基于sopc的sd卡wav音頻播放器設(shè)計(jì)文檔-資料下載頁(yè)
2024-11-17 21:47本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】文件的順序播放、暫停、上一曲、下一曲功能。與SD卡的通信在NIOSⅡ軟件中用C語(yǔ)言。編寫(xiě)，F(xiàn)IFO模塊用VerilogHDL語(yǔ)言編寫(xiě)，音頻數(shù)據(jù)的播放由DAC0832、uA741運(yùn)放、音箱。系統(tǒng)上電后，自動(dòng)順序播放sd卡根目錄中所有wav音頻文件。Wav音頻文件的頻率可。高，單片機(jī)接24M晶振也達(dá)不到速度上的要求，因此選擇fpga是比較合適的。50M的晶振實(shí)現(xiàn)高速訪問(wèn)sd卡并實(shí)時(shí)播放音樂(lè)文件是可以實(shí)現(xiàn)的。采用C語(yǔ)言編程，在時(shí)序控制上比較容易，借助于NIOSⅡ。IDE的強(qiáng)大在線(xiàn)調(diào)試功能，可以很方便的發(fā)現(xiàn)程序的錯(cuò)誤并改正。綜上幾點(diǎn)原因我們選擇了。用定制cpu的方式進(jìn)行此課題的設(shè)計(jì)。塊將數(shù)據(jù)按歌曲采樣頻率送到DAC。綜合考慮速度及FPGA開(kāi)發(fā)板資源情況，選擇cpu類(lèi)型為標(biāo)準(zhǔn)型，執(zhí)行速度可達(dá)到。這1024個(gè)寄存器被均分為兩塊，上下各512。第0個(gè)數(shù)據(jù)和第512個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)讓wren為高電平，其余時(shí)刻均為低電平。
【正文】 文件的數(shù)目 N 定義 N 個(gè)文件信息結(jié)構(gòu)體數(shù)組 再次掃描根目錄下所有 wav文件，依次將這些文件的的信息 （文件名、長(zhǎng)度、開(kāi)始簇等） 裝入上述數(shù)組 u=0 uN? 根據(jù)第 u 曲 文件的信息調(diào)用讀文件函數(shù)讀取該文件數(shù)據(jù) u=u+1 否 是 讀文件函數(shù)入口 讀取文件開(kāi)始簇第一扇區(qū)的數(shù)據(jù)到緩沖區(qū) buffer[512] 由 buffer[24~buffer[27]獲得 wav 文件的采樣率，并由此決定 mode 值（ FIFO模塊根據(jù) mode值決定輸出數(shù)據(jù)的速度） 讀 取 下 一扇 區(qū)數(shù) 據(jù) 到緩 沖區(qū)buffer[512] Flag1（上一首中斷標(biāo)志位） ====0 ? ？ 是 否 是 否 Flag2（下一首中斷標(biāo)志位） ====0 ? fag1=1,u=u2 flag2=1 FIFO 允許寫(xiě)入 ? 否 是 將 buffer[512]寫(xiě)入 FIFO 文件數(shù)據(jù)讀完？ 是 返回 u 暫停中 斷入口 FIFO 正在播放數(shù)據(jù)？ 返回 使 FIFO 暫停播放 使 FIFO 繼續(xù)播放數(shù)據(jù) 清零“暫停”中斷捕獲寄存器 是 否 “上一首”中斷入口 Flag1=0 清零“上一首”中斷捕獲寄存器 返回 “下一首”中斷入口 Flag2=0 清零“下一首”中斷捕獲寄存器 返回 六、總結(jié) 本系統(tǒng)以 ALTERA公司 EP2C5T114C8 芯片為核心部件，通過(guò)在此芯片上定制一個(gè)高速嵌入式 CPU(執(zhí)行速度可達(dá) 150DMIPS)實(shí)現(xiàn)了對(duì) SD卡的內(nèi)部數(shù)據(jù)的讀取，并通過(guò) FIFO模塊將數(shù)據(jù)以均勻速度輸出到 DAC，從而實(shí)現(xiàn) WAV音頻文件的播放，暫停，上一曲，下一曲功能，操作準(zhǔn)確無(wú)誤，音質(zhì)純正 。利用 Quartus II， Nios II 等開(kāi)發(fā)軟件編寫(xiě)軟件代碼，能 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的程序算法。 拓展 SD RAM 作 為 CPU 其內(nèi)存，突破芯片 FPGA 本身內(nèi)存的限制，為大型程序的穩(wěn)定運(yùn)行提供了充足的內(nèi)存空間 ， 在系 統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)自制 DA 轉(zhuǎn)換電路，力求硬件線(xiàn)路簡(jiǎn)單，充分發(fā)揮 C語(yǔ)言編程的優(yōu)勢(shì)，靈活實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法，來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。 在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們遇到了時(shí)序控制 SD卡文件排序等困難，經(jīng)過(guò)好幾個(gè)日日夜夜連續(xù)奮戰(zhàn)，認(rèn)真分析和相互討論最終順利解決了這些問(wèn)題，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我們深刻得體會(huì)到共同協(xié)作和團(tuán)隊(duì)精神的重要性，提高了解決問(wèn)題的能力。 參考文獻(xiàn) 1. 譚浩強(qiáng) C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（第三版） 清華大學(xué)出版社 2. 劉延飛 基于 AlteraFPGA/CPLD 的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工程實(shí)踐 人民郵電出版社 3. 孟憲國(guó) FPGA現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社
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