【正文】 VSS[0： 1]： VSS 是兩 根地線。 開始始 控制 文件 地址的跳變 結(jié) 束 將數(shù)字信號 傳輸至主機(jī) 將電壓變化 模數(shù)轉(zhuǎn)換 采集指定 坐標(biāo)電壓變化 設(shè)定按鍵及功能 建立坐標(biāo) 設(shè)置窗口 重新播放 桂林電子科技 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 共 58 頁第 22 頁 SD 卡讀取驅(qū)動 SD 卡總線拓?fù)? 本次設(shè)計將 SD 卡至于 SD 模式下進(jìn)行主從機(jī)通訊， SD 總線 有 6 根通訊線和 3 根電源供應(yīng)線： CMD:命令線是雙向信號線，主機(jī)和卡通過 push pull 模式工作。 假設(shè) ABCD 分別為觸摸屏對應(yīng) LCD 四個頂點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)，分別觸擊這四點(diǎn)，得到四組坐標(biāo)值： ),( yxaa、 ),( yxbb、 ),( yxcc、 ),( yxdd。 其軟件控制如圖 57 所示。最后，每個外設(shè)配備上外設(shè)時鐘的開關(guān)，當(dāng)不使用某個外設(shè)時，可以把 特定的外設(shè)時鐘關(guān)閉，從而降低 STM32 的整體功耗。 PCLK1：外設(shè)時鐘，由 APB1 預(yù)分頻器輸出得到，最大頻率為 36MHz，提供給掛載在 APB1 總線上的外設(shè)。主要有 AHB 預(yù)分頻器分配到各個部件。如輸出到稱為 HCLK、 FCLK 的時鐘，還直接輸出到 SDIO 外設(shè)作為 SDIOCLK 時鐘、存儲控制器 FSMC 的 FSMCCLK 時鐘。 緊接著遇到一個開關(guān) SW，經(jīng)過這個開關(guān)之后就是 STM32 的系統(tǒng)時鐘（ SYSCLK）了。 低速內(nèi)部時鐘（ LSI）：有內(nèi)部 RC 振蕩器產(chǎn)生，也主要提供給實(shí)時模塊，頻率大約為 40KHz。而外部時鐘信號是由外部的晶振輸入的，在精度和穩(wěn)定性上都有很大優(yōu)勢，所以上電之后再經(jīng)由軟件配置，轉(zhuǎn)而采用外部時鐘信號。 圖 54 STM32 時鐘樹 amp。配置 GPIO 引腳模式的一共有兩個寄存器，CRH 是高寄存器，用來配置高 8 位引腳： pin8pin15,如果要配置 pin0pin7 引腳，則要在 CRL 中進(jìn)行配置。 圖 52 GPIO 寄存器描述 關(guān)于寄存器名稱上標(biāo)號 x 的意義，如： GPIOx_CRL、 GPIOx_CRH，這個 x 的取值可以是 A 到 E，表示這些寄存器也是跟 GPIO 一樣，也是分組的。 （ 1） 配置寄存器：選定 GPIO 的特定功能，最基本的如，選擇作為輸入或者輸出接口。 想要控制 LED 燈，當(dāng)然是通過控制 STM32 芯片的 I/O 引腳電平的高低來實(shí)現(xiàn)。 文件：是專門用來編寫中斷服務(wù)函數(shù)的，在修改前，這個文件已經(jīng)定義了一些系統(tǒng)異常的接口，其它普通中斷服務(wù)函數(shù)有我們自己添加，而這些中斷服務(wù)函數(shù)的接口可以在啟動文件中找到。 啟動文件的作用便是負(fù)責(zé)執(zhí)行微控制器從 “復(fù)位 ”到 “開始執(zhí)行 main 函數(shù) ”中間這段時間（稱為啟動過程）所必須進(jìn)行的工作 。這樣，在應(yīng)用程序時只需將這個頭文件包含進(jìn)來。所有的外設(shè)都是與時鐘的頻率有關(guān)，所以這個文件的時鐘配桂林電子科技 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 共 58 頁第 16 頁 置是很關(guān)鍵的。這樣就基本完成了寄存器的配置，相關(guān)函數(shù)文件功能如下。 課件 CMSIS 層位于硬件層和操作系統(tǒng)或用戶之間，可以為接口外設(shè)、實(shí)時操作系統(tǒng)提 供簡單的處理器軟件接口，屏蔽了硬件差異，對軟件的移植產(chǎn)生極大地好處。使之產(chǎn)生不同商家的外圍硬件差異性。這兩個缺陷直接影響了用戶使用效率，桂林電子科技 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 共 58 頁第 15 頁 而 庫 開發(fā)方式則正好彌補(bǔ)了這兩個缺陷。 桂林電子科技 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 共 58 頁第 14 頁 圖 48 簇中的數(shù)據(jù) 1 圖 49 簇中的數(shù)據(jù) 2 圖 410 簇中的數(shù)據(jù) 3 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計 STM32 程序調(diào)試 STM32 啟動簡析 要想較清楚的了解 STM32 的啟動則必然得對 STM32 庫有初步的認(rèn)知。