【正文】 結(jié) ........................................................................................................................... 37 參考文獻 ...................................................................................................................... 38 致謝 ................................................................................................................................ 39 附錄 A：程序 .............................................................................................................. 40 附錄 B： MP3 播放器的系統(tǒng)原理圖 ..................................................................... 73 附錄 C：實物圖片 ..................................................................................................... 74 附錄 D：焊接圖片 ..................................................................................................... 75 附錄 E： PCB 圖 ........................................................................................................... 76 南 昌 大 學 共 青 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 前言 1 前 言 在這個科技日益更新的時代， MP3 播放器技術已經(jīng)非常成熟了，在技術上已經(jīng)沒有多大的上升空間，只能在外面、穩(wěn)定性能以及附加功能和質(zhì)量各方面做做創(chuàng)新，但是看是這么一個簡簡單單的產(chǎn)品，卻要經(jīng)歷方方面面才能實現(xiàn)一個動聽的 MP3 播放器。本設計主要講述了 USB 通信和 MP3 播放 兩個方面， 在 USB 通信這塊要求有扎實的 USB通信基礎，對 NAND Flash 和 USB 通信協(xié)議有著一定的了解， 在此設計中，參考了大量的有關 USB 的資料包 括 規(guī)范和驅(qū)動開發(fā)網(wǎng)，以及網(wǎng)友提供 的 各種解決方案以及疑難點的解答，同時采用 串口調(diào)試助手以及 Bus hound 來對 后來的軟件調(diào)試起了很大的作用。 同時， 本設計 還 涉及到許多外圍電路，在外圍芯片的選用中，主要是參考了其芯片的英文資料，使設計難度提高了許多，在使用過程中，由于芯片都會提供芯片的典型應用，這些典型應用對我們設計起了不少的參考，是非常實用的資料，使得設計難度大幅度減少， 在 硬件設計過程 中 ，是理論 +實踐的過程， 由于沒有做過類似的項目，在畫PCB 板的時候，出現(xiàn)了很多的問題，很多功能都忘記在哪里找， 同時本設計采用的是 ATMEL 公司提供的高集成芯片和 Samsung 公司的存儲芯片，此兩種芯片體積下， 設計 難度大，使得此設計只能進行雙面板的設計， 而 在學校實驗室的 是 無法完成， 所以 必須送 到 工廠 進行加工，使得畢業(yè)設計的難度 和成本 相對增加了不少。 南 昌 大 學 共 青 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 第 1 章 緒論 2 第一章 緒 論 課題背景 MP3 播放器在當今是一種典型的嵌入式設備，而現(xiàn)在市場上比較常見的都 是閃存 MP3，插卡式的也有，但應用的 比較少。 