【正文】 謝謝你們！ 25 附錄 1（原理圖、 PCB 圖、實物圖） 主控板原理圖及 PCB 100uFC4104C512D1LEDGND1IN3OUT2U2CYT117104C13V3+5V4K7R1123J1電源接口GND100uFC6100uFC2104C3GND1IN3OUT2U1CYT117GNDA6B5C4A1B2C3S1按鍵開關供電電源 CD/DAT31CMD2VSS13VDD4CLK5VSS26DATA07DATA18WP10DATA291112*1SD10KR210KR310KR410KR53V3GNDSD_CSMOSIGNDSCKGNDMISODATDAT12P16Header 29SD 卡部分 123456789vs1VS1003 模塊接口+5VGNDXRESETMISOMOSISCKDREQXCSXDCS解碼部分接口 +5VSCKMOSID/CCSRSTLEDENGND1234567891015110 液晶 10KR8Res2104C14CapS2SWPB3V3GNDnRESTAVR128 復位電路K1 K2 K3 K4 K5R910K+5VR1010KR1110KR1210KR1310KS3SWPBS4SWPBS5SWPBS6SWPBS7SWPBGND 1 23 45 67 89 10JP1SCKTXD0ISP下載+5VISP 下載口GNDnRESTPDI usbVCC1DATA2DATA+3GND4*3usb+5VGNDUD+UDR7 INT1RST2WR3RD4TXD5RXD6NC7A08V39UD+10UD11GND12XI13XO14D015D116D217D318D419D520D621D722GND23ACT24RST25RST26CS27VCC28*2CH375A*3X112MC1022PFC1122PFCH375INTCH375RSTICH375WRCH375RDCH375A0D0D1D2D3D4D5D6D7D2USBLEDR61KCH375CSC73V33V33V3123P3
。再次，要感謝在我的畢業(yè)設計當中遇到困難時，給與我的熱情幫助和支持的各位老師和同學，正是他們不厭其煩的和我一起討論相關問題，一起探索遇到的困難，使少走了不少彎路。我謹向侯老師致以最誠摯的敬意和衷心的感謝。是他 在我設計當中給了我許多寶貴的建議，不斷的鼓勵我，耐心的幫我修改論文。我取得的每一點成績都與侯老師的精心指導和關心是分不開的。侯老師對論文的研究方法、研究目的和學術思想給予了我嚴格的要求和有效的指導。 總之 ,音樂播放器的設計采用了 Atmega128 單片機作為系統(tǒng)的中央處理控制單元，結合了操作軟件，實現(xiàn)了歌曲的播放、暫停、上下曲切換、歌曲進度的顯示、聲音大小調節(jié)等功能。 本設計硬件簡單 ,軟件也不是很復雜，具有 易于開發(fā) , 成本較低 , 安全可靠 , 方便實用， 操作方便等特點。本次設計，不但鞏固了我們所學的專業(yè)知識，而且還增長了課外知識，加強了自身的動手能力。 通過這次令人深刻的畢業(yè)設計，不僅檢驗了我大學所學的知識，還讓我更加深刻地體會到學電子調程序的樂趣，也為今后從事電子事業(yè)奠定了基礎。 圖 52：調 試中的歌曲進程 圖 53：播放歌曲中的界面 21 用按鍵控制音樂的播放、暫停、快進、后退，此指標如圖 54所示。 20 能在諾基亞 5110 上顯示歌曲題目和進程以及動態(tài)頻譜。此指標界面如圖 51 所示 ,在程序的設定中實現(xiàn)了液晶初始化 OK、 VS1003 初始化 OK、SD卡初始化 OK、 FAT32 初始化 OK、提示沒有 MP3 文件。美觀，易操作。 以上就是各模塊的調試，這樣一個簡單的 MP3 就可以完成了。最后就是對 U盤通信進行調試，由于 U 盤的驅動芯片 CH375 內嵌通信協(xié)議 ,所以只需按照協(xié)議來調用其指令，按照寫入所需的命令，便能實現(xiàn)其初始化。 應用 FAT 系統(tǒng)文件就可以很快解決歌曲的切換問題。對于這部分要將整個扇區(qū)讀出，截取其中有效數(shù)據(jù)的部分。 簇的計算公式： （扇區(qū) *512/4） 2 公式中的 4 表示每 4個字節(jié)表示一個簇項 第 2簇是根目錄所在的簇，它的位置在第二個 FAT 表。