【正文】 用功能寄存器的集中控制，使用更加方便。 YX5200 芯片介紹 YX5200 芯片，提供了串口通信的音頻解碼芯片，內(nèi)部集成了 MCU 及 adsp高速數(shù)字信號(hào)處理器，完美的實(shí)現(xiàn)了對(duì) MP WMV 的硬解碼格式。通過(guò)串口的指令調(diào)用可實(shí)現(xiàn) MP3 音樂(lè)播放器對(duì)音樂(lè)的播放及控制功能，不需要再去了解底層的一些比較繁瑣的指令，如驅(qū)動(dòng)和通信協(xié)議等，使用方便，穩(wěn)定可靠。 YX5200 芯片支持的采樣率廣（ 8KHz、 KHz、 12 KHz、 16 KHz、 KHz、 24 KHz、 32 KHz、 KHz、 48 KHz）；擁有 24 位 DAC 輸出，動(dòng)態(tài)范圍支持 90Db，信噪比支持 85dB；在文件傳輸方面，文件系統(tǒng)的FAT。在控制方式上，該芯片支持多種方式的控制方法，包括并口控制，串口控制等，在調(diào)節(jié)音量時(shí)，它擁有 30 級(jí)音量可調(diào)。 [6] 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 圖 28 解碼芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 該芯片的結(jié)構(gòu)圖可以看出，該 yx5200 芯片是一個(gè)集成了 16 位單片機(jī)和專用的音頻解碼器的 ADSP SOC 程序，使用硬件解碼，解碼和更多的質(zhì)量保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本系統(tǒng)的主要硬件設(shè)計(jì)包括 :主控芯片 STC89C51 和各個(gè)功能模塊（電源管理模塊、音頻解碼模塊、按鍵模塊、 LCD 顯示模塊）的連接設(shè)計(jì)；電源管理模塊的設(shè)計(jì)，在外接電源是需要將電壓轉(zhuǎn)換到 以提供給 USB 口及其他芯片作為穩(wěn)壓電源；按鍵功能模塊的設(shè)計(jì)，主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻文件播放的控制；音頻解碼芯片與 USB 口的通信，主要用于 MP3 音樂(lè)文件的傳輸以及音頻文件的解碼； 本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)工作原理框架圖如下 圖 31MP3 工作原理圖 系統(tǒng)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)與說(shuō)明 主控系統(tǒng)模塊 相比較于傳統(tǒng)的 MP3 播放器，本設(shè)計(jì)采用 C51 作控制芯片，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以極大的拓展系統(tǒng)的功能，滿足本設(shè)計(jì)的功能需求。其片外只讀寄存器的尋址范圍最大為 64K。所以在使用時(shí)只需要配以簡(jiǎn)單的必要外部元件就可以構(gòu)成最小單片機(jī)系統(tǒng)。 讀取存儲(chǔ)器上的信號(hào) 解碼器對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼 通過(guò) D/A 轉(zhuǎn)換器將解碼出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào) 把轉(zhuǎn)換后的模擬音頻放大 低通濾波后到音頻輸出 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 晶體電路：晶體振蕩器電路起著至關(guān)重要的作用，在供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)相結(jié)合的內(nèi)部電路的車站，有一定的時(shí)鐘頻率來(lái)控制執(zhí)行的指令序列，晶振速度決定單片機(jī)的效率，單片機(jī)隊(duì)列保持同步的所有部分，單片機(jī)系統(tǒng)，所有的組件共享一個(gè)晶體振蕩器。使 RST引腳高電平，并保持一段時(shí)間的延遲，就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。在本設(shè)計(jì)中。作為本系統(tǒng)的控制模塊信號(hào)交互； X X2 連接晶振電路，以產(chǎn)生相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)鐘頻率，供系統(tǒng)運(yùn)行。 