但如今電子行業(yè)飛速發(fā)展， MP3 的多功能及大容量 也得到了普及，也 受到不少消費者的喜愛。 MP3播放器一般分成 3 個部分： CPU、 MP3 解碼器 、存儲器 ， 其中可以將前兩部分集成在一起，即帶 MP3 硬件解碼器的 CPU， 或?qū)⒑髢刹糠旨稍谝黄?，即集成硬件解碼、 D／ A 轉(zhuǎn)換及音頻輸入， 存儲器可以是 Flash 存儲器或硬盤。 課題研究的目的和意義 通過研究讓我們更加了解嵌入式，提高自己的動手能力，將學習的理論知識運用到實踐中去，用實踐來檢驗書本上的理論， 將自己的理論知識與 實踐融合，進一步鞏固、深化已經(jīng)學過的理論知識，提高綜合運用所學過的知識，并且培養(yǎng)自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，加強 對電子設計 的認識 。主要要有電池充電保護功能、 播放 功能 、 按鍵 控制功能以及外部播放功能。 該 系統(tǒng)的 工作過程如下： 當用戶開機后，在 播放 MP3 音樂時 ， 該系統(tǒng) 將讀取Flash 存儲器里 的 歌曲， 如果 Flash 存儲器里面沒有歌曲文件， 可以通過 USB接口連接 PC 來 下載 音樂文件 到 Flash 中；若該系統(tǒng)中已 有 MP3 歌曲 ， 主芯片 就 將音頻文件從 Flash 閃存中讀到主芯片集成的 MP3 解碼器 中 解碼 ，解碼 后變成數(shù)字信號，該信號 再通過 D/A 轉(zhuǎn)換器 將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，再 通過音頻接口輸出 該模擬信號 ， 由于輸出的信號非常弱，所以需要在外面加一個功率放大器，將放大的模擬信號送到喇叭，喇叭就會發(fā)出優(yōu)美的音樂， 在播放過程中 還 可以進行音量的增減 歌曲的控制 。 方案 比較 比較方案如 表 所示： 表 MP3 方案的比較 CPU USB Device 接口芯片 MP3 解碼芯片 DA NAND Flash 音頻 放大 方案一 AT89C51SND1 \ \ CS4330 K9F5608 NS4890 方案二 GPEL3101A \ \ \ K9F5608 NS4890 方案三 AVR8515 PDIUSBD12 STA013 CS4330 K9F5608 NS4890 方案論證 方案論證如表 所示： 表 MP3 方案的認證 開發(fā) 難度 穩(wěn)定性 芯片 數(shù)量 材料 可否買 價錢 綜合 評價 方案一 易開發(fā) 穩(wěn)定性好 4 易買 低 9 方案二 易開發(fā) 穩(wěn)定性好 3 難買 低 7 方案三 較難 一般 6 易買 高 6 南昌大學共青學院畢業(yè)設計（論文） 第 2 章 MP3 播放器的方案設計 5 方案選擇 考慮到開發(fā)難度以及成本兩個大方面來看，方案一是非常不錯的一個選擇，具有開發(fā)難度低。而其它兩個方案，均有不足的地方，所以綜合考慮，我選擇了方案一。 主芯片 AT89C51SND1 單片機 圖 AT89C51SND1 引腳圖 單片機的引腳圖見圖 ，該芯片有 80 個引腳，在焊接過程中需要多注意一點，在功能使用上，需看如下具體參數(shù)： ： (1).MCS51 內(nèi)核， 用 KEIL 軟件 開發(fā) ， 無需特殊軟件平臺 。 (3).集成 DAC 部件，支持 PCM， IIS 格式； (4).4K字節(jié) boot flash memory USB/UART 下載代碼 ； (5).64K字節(jié)片上代碼存儲空間 ； (6).集成 部件 ； (7).MMC卡接口 ； (8).IDE/ATAPI 接口（ HDD/CDROM Interface） ； (9).2通道 ADC， 8Khz 取樣 。同時， AT89C51SND1C 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作， 支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式， 空閑方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時 /計數(shù)器，串行通信口及中斷 系統(tǒng)繼續(xù)工作。 ： 芯片引腳的詳細介紹如下： (1).I/O 介紹 ： 具體介紹見表 表 I/O 口功能介紹 引腳名稱 類型 描述 備用功能 P0 I/O P0 是一個 8 位雙向 I / O端口。 