【正文】 的文件來處理，F(xiàn)AT32 甚至將根目錄當(dāng)作文件處理。桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 共 58 頁第 12 頁FAT 表記錄了每個(gè)文件的位置和區(qū)域，是一種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，F(xiàn)AT 以“F8 FF FF 0F FF FF FF FF”這樣的 8 個(gè)字節(jié)為表頭，用以表示 FAT 表的開始，后面的數(shù)據(jù)每四個(gè)字節(jié)為一個(gè)簇項(xiàng)（從第 2 簇開始） ，用來標(biāo)記下一個(gè)簇所在的位置，這樣每個(gè)位置都存儲(chǔ)了下一個(gè)簇，只要按著這個(gè)表走，就可以找到文件的所有內(nèi)容。FAT 區(qū)：稱為文件分配表（FAT 表） ，一般一個(gè)卡上會(huì)存在 2 個(gè) FAT 表，一個(gè)用作備份，一個(gè)用作使用。DBR 區(qū): 內(nèi)容為系統(tǒng)引導(dǎo)記錄，它包括一個(gè)引導(dǎo)程序和一個(gè)被稱為 BPB（Bios Parameter Block）的本分區(qū)參數(shù)記錄表。各分區(qū)的含義如下。以 FAT32 為例，其數(shù)據(jù)信息常分為 5 個(gè)部分：MBR 區(qū)、 DBR 區(qū)、FAT 區(qū)、FDT 區(qū)和 DATA 區(qū)。按下復(fù)位按鍵后，電容 C10 放電為低電平實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。其中，接口采用 MCU 的 FSMC 功能，LCD 片選 CS 采用 FSMC_NE1(P88),FSMC_A16(P58)作為 LCD 的 RS 選擇，F(xiàn)SMC_nWE1(P86)作為 LCD 的/WR， FSMC_nOE(P85)作為 LCD 的/RD，LCD 的 RESET 腳用 CPU 的 PE1（P98 ）(LCDRST), FSMC_D0 FSMC_D15 和 LCD 的 D1D8 D10D17 相互連接，觸摸屏接口采用 SPI1 接口，片選位 PB7SPI1CS3,由于 LCD 背光采用恒流源芯片 PT4101 控制，桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 共 58 頁第 11 頁采用 PWM 控制信號(hào)控制背光的明暗，PWM 信號(hào)由 PD13LIGHTPWM 來控制，觸摸電路的中斷申請(qǐng)有 PB6INT 來接收，其設(shè)計(jì)電路如圖 310 所示。圖 39 音頻放大電路 彩晶顯示模塊顯示器采用奮斗 STM32 開發(fā)板 （240*400） ，本次設(shè)計(jì)的 LCD 觸摸屏所采用的控制器為 XPT2046 ,XPT2046 是一種典型的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ SAR ADC） ，包含了采樣/保持、模數(shù)裝換、串口數(shù)據(jù)輸出等功能。圖 38 TDA1308 引腳配置和功能方框圖在設(shè)計(jì)音頻放大電路模塊時(shí)，采用了同相放大電路的接法，設(shè)計(jì)電路如圖 39。因其封裝體積小，低電壓低功耗等特點(diǎn)，主要應(yīng)用在便攜式數(shù)字音頻電路中，如 discman，光驅(qū)的耳放電路等。因?yàn)榉庋b和功能引腳位與一般的雙運(yùn)放相同，在特定條件下，也能當(dāng)雙運(yùn)放使用。低電壓、低失真、高速率、強(qiáng)輸出等優(yōu)異的性能是以往的TDA282TDA7050、LM386 等“ 經(jīng)典”功放望塵莫及的。VS1003 通過 MISO﹑MOSI﹑SCK(SPI 接口)來接收輸入的 MP3數(shù)據(jù)，經(jīng)過 VS1003 內(nèi)置的采樣 DAC 轉(zhuǎn)換為音頻模擬量，最后通過 Left﹑Right 和 Gbuf輸出。表 33 VS1003 部分引腳功能表引腳號(hào) 管腳名稱 管腳功能6,14,19 IOVDD I/O 電源（典型值： 最大值：）38,43,45，47 APWR 模擬電源（典型值： 最大值： ）5,7,24,31 CVDD 處理器內(nèi)核電源（典型值： ： ）37,40,41,47 AGND 模擬地3 XRESET 低電平有效，異步復(fù)位端8 DREQ 數(shù)據(jù)請(qǐng)求，輸入總線9 GPIO2/DCLK 通用 I/O2，串行數(shù)據(jù)總線時(shí)鐘10 GPIO3/SDATA 通用 I/O3，串行數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)13 XDCS/BSYNC 數(shù)據(jù)片選端/字節(jié)同步17 和 18 XTALO、 XTALI晶振輸出和晶振輸入23 XCS 片選輸入，低電平有效28 SCLK 串行總線的時(shí)鐘29 和 30 SI 和 SO 串行輸入和串行輸出39 和 46 RIGHT 和 LEFT 右聲道輸出和左聲道輸出在設(shè)計(jì) VS1003 解碼電路時(shí)，數(shù)字地與模擬地必須相互連接并盡量靠近 VS1003 以避免鎖存上拉，為了能播放 48KHz 采樣率的音頻文件，輸入時(shí)鐘使用 。