電源管理模塊 由于 STC89C51 和 YX5200 音頻解碼芯片要求的電壓范圍為 ~，然而通過(guò)供電接口供給的電源電壓在 左右，不能直接給控制芯片和解碼芯片直接供電，因此必須添加一個(gè)穩(wěn)壓電路，使得提供的電壓控制在能滿足芯片工作所要求的穩(wěn)定安全的范圍內(nèi)。在高速信息傳輸數(shù)碼產(chǎn)品中，通常采用芯片降壓的供電方法來(lái)滿足各器件的正常工作。該芯片有三個(gè)引腳，分別為 Vin、 Vout、 GND。 Vout輸出的電壓為 。在接通電源時(shí)，二極管會(huì)發(fā)亮以作提示。 首先 YX5200 解碼芯片支持 FAT16 及 FAT32 格式的文件系統(tǒng)，通過(guò)簡(jiǎn)單的串口指令即可實(shí)現(xiàn)對(duì)音樂(lè)的播放功能。 在數(shù)字音頻解碼方面，該芯片完美的支持 MP3 以及 WMA 等格式的音樂(lè)文件，該芯片通過(guò)硬解碼的方式解碼音樂(lè)文件，在降低信噪比，改善音頻質(zhì)量方面做得很好。然后在封裝的引腳 SPK SPK2 上連接喇叭或者DAC_R、 DAC_L 上連接耳機(jī)插口，通過(guò)功放設(shè)備將其播放出來(lái)。從而根據(jù)電路的連接情況，向端口發(fā)送高電平或低電平，達(dá)到控制電路信號(hào)的目的。消 除抖動(dòng)的方案主要有硬件消抖與軟件消抖兩種方式。在單片機(jī)系統(tǒng)中，為了使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明易懂，一般采用軟件消抖的方案。最高傳輸速率可以達(dá)到 4Mbps。另外需要注意的是，在使用之前，需要對(duì)芯片進(jìn)行初始化，初始化步驟如下： 第一步：清屏。設(shè)置數(shù)據(jù)位數(shù)與顯示行數(shù)?？刂乒鈽?biāo)顯示、字符是否 閃爍等。設(shè)定光標(biāo)的移動(dòng)方向?？梢酝ㄟ^(guò)讀忙標(biāo)志命令來(lái)判斷。在主電路上電后，中央處理器首先會(huì)對(duì) LCD 顯示模塊、 MP3 音樂(lè)解碼模塊及各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化，然后向主程序請(qǐng)求讀取數(shù)據(jù)請(qǐng)求，如果處于播放狀態(tài)，調(diào)用播放程序，一直播放到當(dāng)前文件夾最后一首。在不同的按鍵中斷條件下，執(zhí)行不同的動(dòng)作，例如開(kāi)始 /暫停、上一首、下一首、音量加、音量減等。 Table[0]= 0x7E。 Table[2]= 0x06。 Table[4]= 0x00。 Table[6]= 0x00。 Table[8]= 0xFA。 Send_Hex(Table,10)。//讀取字節(jié) ISP_CMD = ISP_BYTE_PROGRAM； //對(duì)字節(jié)編程 ISP_CMD =ISP_SECTOR_ERASE。因此在執(zhí)行完命令時(shí)，應(yīng)在最后加上： ISP_TRIG = 0x46。 使其觸發(fā)，命令生效。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 例如扇區(qū)刪除操作的編寫流程： void ISP_ERASE(Address) { ISP_ADDRL = Address。//首先找到要操作的地址 ISP_CONTR = 0x81。 //執(zhí)行擦除扇區(qū)操作 ISP_TRIG = 0x46。 //觸發(fā)命令 } 初始化 LCD 的過(guò)程 首先介紹一下 LCD 的連線：在本設(shè)計(jì)中各個(gè)引腳的對(duì)應(yīng)定義如下： 在對(duì)引腳綁定之后，就是對(duì)各個(gè)信號(hào)的處理，不同的引腳在芯片上有不同的功能。 D/C 命令有兩種選擇方式， dc=0 時(shí)，為指令模式，發(fā)送的數(shù)據(jù)將會(huì)被作為命令字節(jié)。 SDIN 串行數(shù)據(jù)輸入口 SCLK 串行時(shí)鐘輸入端 D/C 數(shù)據(jù) 、 命令 SCE 芯片使能 OSC 振蕩器 RES 外部復(fù)位輸入端 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 圖 46 指令集介紹 在介紹晶振電路時(shí)，我們說(shuō)過(guò)，程序的執(zhí)行，與系統(tǒng)的時(shí)序是分不開(kāi)的，所以要正確的完成功能，需要對(duì)系統(tǒng)的時(shí)序做一個(gè)分析： 圖 47 5110 復(fù)位時(shí)序圖 因?yàn)閯傞_(kāi)機(jī)時(shí)，內(nèi)部緩存的東西是隨機(jī)的，因此首先給 RST 一個(gè)低電平脈沖，使其低電平復(fù)位，然后給它一個(gè) 1us 的延時(shí)信號(hào)，在拉高電平，通過(guò)使能端接口重啟 LCD；然后通過(guò)拓展命令設(shè)置 LCD 的工作模式，偏置電壓；溫度校準(zhǔn)；基本命令等內(nèi)容。 