依次查看 FAT1 表 可知第三個簇號為 05，地址： 0xF6000+（ 052） *08*0x200=0xF9000。那么 11639字節(jié)需要 3 個簇，這三個簇的開始的地址就可以計算出來了。 03 00 (偏移地址 3AH，長度 2)：起始簇的簇號為 03。 54 58 54(偏移地址 28H，長度 3)：文件類型，為 ASCII字符表示。這里使用的是 FAT32 短文件目錄項(xiàng)，每 32 個字節(jié)表示一個文件（文件夾也是）。 圖 43 FAT1 的起始地址 圖 44 FAT2 的起始地址 圖 45 根目錄的起始地址 從 SD 卡中讀取數(shù)據(jù)需要給出數(shù)據(jù)的地址，而且每次讀取都是一個整扇區(qū)， 512 個字節(jié)。 通過以上分析我們知道了啟動區(qū)地址是 0x00。 02(偏移地址 10H，長度 1)：此卷中的 FAT結(jié)構(gòu)的份數(shù)為 2，另外一個是備份的。這個值不能為 0，而且必須是 2的整數(shù)次方，比如 1 3 6 128。 00 20(偏移地址 0BH，長度 2)：注意這里數(shù)據(jù)的布局，高地址放 高字節(jié)，低地址放低字節(jié)（數(shù)據(jù)為小端格式組織），所以數(shù)據(jù)應(yīng)該是 0200，就是 512。 圖 41 FAT 文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 啟動區(qū)的內(nèi)容，也就是第一個扇區(qū)，使用 WinHex 軟件查看，如圖 42 所示。其具體的存儲原理是：不管目錄文件所占空間為多少簇，一簇為多少扇區(qū)、多少字節(jié)，系統(tǒng)都會以 32 個字節(jié)為單位，進(jìn)行目錄文件所占簇的分配，各個字段定義如表 41所列。如果找到下一個簇的位置，里面記錄的是“FF FF FF 0F”，代表這個文件到此就結(jié)束了，沒有后續(xù)簇了，這樣一個文件的讀取就結(jié)束了。 BPB 參數(shù)塊記錄著本分區(qū)的起始扇區(qū)、結(jié)束扇區(qū)、文件存儲格式、根目錄大小、 FAT 個數(shù)，分配單元大小等重要參數(shù)。由于 SD 卡一般不做引導(dǎo)盤，一般也不分區(qū)，因此通常無 MBR 區(qū)，直接從 DBR 區(qū)開始。 圖 310 彩晶顯示電路 復(fù)位模塊 復(fù)位電路如圖 311 所示，當(dāng)接通電源時，電容 C10 進(jìn)行充電使得 nRST 為高電平。輸入信號 電壓 +A5V 加到運(yùn)放的同相輸入端 “+”和地之間，輸出電壓通過 RV1 和 RV2 的分壓作用，可得電壓增益 Av=1+RV2/RV1，本次設(shè)計采用 RV1=RV2，使得電壓放大 為原來的兩 倍，輸出至耳機(jī)接口。在低供電電壓條件下，性能比一般的運(yùn)放要好。 表 37 VS1003 接口電路 音頻放大模塊 本次課題設(shè)計采用的音頻功放芯片是 TDA1308， TDA1308 是 AB 類的數(shù)字音頻 (CD)專用耳機(jī)功放芯片。其內(nèi)部 部分 引腳功能如表 33。 圖 36 VS1003 內(nèi)部結(jié)構(gòu)桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 共 58 頁第 7 頁 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(jī)。電路模塊如圖 35，其中RVA0RVA4 為增強(qiáng)驅(qū)動能力 。 SD 卡標(biāo)準(zhǔn)是 SD 卡協(xié)會針對可移動存儲設(shè)備設(shè)計專利并授權(quán)的一種標(biāo)準(zhǔn)，主要用于制定卡的外形尺寸、電氣接口和通訊協(xié)議。 SD 卡的物理規(guī)格、管腳功能和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議時 MMC（ Multimedia Card）前向兼容的。 電容 C1 C1 C13 和 C15 為諧振電容，有助于 系統(tǒng)時鐘和RTC 時鐘的啟振，在設(shè)計時，晶振要盡可能靠近芯片。 STM32F103VET6 基于 ARM CortexM3 內(nèi)核設(shè)計，片上集成了豐富的數(shù)字和模擬資源，允許最高 72MHz 的工作頻率是一款性價比很高的 32 位 ARM 處理器， 其管腳封裝圖如圖 32。桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 共 58 頁第 3 頁 圖 21 系統(tǒng)框圖 3 硬件 電路設(shè)計 電源模塊 電源模塊是電子設(shè)備中必不可少的一部分， 它位設(shè)備提供了能量。