對于用 FAT 文件系統(tǒng)的 SD 卡的 讀寫，首先是根據(jù)文件名進行查找到文件的目錄登記項，通過目錄登記項就可以在數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)中找到第一簇的內容，同時也找到了 FAT 表中第二個簇號，接著又有第二個簇號又找到第二個簇的內容和 FAT 表中第三個簇號，注意在寫文件數(shù)時要保證 FAT1 和 FAT2 中內容的一致性，也就是要對這兩塊進行了同樣的寫操作。我認真地查看了 FAT 方面的資料，發(fā)現(xiàn) FAT16 和 FAT32對文件識別的方式還是存在一些區(qū)別的，然后我把卡格式化成其對應的形式，并在同學的熱心幫助下，終于能讀取識別 FAT 文件，由于 FAT 文件系統(tǒng)是使 SD 卡內以扇區(qū)為單位，通過簇與簇之間的鏈接實現(xiàn)查找上下曲的地址，如果有 FAT 文件系統(tǒng)就不用針對扇區(qū)進行操作，可以針對文件路徑，文件名進行操作，查找方便、存儲文件方便，不至于空間浪費。 5110 的數(shù)據(jù)口很少，用到 SPI 模式驅動（也可以用模擬得 SPI 模式方式驅動），仔細查閱了芯片 SPI 工作方式，知道 SPI 是一種同步的串行接口，它有一個片選線、時鐘線、數(shù)據(jù)輸出線、數(shù)據(jù)輸入線，對于 5110液晶不需要讀數(shù)據(jù)，所以不需要數(shù)據(jù)輸入線，通過時鐘線進行同步 ，在對照時序圖后成功驅動了 5110 液晶，成果是：能在 5110 液晶上顯示字符。 在調試的過程中，一開始需要解決主控芯片的熔絲問題，然后開始查找相關資料大 18 概了解本設計的原理，接著從顯示部分開始調試。在程序的編寫過程中，為了規(guī)范程序的書寫，而且考慮到本設計的模塊比較多，如果只是用一個 文件來編寫則程序會相當繁雜，并且不方便錯誤的檢查，所以本設計程序運用了多個 和 文件，這樣不僅簡化了程序，并且也方便今后對該程序的移植，很多高級工程師都是利用這種程序編程方 式?？偨Y：做板需要耐心，需要技巧，在原理圖設計過程中需要懂設計原理，謹慎檢查，對焊貼片式芯片時，注意把握電烙鐵融錫的時間，不能燙太久。手工版的 VS1003解碼模塊的布局無法與主板模塊構成一個整體的美觀。一開始， 我在設計中也用了雙層板，追求的是出板的美觀性，可是經(jīng)過多次熱轉印后才能成功，可惜過孔太多，焊接技術有待提高，故選用了單層板設計，優(yōu)化了布線。 在本次設計中，由于 Atmega128 的管腳比較多，對設計者來說印 PCB 也是有一定的難度的，為了節(jié)約成本，做單層板比較經(jīng)濟，雖然系統(tǒng)的跳線多，但是不會影響性能的實現(xiàn)。最后是焊板，焊接時間不可太久，以免燒壞芯片或元器件，焊接時要防虛焊。然后對板進行打孔，根據(jù)不同封裝孔的大小采用不同的鉆孔針。要制作出電路板，還必須在打印 PCB 圖之后進行熱轉印，如果轉印完畢的銅板線路有斷開或者不清楚的現(xiàn)象，則可用油性墨筆補齊，等油墨干之后采用鹽酸與雙氧水配置的混合液進行洗板。運用專業(yè)的電路設計軟件 Altium Designer 來設計原理圖，添加相對應的元件封裝后便可成功導入 PCB 圖制作，然后需在 PCB 面板上進行線路的布線和元器件的位置擺放，過程中應考慮元器件布局的合理性，線路的干擾性等問題。 開始 系統(tǒng)初始化 查詢中斷 U 盤復位 /加載 U盤是否插入 查詢 FAT 系統(tǒng)文件 返回播放主程序 查詢 U 盤指定文件 結束 N N Y Y 17 第五章 系統(tǒng)測試與分析 系統(tǒng)設計過程 設計前準備工作， 認真查閱資料，對比可選方案，最終明確設計的方案，同時也對一些設計中的主要芯片進行大概的了解。 U盤通信采用查詢中斷響應的方式進行，流程如圖 43所示。但是 U 盤文件級子程序庫和大量的固件協(xié)議都能在 CH375 中提供，所以單片機可以直接調用子程序來讀寫 U盤中的文件數(shù)據(jù)。并沒有涉及到數(shù)據(jù)區(qū)的操作，那么只須在文件的目錄登記項中進行操作 [12]。