ 被置位，在對(duì) MP3STA 進(jìn)行讀操作之后被清除。如果緩存沒(méi)有滿(mǎn)，那么 MPFREQ 位一直被置位，并且 MPBREQ 位也被置位，不同的是當(dāng)緩存被裝滿(mǎn)時(shí)候 MPFREQ 才復(fù)位，而 MPBREQ 是每次寫(xiě)入一字節(jié)數(shù)據(jù)之后就會(huì)復(fù)位一次。本函數(shù)通過(guò)查詢(xún) MPREQ、 MPFREQ 和 MPBREQ 的狀態(tài)來(lái)決定是否給緩存中送入數(shù)據(jù)。 MP3_Error_Del（），這是一個(gè)錯(cuò)誤處理函數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)層錯(cuò)誤、同步錯(cuò)誤和 CRC 校驗(yàn)錯(cuò)誤中任意一種的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候需要重新往緩存中裝載數(shù)據(jù)。 MP3_Clk_Contr（），這是 MP3 解碼器的時(shí)鐘控制函數(shù)，根據(jù) MPVER 和 MPFS1： 0的獲取 MPEG 的標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型和采樣率，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型和采樣率對(duì)解碼是時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)置。 MP3_Audio_Contr（），根據(jù)人機(jī)接口提供的相應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì) MP3 解碼器中的音量、聲道和音效進(jìn)行控制。 MP3_AncData_Contr（），對(duì) MP3 文件中的附加數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在本系統(tǒng)中無(wú)處理。 MP3_Int_Del（），這是中斷處理函數(shù)，在進(jìn)入處理過(guò)程后再根據(jù)相應(yīng)位的狀態(tài)來(lái)判斷引起中斷的原因，進(jìn)行相應(yīng)的處理。 部分解碼程序見(jiàn)附錄 B。 音頻控制 部分 在音頻處理部分中有以下函數(shù)： Audio_Reg_ Init（）：這是 MP3 音頻部分的初始化函數(shù)，用于初始化音頻控制器的寄存器控制信號(hào)； Audio_ Clk_Set（）：用于設(shè)置音頻部分的時(shí)鐘信號(hào)，在下面的例子中假設(shè)外部提供的 PLL 時(shí)鐘是 24M； Audio_ Data_ Input（）：根據(jù)外部的啟動(dòng)信號(hào)來(lái)控制對(duì)數(shù)據(jù)的獲取和音頻信號(hào)的輸出。 提示： AT89C51SND1C 音頻部分的數(shù)據(jù)可以來(lái)源于 C51 核和 MP3 解碼部分，本小節(jié)僅僅給出了對(duì) MP3 部分的控制。 圖 給出了音頻系統(tǒng)工作流程圖，程序的編寫(xiě)可以參照 這個(gè)流程 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 18 圖 音頻配置流程 結(jié) 論 由于 MP3 的普及， MP3 受到越來(lái)越多的重視。同時(shí)由于 MP3 技術(shù)的復(fù)雜性，使得 MP3播放器的實(shí)現(xiàn)更加困難，更具挑戰(zhàn)性。本文討論便攜式 MP3 播放器的結(jié)構(gòu)、多種存儲(chǔ)器類(lèi)型、各種通信接口及其擴(kuò)展功能。通過(guò)對(duì)各類(lèi)便攜式 MP3 播放器的方案進(jìn)行了總結(jié)和分析，以基于 AT89C51SND1 芯片的 MP3 播放器為例，實(shí)現(xiàn)一個(gè) MP3 播放器的 功能。 本文主要成果和結(jié)論如下： MP3 模式配置 編程音頻時(shí)鐘 配置接口 HLR=X DSIZ=X POL=X SRC=0 JUST4:0= XXXXXb 啟動(dòng) DAC 時(shí)鐘 AUDEN=1 等待 DAC 設(shè)置 等待數(shù)據(jù) DRQEN=1 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 19 以 MP3 播放器的原理及其系統(tǒng)構(gòu)成為基礎(chǔ)，對(duì)各種便攜式 MP3 播放器的方案進(jìn)行了總結(jié)和分析，包括： 分離芯片的 MP3 播放器方案、基于集成 MP3 功能單片機(jī)的 MP3 播放器方案、基于定制 ASIC 電路的 MP3播放器方案及以 FPGA 實(shí)現(xiàn) MP3 播放器的方案。然后介紹 MP3 播放器的軟件解決方案。 以基于 AT89C51SND1 芯片的 MP3 播放器為例，實(shí)現(xiàn)一個(gè) MP3 播放器的功能。整個(gè)系統(tǒng)由 AT89C51SND1C（ MCU）、 K9F2808U0A（ Flash 芯片），電源部分、音頻部分、串行通信 部分和人機(jī)接口部分組成并給出了解碼和音頻控制部分的參考程序 。 由于本人能力和時(shí)間的限制，我只是對(duì) MP3 播放器的硬件方面做了一些初步的研究。其中不足之出希望各位老師諒解。我以后還要在 MP3 播放器方面進(jìn)行進(jìn)一步的研究。 致 謝 經(jīng)過(guò)三 個(gè)多月的努力，我終于順利地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在我論文寫(xiě)作期間的工作自始自終都是在指導(dǎo)老師 張慶思 全面、具體地指導(dǎo)下進(jìn)行的，大到文章的選題謀篇、布局結(jié)構(gòu)，小到文章的詞語(yǔ)搭配、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。 張慶思 老師多次以民主的方式引導(dǎo)學(xué)生以自己的視角發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、 解決問(wèn)題，使自己體會(huì)到畢業(yè)論文不僅是對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的再學(xué)習(xí)、再檢驗(yàn)、再提高的過(guò)程，更是一次將所學(xué)運(yùn)用到實(shí)踐將其升華的過(guò)程。 導(dǎo)師在學(xué)術(shù)上孜孜不倦、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)，在我的學(xué)習(xí)過(guò)程中，這種精神時(shí)刻影響和激勵(lì)著 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 20 我。老師淵博的學(xué)識(shí)、敏銳的思維、民主而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)使學(xué)生受益匪淺，并終身難忘。在此表示衷心的感謝！導(dǎo)師給予我的不僅僅有知識(shí)上、學(xué)術(shù)上的幫助，更有方法上、思想上的，這些將使我受益終生。再一次感謝我的導(dǎo)師張 慶思 老師！ 同時(shí)非常感謝在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給予我各方面支持與幫助的其他老師。 非常感謝我的學(xué)友和朋友們的支持與鼓勵(lì) ！ 參考文獻(xiàn) [1] 李軍 ． 51 系列單片機(jī)高級(jí)開(kāi)發(fā)指南 [M]． 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021， 287304．