基于DSPMP3播放器設(shè)計(jì)

1、淮陰工學(xué)院DSP技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)2010 年 7 月2_日選題名稱(chēng)：基于DSP的MP3播放器設(shè)計(jì)（院）:指導(dǎo)教師:學(xué)年學(xué)期：20102011學(xué)年第 2 學(xué)期設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課題 名稱(chēng)基于DSP的MP3播放器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 目的1. 了解MP3播放器系統(tǒng)的功能；2. 理解DSP應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基本思路及方法；3. 練習(xí)使用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)應(yīng)用程序的基本步驟；4. 學(xué)習(xí)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程及資料收集與整理，學(xué)會(huì)撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告；5. 學(xué)會(huì)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)與提高；實(shí)驗(yàn) 環(huán)境1. Windows 2000以上操作系統(tǒng)；2. CCS開(kāi)發(fā)環(huán)境；任務(wù) 要求1. 利用課余時(shí)間去圖書(shū)館或上網(wǎng)查閱課題相關(guān)資料，深入理解課題含義及設(shè) 計(jì)

2、要求，注意材料收集與整理；2. 在第18周末之前完成預(yù)設(shè)計(jì)，并請(qǐng)指導(dǎo)教師審查。通過(guò)后方可進(jìn)行下一 步工作；3. 按指導(dǎo)書(shū)要求設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能，并顯示正確的結(jié)果；4. 要求形成穩(wěn)定的程序軟件，可以運(yùn)行，方可申請(qǐng)參加答辯；工作進(jìn)度計(jì)劃序號(hào)起止日期工作內(nèi)容120116272011628在預(yù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步查閱資料，完成硬件電路 設(shè)計(jì)。220116282011629編寫(xiě)軟件代碼，調(diào)試與完善。320116292011630測(cè)試程序，優(yōu)化代碼，增強(qiáng)功能，撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。42011.6.302011.7.1提交軟件代碼、硬件電路成果和設(shè)計(jì)報(bào)告，參加答辯。指導(dǎo)教師（簽章）：摘要:在當(dāng)今這個(gè)信息、

3、科技高速發(fā)展的數(shù)字化時(shí)代，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)逐步體現(xiàn)出它 的優(yōu)勢(shì)與拓展空間。越來(lái)越多的電子產(chǎn)品將數(shù)字信號(hào)處理作為技術(shù)核心，并廣泛應(yīng)用于控制、通信、圖像處理等各個(gè)領(lǐng)域。為了適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)，基于DSP的MP3播放器設(shè)計(jì)的這一課題也就如期而至，在這次接近實(shí)踐的實(shí)習(xí)中我們將針對(duì)DSP的硬件實(shí)現(xiàn)原理和其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)相應(yīng)的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的中所要達(dá)到的MP3播放器各項(xiàng)功能。與此同時(shí)，針對(duì) DSP的MP3解碼問(wèn)題的理解和解決也成為了 我們這次設(shè)計(jì)中需要克服的最大難題。 相比專(zhuān)用芯片的MP3解碼，采用DSP芯片進(jìn)行 軟解碼的靈活性、可移植性、通用性等都具有很大優(yōu)勢(shì)。實(shí)習(xí)中需要用PROTEL軟件對(duì)

4、外圍電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪制，利用 CCS軟件進(jìn)行匯編程序的編譯和調(diào)試，在軟硬件設(shè) 計(jì)完成后將其結(jié)合進(jìn)行仿真完成設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)處理；MP3；解碼；PROTEL課題綜述課題來(lái)源1.2課題意義1.3預(yù)期目標(biāo)1.4面對(duì)問(wèn)題系統(tǒng)分析2.1涉及到的基礎(chǔ)知識(shí)2.2解決問(wèn)題的基本思路2.3軟件分析2.4硬件分析2.5總體方案系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1軟件設(shè)計(jì)3.2硬件設(shè)計(jì)3.3程序代碼電路設(shè)計(jì)4.1電源電路4.2 FLASH存儲(chǔ)器電路4.3 USB接口電路4.4 PCB 圖系統(tǒng)仿真與調(diào)試參考文獻(xiàn)目錄101112131013151617DSP技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告1課題綜述1.1課題來(lái)源DSP應(yīng)用的快速發(fā)展為數(shù)字信

5、息產(chǎn)品帶來(lái)廣闊的發(fā)展空間，并將支持通信、計(jì)算 機(jī)和消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品的數(shù)字化融合。與此同時(shí)，數(shù)字編解碼及壓縮技術(shù)也不斷進(jìn)步，在對(duì)于音視頻處理領(lǐng)域也成了當(dāng)前的熱點(diǎn)之一。MP3在這時(shí)也應(yīng)運(yùn)而生，成為了當(dāng)今科技時(shí)尚潮流的代名詞，各種手持娛樂(lè)終端、消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品中對(duì)于MP3播放器的功能，也是風(fēng)靡一時(shí)。而對(duì)于 MP3的壓縮解碼器技術(shù)理所應(yīng)當(dāng)?shù)某蔀榱宋覀儗?shí)習(xí)的最好課題。1.2課題意義隨著各種MP3的不斷更新?lián)Q代，對(duì)于 MP3的壓縮編碼解碼的要求也就越來(lái)越高,本課題采用基于DSP技術(shù)下的MP3播放器，采用慢速大容量外存加高速小容量外存的組合方式，音樂(lè)文件先從慢速外存下載至高速外存再載入DSP的高速RAM，下載一