圖 48 5110 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)序圖 從時(shí)序圖里面可以看到，當(dāng)片選信號(hào)為 0 時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)才有效，而且要在D\C 工作在 RAM 模式，此時(shí)才能發(fā)送數(shù)據(jù)，并且是在 SCLK 從 0 變到 1 的邊沿讀取數(shù)據(jù)；因此在編寫程序時(shí)，我們需要模擬該時(shí)序圖 ，給出相對(duì)應(yīng)的電平；來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的寫入操作 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 實(shí)驗(yàn)測(cè)試及結(jié)果 測(cè)試工具：萬(wàn)用表 測(cè)試軟件： Protel 99SE 、 Keil 4 、 ISIS 測(cè)試方法： 在硬件電路模擬階段，首先在 ISIS 上畫出模擬電路，通過(guò)下載程序模擬，各個(gè)端口電壓正常，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能： 焊接完畢后，首先使用萬(wàn)用表測(cè)試各節(jié)點(diǎn)之間電阻、電容是否與設(shè)計(jì)電路相同，然后測(cè)試各個(gè)連線之間是否已經(jīng)接通。 測(cè)試數(shù)據(jù)： 測(cè)試次數(shù) 預(yù)期值 實(shí)驗(yàn)值 測(cè)試部位 第一次 電源插口 第二次 電源插口 第三次 電源插口 第四次 51芯片 VCC 第五次 51芯片 VCC 第六次 51芯片 VCC 第七次 解碼模塊VCC 第八次 解碼模塊VCC 第九次 解碼模塊VCC 圖 51 測(cè)試數(shù)據(jù) 通過(guò)調(diào)試結(jié)果，本設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)從 U 盤及 TF卡中讀取音樂(lè)文件，并對(duì)其實(shí)現(xiàn)播放功能。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 設(shè)計(jì)總結(jié) 本次設(shè)計(jì)是基于 STC89C51 單片機(jī)的 MP3 音樂(lè)播放器的設(shè)計(jì)。在硬件電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，使用 Protel 99 SE 軟件來(lái)設(shè)計(jì)電路圖，并繪制 PCB 電路板。在軟件編程時(shí)，使用的是KeiluVision 4 軟件并使用 C51 語(yǔ)言進(jìn)行的編寫。因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)的調(diào)度、中斷都是靠 STC89C51 來(lái)完成的，因此沒(méi)有一個(gè)全局的規(guī)劃和分配在實(shí)現(xiàn)過(guò)程一定會(huì)遇到很多問(wèn)題，而結(jié)果也證明，之前的分析和設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)軟件的編寫時(shí)很有必要的。需要再加以完善和修改。在此，我要特別感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師：郭老師。四年的大學(xué)生活轉(zhuǎn)瞬即逝，很高興在學(xué)校中學(xué)到了很多很多的知識(shí)，更重要的是一種勤奮認(rèn)真，積極向上的學(xué)習(xí)和生活態(tài)度。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 參考文獻(xiàn) [1] 譚浩強(qiáng)； C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) [M].北京：清華大學(xué)出版社； 2020. 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