除了基本的解碼，在用戶 RAM 中它還可以作其他特殊應(yīng)用，例如 DSP 音效處理。輸入的比特流被解碼，然后通過一個(gè)數(shù)字音量控制器到達(dá)一個(gè) 18 位過采樣多位 ???DAC。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 36 所示。該模式下具有 6 根通訊線（Data03,CMD,CLK）和三根電源線（VSS1,VSS2,VDD ） 。其中 SD 卡外形尺寸如圖 34，引腳功能如表 32.圖 34 SD 卡外形尺寸桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 共 58 頁第 7 頁表 32 SD 卡引腳圖SD mode SPI modePinName Type Discription Name Type Discription0 DATA2 I/O/PP DATA LineRSV I Reserved1 DATA3 I/O/PP DATA LineCS I ChipSelect2 CMD PP Command DataIn I Host to card3 VSSI S Ground VSSI S Ground4 VDD S Voltage VDD S Supply Voltage5 CLK I Clock CLK I Clock6 VSS2 S Voltage VSS2 S Voltage 7 DATA0 I/O/PP DATA LineDataOut O Card to Host8 DATA1 I/O/PP DATA LineRSV U Reserved由于 SD 卡的廣泛引用，各種常用 MCU 內(nèi)部都集成了 SD 控制器，而恰好本次設(shè)計(jì)選取的 STM32F103VET6 內(nèi)部也含有 SD 控制器接口。大小猶如一張郵票的 SD 記憶卡，重量只有 2 克，但卻擁有高記憶容量、快速數(shù)據(jù)傳輸率、極大的移動(dòng)性以及很好的安全性。它被廣泛用于便攜式裝置上使用，例如數(shù)碼相機(jī)、個(gè)人數(shù)碼助理(PDA)和多媒體播放器。圖 33 微控制器模塊電路桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 共 58 頁第 6 頁表 31 STM32F103VET6 主要引腳接口描述STM32F103VET6 引腳序號(hào) 接口類型 接口作用9 RTC 時(shí)鐘晶振接口 晶振 Y1113 系統(tǒng)時(shí)鐘接口 8MHz 晶振 Y283 SD 卡命令控制 SDIO_CMD80 SD 卡時(shí)鐘控制 SDIO_CLK66779SD 卡控制器接口SD 卡數(shù)據(jù)通訊 SDIO_DATA97 異步復(fù)位端，低電平有效 XREST51 片選輸入端，低電平有效 XCS63 數(shù)據(jù)片選端/字節(jié)同步 XDCS/BSYNC52 串行總線時(shí)鐘 SCLK54 串行輸入 SI53VS1003 控制接口串行輸出 SO98 復(fù)位88 片選30 時(shí)鐘 SCK31 MISO32 MOSI3846,5557,61,62,81,82TFT 液晶屏接口16 位數(shù)據(jù)接口 DATA SD 卡模塊SD 卡（Secure Digital Memory Card）中文翻譯為安全數(shù)碼卡，是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備。電容C1 C1 C1C20 位芯片電源引腳的旁路電容，能夠起到穩(wěn)定電源的作用。圖中 BOOT0 為插針，用于選擇啟動(dòng)模式：當(dāng)BOOT=1 時(shí)用戶閃存存儲(chǔ)器被選為啟動(dòng)區(qū)域，此時(shí)可以通過串口下載程序；當(dāng)BOOT=0 時(shí)；系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)被選為啟動(dòng)區(qū)域。自帶 128KB閃存和 20KB 的 RAM，具有 2 個(gè) SPI 接口、2 個(gè) IIC 接口 3 個(gè) USART 接口一個(gè) USB接口和一個(gè) CAN 總線接口，高達(dá) 80 個(gè) I/O 口資源，采用外部 8MHz 時(shí)鐘經(jīng)過倍頻因子 PLLMUL 可倍頻至 72MHz，通過一些列的 AHB 分頻器可設(shè)置各種外設(shè)所需的頻率以達(dá)到低功耗的目的。圖 31 電源模塊電路STM32F103VET6微處理器JTAG 程序下載口SD 卡電源部分VS1003 音頻解碼 音頻放大 耳機(jī)接口TFT 觸摸液晶復(fù)位桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 共 58 頁第 5 頁 微控制器模塊微控制器 STM32F103VET6 控制著整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)作。如圖 31 所示為該系統(tǒng)的電源模塊電路，5V 電壓經(jīng)過 、 和 產(chǎn)生 、 和 直流電壓供系統(tǒng)使用。 系統(tǒng)框圖與概述目錄本次課題設(shè)計(jì)采用 STM32F103VET6 作為為控制器讀取 SD 卡內(nèi)的音樂文件，并將數(shù)據(jù)送入 VS1003 進(jìn)行音頻解碼，得到模擬的音樂流，再進(jìn)過音頻放大送入耳機(jī)，同時(shí)結(jié)合 TFT 液晶屏進(jìn)行人機(jī)交互控制，其系統(tǒng)框圖如圖 21 所示。