對于 FATl6 系統(tǒng)文件 ， 可根據(jù) 下面的公式計算出數(shù)據(jù)起始邏輯扇區(qū)號 [11]： 起始邏輯扇區(qū) =隱藏扇區(qū)數(shù) +1+2*每 FAT 扇區(qū)數(shù) +FDT 扇區(qū)數(shù) +(起始簇號 2)*每簇扇區(qū)數(shù) 實現(xiàn) SD 卡 文件的刪除 SD 卡文件管理中還有一個重要的方面，那就是實現(xiàn)對文件的刪除。要 讀取 SD 卡上的文件， 就必須要用簇來鏈接，通過文件名 來鏈接到該文件 目錄登記項 所在的地址，再用 目錄登記項中的起始簇號 來查找 到文件在數(shù)據(jù)區(qū) DATA中第 一 簇的內容 和 在 FAT表中找到第 二 個簇號 ,接著又 根據(jù)第 二 個簇號 再 找到第 二 簇的內容和 FAT 表中的第 三 個簇 。 但在 創(chuàng)建目錄時， 應將 屬性值設置為 10H(表示子目錄 )，文件長度為 0[9]。文件名 的大小 一般占用 8個 字節(jié)，而 長的文件名 則 需要用數(shù)組 來存放 。 SD 卡文件系統(tǒng)的實現(xiàn) 要實現(xiàn)對文件的管理，那么單片機通過對 SD 卡的 讀寫中就可按照 FAT16/FAT32 文件系統(tǒng)的格式對 SD 卡上的數(shù)據(jù)進行操作，這樣便可以在 SD 卡上實現(xiàn)文件的創(chuàng)建、文件的讀寫和文件的刪除等操作。隨在 FAT 表后的就是文件目錄表 FDT，它在大小上固定占了 32 個扇區(qū)，但一個扇區(qū)又可容納 16 個登記項，一個登記項又具有 32 字節(jié)的長度，具有如此的特征，使其在存儲文件目錄上更具有條理性。在文件的鏈式存儲中通過 FAT 表記錄文件存儲中簇與簇之間的連接信息，這樣就可以快速地查找文件儲存的地址。緊跟在分區(qū)引導記錄后的是 FAT（文件分配表）區(qū)，在一些文件系統(tǒng)中存在這樣兩份完全相同的文件分配表 FAT1 和FAT2，如 FAT16/FAT32 文件系統(tǒng)就具有這樣相同的兩個文件分配表，并且每一份 FAT 表所占用空間的大小都可從 BPB 表中查詢得到。 在分區(qū)引導記錄中又可分為 BIOS 參數(shù)記錄塊 BPB（ BIPS Parameter Block）、磁盤標志記錄表、分區(qū)引導記錄代碼區(qū)和結束標志 55AA 這四塊內容。 SD 卡文件系統(tǒng)的結構分析 SD 卡內的數(shù)據(jù)要在操作系統(tǒng)下被識別，則需要在 SD卡上創(chuàng)建操作系統(tǒng)所能識別的FAT16/FAT32 文件系統(tǒng)。 圖 41 主程序流程圖 開始 Y N Y 各模塊初始化 讀 U/SD 卡主引導 解析文件系統(tǒng) 從 U/SD 卡讀取文件名 調用 UNICODE字庫并顯示 解析文件名 計算 MP3 數(shù)據(jù)流首簇地址 讀取 1 扇區(qū)的 MP3 數(shù)據(jù)流 MP3 數(shù)據(jù)流寫入VS1003 芯片 讀完 1 簇？ 計算下一簇地址 文件是否結束 結束 14 各模塊初始化后，單片機識別 U/SD 卡，再根據(jù) U/SD 卡的主引導，通過 FAT 文件系統(tǒng)解析文件名，并調用 UNICODE 字庫把文件名顯示在諾基 亞 5110 液晶上，然后單片機計算簇所在的地址，把讀到的文件數(shù)據(jù)流送入到 VS1003 中進行解碼，當讀完一簇后，則計算下一次地址，如此便實現(xiàn)文件的鏈接。對于 ICCAVR 軟件，在編寫程序的時候要注意各個中斷函數(shù)的書寫，還要注意管腳的使用，對包含的頭文件也應該具有一定的了解。在 ICCAVR 編輯器的狀態(tài)窗口中可以很清楚地把編譯出現(xiàn)的錯誤顯示出來，當用鼠標單擊編譯出現(xiàn)的錯誤時，光標就會自動跳轉到編輯窗口中引起錯誤的那一行，這樣就省去了煩雜的查錯工作 [7]。 ImageCraft 的 ICC AVR是一個應用到了 ANSI 標準的 C 語言來開發(fā)微控制器（ MCU）程序的工具。一個單片機的使用不僅僅只有硬件，同時也應該有軟件的支持，硬軟結合才能發(fā)揮其更加強大的作用，在寫匯編程序 CPU 可執(zhí)行的機器碼可分為手工匯編和機器匯編這兩種方法。 設計中模塊接口如圖 39所示。它的傳輸速率是 1602