第一種方法在解碼高碼率的 MP3 時， ARM7 處理能力吃緊，而且 STM32 還需要外部 DAC來做音頻輸出，所以采用第二種方法進(jìn)行解碼。 SD 卡以其價格低、體積小、擴(kuò)存容易等優(yōu)勢迅速占據(jù)市場，使用也越來越廣泛。 2 器件 選擇和系統(tǒng)框圖 器件選擇 該系統(tǒng)要求能夠?qū)?mp wav 格式的音頻文件進(jìn)行解碼，處理起來速度是有要求的，尤其是對 320Kbps 的 MP3 格式數(shù)據(jù)流的處理，必須非常快，才能實(shí)現(xiàn) MP3 的流暢播放，可供選擇的八位機(jī)有 AVR、 PIC，可供選擇的 32 位處理器有 SAMSUNG、 STM3 ATMEL等。 抱著學(xué)習(xí)的態(tài)度，秉著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木裢瓿纱舜?音樂播放器的 設(shè)計。 作為全球第一款閃存式彩屏 MP3，信利 MP301 的推出引起了 MP3 市場的巨大關(guān)注，除了彩屏的加入 ,MP301 還支持圖書、圖片瀏覽及 游戲功能，多功能融合，是消費(fèi)類電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。它的記錄媒介是芯片或卡，無需轉(zhuǎn)動部件，徹底擺脫磁盤和光碟的束縛，因而抗震性和節(jié)點(diǎn)性能更好。 TFT display screen 。VS1003 解碼芯片； TFT 彩晶屏；便攜式音樂播放器。 本次設(shè)計的重點(diǎn)是了解 FAT 文件系統(tǒng)的構(gòu)造、SD 卡的讀取、 VS1003 芯片的解碼過程、人機(jī)交互設(shè)備的控制操作以及各主從機(jī)之間的通訊方式 。 編號： 畢業(yè)設(shè)計 說明書 (論文 ) 課 題： 便攜式音樂播放器設(shè)計 學(xué) 院： 電子工程與自動化學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師 ： 職 稱： 高級研究員 題目類型： 理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 √ 工程設(shè)計 工程技術(shù)研究 軟件開發(fā) 2020 年 4 月 20 日 摘要 摘 要 隨著電子行業(yè)的迅猛發(fā)展 ,人們對消費(fèi)類電子產(chǎn)品的需求越來越高 ,多功能便攜式MP3 也越來越受大眾的青睞 。其中， STM32F103 系列集成了低功耗、 IO 資源多、通信接口多、體積小、價格適中等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn) ；隨著日本松下、東芝及美國 SanDisk 公司于 1999 年 8 月共同研制， SD 卡被廣泛應(yīng)用與閃存介質(zhì)，并易于讀取； VS1003 是一個多功能 的 mp wav 解碼芯片，自帶 DAC，具有無相位差的立體聲輸出； TFT 顯示屏 集成了觸控特點(diǎn)使得人機(jī)交互更為簡便、程序編寫更為簡潔。摘要 Abstract With the rapid development of the electronics industry . The consumer electronic products have been used more often by people because of their growing demand. It’s popular to have a Multifunction portable MP3 for people with the increasingly favored by the public . A variety of multifunction MP3 after another according to the demand of consumer . They were produced with absorb the other features of the cameras , cell phones and other electronic products as much as possible. The system used the ARM CortexM3 core STM32F103VET6 as microcontroller , SD card as the storage medium , VS1003 as human interaction as the audio decoder chip , and TFT display screen equipment to make a Portable Music Player with the function that could play wa