6、部分處理一部分的工作方式，充分體現(xiàn)了當(dāng)今時(shí)代對(duì)MP3功能的需求。而研究如何將DSP技術(shù)和MP3有機(jī)的結(jié)合就成為了我們這次實(shí)習(xí)的重要意義所在。1.3預(yù)期目標(biāo)通過(guò)對(duì)軟硬件的設(shè)計(jì)，使基于 DSP的MP3播放器實(shí)現(xiàn)播放、搜索、音量控制、暫 停、刪除、鎖定、瀏覽、停止、關(guān)機(jī)、播放模式控制、音場(chǎng)選擇等功能模塊。并針對(duì) 其不同的功能設(shè)定不同的快捷鍵來(lái)方便使用。1.4面對(duì)問(wèn)題在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們需要解決基于DSP芯片上的MP3軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)兩大部分。對(duì)于軟件部分，要利用匯編語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)其解碼功能，并最終和其各項(xiàng)功能結(jié)合在一起。硬件部分的難點(diǎn)是合理的將各模塊的DSP芯片有機(jī)的連接起來(lái)。2系統(tǒng)分析2.1涉及到

7、的基礎(chǔ)知識(shí)2.1.1 MP3MP3全稱(chēng)是動(dòng)態(tài)影像專(zhuān)家壓縮標(biāo)準(zhǔn)音頻層面3( Moving Picture Experts Group AudioLayer山）。是當(dāng)今較流行的一種數(shù)字音頻編碼和有損壓縮格式，它設(shè)計(jì)用來(lái)大幅度地 降低音頻數(shù)據(jù)量，而對(duì)于大多數(shù)用戶來(lái)說(shuō)重放的音質(zhì)與最初的不壓縮音頻相比沒(méi)有明 顯的下降。它是在1991年由位于德國(guó)埃爾朗根的研究組織Fraunhofer-Gesellschaft的一組工程師發(fā)明和標(biāo)準(zhǔn)化的。MP3也是一個(gè)數(shù)據(jù)壓縮格式。它丟棄掉脈沖編碼調(diào)制（PCM）音頻數(shù)據(jù)中對(duì)人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)不重要的數(shù)據(jù)（類(lèi)似于 JPEG是一個(gè)有損圖像壓縮），從而達(dá)到了小得多的文件大小。在MP3中使用

8、了許多技術(shù)其中包括心理聲學(xué)以確定音頻的哪一部分可以丟棄。MP3音頻可以按照不同的位速進(jìn)行壓縮，提供了在數(shù)據(jù)大小和聲音質(zhì)量之間進(jìn)行權(quán)衡的一 個(gè)范圍。2.1.2 DSP數(shù)字信號(hào)處理（Digital Signal Processing簡(jiǎn)稱(chēng)DSP）是一門(mén)涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。20世紀(jì)60年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展， 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。數(shù)字信號(hào)處理是一種通過(guò)使用數(shù)學(xué)技 巧執(zhí)行轉(zhuǎn)換或提取信息，來(lái)處理現(xiàn)實(shí)信號(hào)的方法，這些信號(hào)由數(shù)字序列表示。在過(guò)去 的二十多年時(shí)間里，數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。DSP的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)元件值的容限不敏感

9、，受溫度、環(huán)境等外部因素影響??；容易實(shí) 現(xiàn)集成；VLSI可以分時(shí)復(fù)用，共享處理器；方便調(diào)整處理器的系數(shù)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波； 可實(shí)現(xiàn)模擬處理不能實(shí)現(xiàn)的功能：線性相位、多抽樣率處理、級(jí)聯(lián)、易于存儲(chǔ)等；可 用于頻率非常低的信號(hào)。DSP的缺點(diǎn)：需要模數(shù)轉(zhuǎn)換；受采樣頻率的限制，處理頻率范圍有限；數(shù)字系統(tǒng) 由耗電的有源器件構(gòu)成，沒(méi)有無(wú)源設(shè)備可靠。但是其優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)缺點(diǎn)。2.1.3 P DIUSBD12PDIUSBD12是一款性價(jià)比很高的 USB器件。它通常用作微控制器系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)與微控制器進(jìn)行通信的高速通用并行接口，它還支持本地的DMA傳輸；這種實(shí)現(xiàn)USB接口的標(biāo)準(zhǔn)組件使得設(shè)計(jì)者可以在各種不同類(lèi)型微控制器中選擇

10、出最合適的微控制 器；這種靈活性減小了開(kāi)發(fā)的時(shí)間、風(fēng)險(xiǎn)以及費(fèi)用（通過(guò)使用已有的結(jié)構(gòu)和減少固件 上的投資）從而用最快捷的方法實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)的 USB外設(shè)的解決方案;P DIUSBD12PDIUSBD12完全符合USB1.1版的規(guī)范，它還符合大多數(shù)器件的分類(lèi)規(guī)格：成像類(lèi)、海量存儲(chǔ)器件、通信器件、打印設(shè)備以及人機(jī)接口設(shè)備。同樣，地理想地適用于許多外設(shè)，例如：打印機(jī)、掃描儀、外部的存儲(chