【導讀】WAV音頻播放器設計。專業(yè)電氣工程及其自動化。畢業(yè)院校北華大學。所屬部門工程技術支持中心。指導工程師湯維武。提交時間20xx年2月20日。開開題題報報告告

　　

【正文】 C) 表 方案對比 方案 解碼方式 DAC 接口 支持的音頻格式 音質 音量調節(jié)方式 電路復雜 程度 VS1003方案 VS1003 硬解 VS1003 集成 SPI MP3/WMA/WAV 較好 程序 控制 簡單 UDA1334 方案 MCU 軟解 UDA1334 集成 I2S WAV， 其他格式 難以支持 較好 模擬 電路 簡單 AD1853方案 MCU 軟解 AD1853 I2S+SPI WAV，其他格式 難以支持 很好 程序 控制 復雜 綜合以上三個方案， VS1003 方案能支持更多的音頻格式，電路簡單，輸出音質能滿足大多數(shù)情況的要求，可行性高，故選擇 VS1003 方案。 人機交互 人機界面是人機交互的重要途徑，好的人機界面設計能給用戶帶來更好的體驗，提升播放器的實用性。人機接口主要包含人機輸入接口和人機輸出接口。 人機輸入接口 人機輸入接口是用戶進行信息輸入的基本途徑，設計合理的人機 輸入接口使得播放器操作便捷、舒適，并能更好地發(fā)揮播放器的性能。人機輸入接口主要包括： ? 觸摸按鍵； ? 機械按鍵； ? PS2 鍵盤； ? 遙控器。 這幾種人機輸入接口的特點如 表 所示： 表 人機輸入接口對比 人機輸入接口 電路復雜程度 程序復雜程度 使用壽命 成本 體積 觸摸按鍵 復雜，需要專用電路 簡單 很長 高 小 機械按鍵 簡單 簡單 較長 低 小 PS2 鍵盤 一般，但需要專用接口 復雜，須使用 PS2 協(xié)議 較長 高 很大 遙控器 一般，但需要接收器 一般，須使用解碼程序 較長 較高 較大 搖控器適用于有距離間隔的場合， PS2鍵盤體積過大，均不適合在音頻播放器上使用；觸摸按鍵雖然使用壽命長，但需要專用控制電路，成本也較高；優(yōu)質的機械按鍵已經(jīng)能滿足播放器的要求，且電路和程序都比較簡單，故選擇機械按鍵作為人機輸入接口。 人機輸出接口 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設計 11 工程技術支持中心 (ETSC) 顯示屏是播放器信息輸出的重要途徑，主要用來顯示文件信息、播放列表、播放進度等信息?？蛇x的顯示屏有： ? 單色 LCD 屏 ? 彩色 LCD 屏； ? 單 色 OLED 屏； ? 彩色 OLED 屏。 四種顯示屏各自的特點如 表 所示。 表 顯示屏對比 顯示屏 分辨率 接口 顯示效果 程序復雜程度 功耗 成本 單色 LCD 屏 低 串行口 較差 簡單 低 很低 彩色 LCD 屏 高 并行口 較好 復雜 高 高 單色 OLED 屏 低 串行口 一般 簡單 很低 較低 彩色 OLED 屏 低 并行口 很好 復雜 較低 很高 由于播放器須 顯示的內容不多，采用 較低分辨率的 單色屏即可滿足要求， 綜合考慮功耗、顯示效果和成本， 本系統(tǒng)選擇單色屏作為人 機 輸出接口。 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設計 12 工程技術支持中心 (ETSC) 4. 最終方案設計 通過以上多 個 方案對比分析， 本音頻播放器的最終方案設計如 表 所示 。 表 系統(tǒng)最終方案設計 MCU 存儲介質 文件系統(tǒng) 解碼器 顯示屏 輸入方式 K20P64M72SF1RM SD 卡 FATFS VS1003 128x64 OLED 機械按鍵 本次設計最終選擇 K20P64M72SF1RM 作為主控制芯片，通過 USB 接口從 PC 機下載WAV、 MP WMA等格式的數(shù)字音頻文件，經(jīng)由 FATFS 文件系統(tǒng)存儲于 SD 卡上。通過按鍵和 OLED 顯示屏，用戶可以查看和播放 SD 卡上的音頻文件。播放音頻時，主控芯片K20 從 SD 卡讀取相應的文件內容，通過 SPI 接口送入解碼器 VS1003 進行解碼播放。本系統(tǒng)組成如 圖 所示。 圖 系統(tǒng)最終方案設計 本方案整體硬件設計相對簡單，主要工作集中在軟件移植和設計方面，如 USB 通信協(xié)議的建立、文件系統(tǒng)移植、 GUI 程序設計等。本方案中某些部分還有改進和提升的空間，例如增加錄音、回放等功能，采用真彩 LCD 做出更加豐富美觀的界面等，所以后期對各個功能模塊的優(yōu)化提升也將是本次設計的重要內容。 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設計 13 工程技術支持中心 (ETSC) 5. 進度安排 畢業(yè)設計時間進度安排如 表 所示。 表 畢業(yè)設計時間安排 序 號 設計（論文）各階段名稱 時間節(jié)點 備 注 1 選題結束，完成 資料 查閱工作 2 完成開題報告 ～ 3 完成 USB 模塊 、 SD 卡 模塊和 音頻解碼模塊 的驅動 程序測試 ～ 4 完成 USB 模塊 、 SD 卡 模塊和 音頻解碼模塊 的應用 程序測試 ～ 5 完成系統(tǒng)軟件 和 硬件的聯(lián)調 ～ 6 整理論文 并 準備畢業(yè)答辯 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設計 14 工程技術支持中心 (ETSC) 6. 參考資料 [1] 周立功 ． ARM 與嵌入式系統(tǒng)基礎教程 [M]．北京：北京航空航天大學出版社， 20xx [2] 蕭世文，宋延情． 硬件設計（第二版） ． 清華大學出版社 ， 20xx [3] TanHsuTan， ChingSu Chang， YungFa Huang， et al． Development of a portable Linuxbased ECG measurement and monitoring system[J]， Journal of medical systems， 20xx(4) [4] Zheng xiang． Combining the Product of Interactive Multimedia Creator with MPEG4 Technology． IEEE Computer Society， 20xx Apr． Volume [5] 夏碧瑜，劉光昌． MPEG4 便攜式媒體播放器的設計與實現(xiàn) [J]， 中國有線電視， 20xx [6] 劉洋．數(shù)字多媒體適配器 GUI 的研究與實現(xiàn)： [碩士學位論文 ]． 武漢：華中科技大學圖書館， 20xx [7] Jean J， Labrosse 著．嵌入式實時操作系統(tǒng) ]μ C/OSII[M]． 邵貝 貝譯 ． 北京：北京航空航天大學出版社， 20xx [8] 張?zhí)煲妫?MP3 播放器的設計 [J]， 今日電子， 20xx（ 12） [9] 李軍．便攜式 MP3 播放器的方案分析及其技術研究 [J]， 電聲技術 [10] 吳明輝 ． 基于 ARM 的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應用 [M]．北京人民郵電出版社， 20xx 基于 Kiis K20的 WAV音頻播放器的設計 15 工程技術支持中心 (ETSC) 7. 文檔撰寫分工 表 文檔撰寫分工 姓名 章節(jié) 負責內容 范鵬 1 項目概述 2 技術指標 微控制器 MCU 選型 4 最終方案設計 5 進度安排 6 參考資料 張海塹 存儲介質的選擇 文件系統(tǒng)的選擇 劉洋 音頻解碼與輸出 人機交互 4 最終方案設計