KIN3:0,SCL,SDA P2 I/O P2 是一個 8 位雙向 I / O端口 ， 有 內(nèi)部上拉電阻。 RXD,TXD,INT0,INT1 ,TO,T1,WR,RD P4 I/O P4 是一個 8 位雙向 I / O端口 ， 有 內(nèi)部上拉電阻 MISO,MOSI,SCK,SS P5 I/O P5 是一個 8 位雙向 I / O端口 ， 有 內(nèi)部上拉電阻 (2).時鐘信號的描述 ： 具體介紹見表 表 時鐘信號的描述 信號名稱 類型 描述 備用功能 X1 I 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 FILT I 鎖相環(huán)低通濾波器的輸入端， FILT 接收 RC 網(wǎng)絡鎖相環(huán)的低通濾波器。為了全速運行，該引 腳建議連接一個 的外部上拉電阻。 (6).多媒體接口信號描述 ： 具體介紹見表 表 多媒體接口信號描述 信號名稱 類型 描述 備用功能 MCLK O MMC 時鐘輸出 MCMD I/O MMC 命令出入 MDAT I/O MMC 數(shù)據(jù)出入 (7).通用異步通信信號描述 ： 具體介紹見表 表 通用異步通信信號描述 信號名稱 類型 描述 備用功能 RXD I/O 串口接收 TXD O 串口發(fā)送 (8).串行外部接口 SPI 信號描述 ： 具體介紹見表 表 串行外部接口 SPI 信號描述 信號名稱 類型 描述 備用功能 SCL I/O 雙總線時鐘 SDA I/O 雙總線數(shù)據(jù) (9).A/D 轉(zhuǎn)換信號描述 ： 具體介紹見表 表 A/D 轉(zhuǎn)換信號描述 信號名稱 類型 描述 備用功能 AIN1:0 I A/D 轉(zhuǎn)換模擬輸入 AREFP I 模擬參考 +電壓 AREFN I 模擬參考 電壓 南昌大學共青學院畢業(yè)設計（論文） 第 2 章 MP3 播放器的方案設計 9 (10).鍵盤接口信號描述 表 ： 具體介紹見表 表 鍵盤接口信號描述 表 信號名稱 類型 描述 備用功能 KIN3:0 I 鍵盤輸入行 :0 (11).ISP 接口 描述 ： 具體介紹見表 表 ISP 接口 描述 信號名稱 類型 描述 備用功能 A15:8 I/O 高八位外部地址 :0 AD7:0 I/O 低八位 /數(shù)據(jù) :0 ALE O 鎖存 ISP I/O ISP 使能輸入 RD O 讀信號 WR O 寫信號 (12).系統(tǒng)信號描述 ： 具體介紹見表 表 系統(tǒng)信號描述 信號名稱 類型 描述 備用功能 RST I 復位輸入 TST I 測試輸入 (13).電源信號描述 ： 具體介紹見表 表 電源信號描述 信號名稱 類型 描述 備用功能 VDD PWR 電路板供電 VSS GND 電路板接地 AVDD PWR 模擬供電 AVSS GND 模擬接地 PVDD PWR PLL 供電 PVSS GND PLL 接地 UVDD PWR USB 供電 UVSS GND USB 接地 南昌大學共青學院畢業(yè)設計（論文） 第 2 章 MP3 播放器的方案設計 10 存儲芯片 K9F5608 圖 K9F5608 引腳圖 K9F5608 引腳圖見圖 所示， K9F5608 是一片 32*8BIT 的存儲芯片，可以提供 ， , 的電壓。在其上面可是很方便的實現(xiàn)程序的運行和在線修改和擦除。 ： 具體介紹見表 表 K9F5608 引腳描述 引腳名稱 引腳功能 I/O7： 0 用作輸入命令、地址和數(shù)據(jù)。 CLE 命令鎖存器 CE 芯片使能 RE 讀使能 ALE 地址鎖存器使能端 WE 寫使能 端 WP 用于擦除、 寫的時候有 掉電情況的鎖存。 R/B 用于顯示芯片的運行狀態(tài)，當為低的時候，便是芯片 處于忙碌的狀態(tài)，忙完后返回到高的狀態(tài)。 VSS GND // DNU // 內(nèi)部結(jié)構圖 圖 K9F5608 內(nèi)部結(jié)構圖 K9F5608 內(nèi)部結(jié)構圖如圖 所示， 該芯片有 2048 個 block，每個 block 有64個 page，每個 page 有 512+16=528 個字節(jié)。 提供 了 定時計數(shù) 、 鍵盤接口 、 串并接口 、 模數(shù)轉(zhuǎn)換 、以及 其他外部存儲器接口 。 X1南昌大學共青學院畢業(yè)設計（論文） 第 3 章 M