【文章內容簡介】 VS1003 芯片是一個 MP3/WMA/MIDI 音頻解碼器和 ADPCM 編碼器。它包含一個高性能，自主產權的 低功耗 DSP 處理器 VS_DSP4,工作數(shù)據(jù)存儲器，為用戶應用提供 5KB 的指令 RAM 和 的數(shù)據(jù) RAM。 4 個常規(guī)用途的 I/O 端 口，一個 UART，一個高品質可變采樣率的 ADC 和立體聲 DAC，還有一個耳機放大器和地線緩沖器。 VS1003 通過一個串行接口來接收輸入的比特流，它可以作為一個系統(tǒng)的從機。輸入的比特流被解碼，然后通過一個數(shù)字音量控制器到達一個 18位過采樣多位 ε ΔDAC 。 通過串行總線控制解碼器。 VS1003 電路接線如圖 6所示。 基于 51 單片機的音樂播放器的軟件設計 6 MICP1MICN2XRESET3DGND04CVDD05IOVDD06DGND116CVDD17DREQ8GPIO2/DCLK9GPIO3/SDATA10NC11NC12XDCS/BSYNC13IOVDD114VCO15XTALO17XTALI18IOVDD219DGND220DGND321DGND422XCS23CVDD224NC25RX26TX27SCLK28SI29SO30CVDD331TEST32GPIO0/SPIBOOT33GPIO134NC35NC36AGND037AVDD038RIGHT39AGND140AGND241GBUF42AVDD143RCAP44AVDD245LEFT46AGND347LINEIN48U1VS1003BMICPMICNXRESETC18C7C5C20C6C19R3 100K+R12100KR14100KR1110K+++DREQ+ + +XDCS XCSMISOMOSISCLK+R610K+R4100KR5100KY1C17 33pFC16 33pFXTALO XTALIXTALOXTALIR131MC10+R10560J1MICR1100KC9C11uFC8 1nFLINEINRCAPC111uFC12 1uFC14100pFC1510uFC1310uFLS1SPEAKERR71KR81KR91KR21K+MICPMICNXRESETDREQXCSSCLK MOSIMISOGND1 23 45 67 89 10JP15X2LED1XDCSGND+5TX1RX1C4C2C3+ + +LINEIN LEFT RCAP GBUF RIGHTJ2ERJILEFTRIGHTGBUFVIN3GND1VOUT2U3 VIN3GND1VOUT2U2 C2110uFC2210uFC2310uF++LED2R21560+5+5圖 6 VS1003 電路 接線圖 3 系統(tǒng)軟件設計 軟件開發(fā)平臺 Keil 是德國 Keil 公司 （ 現(xiàn)已并入 ARM 公司）開發(fā)的微控制器軟件開發(fā)平臺，是目前 ARM 內核單片機開發(fā)的主流工具。 Keil 提供了包括 C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些功能組合在一起。 uVision 當前最高版本是 uVision4,它的界面和常用的微軟 VC++的界面相似，界面友好，易學易用，在調試程序 、 軟件仿真方面也有很強大的功能。本 設計 使用的是 uVision2 版本。 uVision2 是一款集編輯 、 編譯和項目管理于一身的基于 窗口的軟件開發(fā)環(huán)境。uVision2 集成了 C 語言編譯器 、 宏編譯 、 鏈接 /定位 、 以及 HEX 文件產生器 [1]。本質是一個典型的調試窗口，主要包括以下幾個窗口 ， 如圖 7所示 。 基于 51 單片機的音樂播放器的軟件設計 7 圖 7 Keil uVision2開發(fā)環(huán)境 系統(tǒng)的軟件設計 本系統(tǒng)采用模塊化的編程思想，把整個軟件系統(tǒng)化為多個功能模塊，主程序通過調用各個子程序來完成各個功能的實現(xiàn)。下面具體介紹各個模塊的實現(xiàn)。 軟件總體分析 從整體上看，該系統(tǒng)軟件分為三個大的部分： （ 1） VS1003 解碼。 VS1003 解碼即 VS1003 譯碼程序。主要完 成數(shù)字信號的采集、信號濾波 等 功能 。利用模塊化編程思想分別來實現(xiàn)各個模塊的功能，減少程序之間的耦合性，提高程序之間的內聚性。通過調用各個子程序來完成系統(tǒng)的功能。該部分總體開發(fā)思路是 ， VSl003 通過同步串行總線 SPI 與 STC12C5A60S2 進行命令和數(shù)據(jù)的傳輸。只要正確寫 SPI 相關寄存器就能輕松 實現(xiàn) 控制。 VSl003 的 SPI 接口具有 2 種工作模式：新模式和兼容模式。設置寄存器 “ SM_SDINEW 為 1” 使 VSl003 處于新模式，此時設置 SM_SDISHARE 為 0，控制信號和數(shù)據(jù)信號的傳送將分別采用 XCS和 XDCS 作為同步信號。