MP3 常見的解碼芯片有 VS100X系列和 STA01 系列，STA01 需要外接 DAC 做音頻輸出，而 VS1003自帶 DAC，且解碼的文件格式包含 mp3 和 wav,另外它還可以實(shí)現(xiàn)錄音功能，方便以后進(jìn)行功能的拓展應(yīng)用。由于使用了 ARM7 處理器，MP3 解碼可以有兩種方法，一是通過 ARM 處理器軟解碼，通過對(duì) MP3 數(shù)據(jù)格式的解析實(shí)現(xiàn) MP3 播放，二是通過外部解碼芯片直接解碼。以此同時(shí)，各種 MCU 同時(shí)也在內(nèi)部集成了 SD 控制器。本次課題設(shè)計(jì)要求的儲(chǔ)存媒介是 U 盤 CF 卡或者 SD 卡。選擇 MCU 優(yōu)先考慮于擁有豐富的 RAM，八位機(jī)RAM 主要靠擴(kuò)展，內(nèi)部 RAM 一般在 4Kbyte 以內(nèi)， 32 位機(jī)里面，SAMSUNG 一般不內(nèi)帶 RAM，也要外擴(kuò)。 設(shè)計(jì)思路整個(gè)系統(tǒng)主要由微控制器、音頻解碼部分、音效處理部分、SD 卡部分、人機(jī)交互部分、按鍵復(fù)位部分、電源部分、程序口下載部分組成，整個(gè)系統(tǒng)由 MCU 控制，各個(gè)部分協(xié)調(diào)運(yùn)作。桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 共 58 頁第 2頁1 設(shè)計(jì)任務(wù)與思路 設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)課題是一個(gè)軟硬件相結(jié)合的設(shè)計(jì)類題目。直至今日，MP3 已成為隨身聽市場(chǎng)的主流產(chǎn)品，并成為了繼手機(jī)之后最為廣泛使用的個(gè)人隨身電子產(chǎn)品。MP3 播放器的誕生，為傳統(tǒng)隨身聽?zhēng)砹酥旅驌?。進(jìn)入2022 年，當(dāng) MP3 在容量、外觀、音質(zhì)上的發(fā)展無法再吸引更多眼球的時(shí)候，開始轉(zhuǎn)向多功能發(fā)展，正如在手機(jī)身上所發(fā)生的一切，人們對(duì)于 MP3 的要求，不再是單一的欣賞音樂，而是向手機(jī)一樣身兼多職。在市場(chǎng)消費(fèi)的刺激下，各大公司紛紛推出了自己的 mp3 播放器產(chǎn)品。自韓國世韓公司 1998 年推出世界上第一臺(tái) MP3隨身聽以來，MP3 播放器以其小巧外形，近乎于 CD 的音質(zhì)，前衛(wèi)的功能，越來越受到消費(fèi)者的青睞，也就成為業(yè)界甚至大眾媒體關(guān)注的一個(gè)熱門話題。 Portable Music Player目錄目 錄引言 ......................................................................................................................................................................11 設(shè)計(jì)任務(wù)與思路 ..................................................................................................................................2 設(shè)計(jì)任務(wù) .................................................................................................................................................2 設(shè)計(jì)思路 .................................................................................................................................................22 器件選擇和系統(tǒng)框圖 .......................................................................................................................2 器件選擇 .................................................................................................................................................2 系統(tǒng)框圖與概述 .................................................................................................................................