系統(tǒng)啟動后，由 MCU 控制將存儲于 U 盤中歌曲的碼流信息送入到 VSl003 芯片中，通過 VSl003 芯片解碼以及其內含的高質量的立體聲 DAC 和耳機驅動電路，實現(xiàn)MP3 歌曲的播放功能 [2]。 （ 2） USB 總線的通用接口芯片 CH375。 CH375 芯片 掛接到 MCU 系統(tǒng)總線上， MCU通過 CH375 按照相應的 USB 協(xié)議與其 它 USB 設備進行通信。本設計中 CH375 工作在USBHOST 模式下，將 8 位并行數(shù)據(jù)線 D0～ D7與 STC12C5A60S2 的 P0 口相連 ， 實現(xiàn)數(shù)據(jù)基于 51 單片機的音樂播放器的軟件設計 8 與命令的并行傳輸， CH375 工作在主機方式 MCU通過 RD， WR，片選 CS、中斷 INT 和地址線 AO 的綜合控制，完成與 CH375 的通訊，通過 USB 接口實現(xiàn)從 U盤讀寫數(shù)據(jù)的功能。INT 引腳和 MCU 的外部中斷輸入引腳相連，當有 U 盤插入時 INT 變?yōu)榈碗娖接|發(fā) 外部中斷， 當 RD 為高電平，且 CS， WR 和 AO 都為低電平時， D7～ DO上的數(shù)據(jù)被寫入 CH375芯片中；當 RD 為高電平，且 CS和 WR 都為低電平 ， AO為高電平時， D7～ DO 中的數(shù)據(jù)可作為命令碼寫入 CH375 芯片中 ；當 WR 為高電平，且 CS， RD和 AO 都為低電平時， CH375中的數(shù)據(jù)可以通過 D7～ DO 輸出 [3]。 （ 3） LCD12864 液晶顯示 a） LCD12864 引腳功能 說明 如表 1所示 。 表 1 LCD12864 引腳功能 說明 管腳號 管腳名稱 電平 管腳功能描述 1 VSS 0V 電源地 2 VCC +5V 電源正 3 V0 對比度（亮度）調整 4 RS(CS） H/L RS=“H”,DB7 —— DB0 為顯示數(shù)據(jù) RS=“L”,DB7 —— DB0 為顯示指令數(shù)據(jù) 5 R/W(SID) H/L R/W=“H”,E=“H” ,數(shù)據(jù) DB7—— DB0 被讀 R/W=“L”,E=“H→L”, DB7 —— DB0的數(shù)據(jù)被寫到 IR 或 DR 6 E(SCLK) H/L 使能信號 7 DB0 H/L 數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H： 8 位或 4 位并口方式 ， L：串口方式 基于 51 單片機的音樂播放器的軟件設計 9 16 NC 空腳 17 /RESET H/L 復位端，低電平有效 18 VOUT LCD 驅動電壓輸出端 19 A VDD 背光源正端（ +5V） 20 K VSS 背光源負端 b） LCD12864 控制器接口信號說明： 管腳 RS、 R/W 為主要功能選擇端口， RS端口高低電平用于 12864 識別端口信號是指令數(shù)據(jù)（ L）還是顯示數(shù)據(jù)（ H）， R/W 端口高低電平用于控制 12864 讀（ H）寫（ L）狀態(tài)。 RS， R/W 的配合選擇決定控制界面的 4 種模式如表 2 所示 。 表 2 LCD12864 控制界面模式 RS R/W 功能說明 L L MCU 寫指令到指令暫存器（ IR） L H 讀出忙標志（ BF）及地址記數(shù)器（ AC）的狀態(tài) H L MCU 寫入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存器（ DR） H H MCU 從數(shù)據(jù)暫存器（ DR）中讀出數(shù)據(jù) c） LCD12864 使能 E信號 E作為 12864 的外加時鐘，控制 12864 與外部的連接。當 E 信號 H→ L時 12864 讀取 DB 端口的數(shù)據(jù)。將它視為一個開關，當進行數(shù)據(jù)寫入時先調節(jié) RS 選擇信號種類，然后將 R/W 拉低設為寫狀態(tài)，把數(shù)據(jù)傳到管腳后將 E 由 L→ H→ L 把數(shù)據(jù)讀入寄存器。如表 3 所示。 表 3 LCD12864 使能信號 E 狀態(tài) 執(zhí)行動作 結果 高 —— 低 I/O 緩沖 —— DR 配合 W 進行寫數(shù)據(jù)或指令 高 DR—— I/O 緩沖 配合 R 進行讀數(shù)據(jù)或指令 低 /低 —— 高 無動作 （ 4） LCD12864 串行連接數(shù)據(jù)傳輸 串口模式工作過程： a）串行數(shù)據(jù)傳送共分三個字節(jié)完成 。 第一字節(jié) 串口控制 —— 格式 11111ABC A為數(shù)據(jù)傳送方向控制 。其中， H表示數(shù)據(jù)從 LCD 到 MCU， L表示數(shù)據(jù)從 MCU 到 LCD。 基于 51 單片機的音樂播放器的軟件設計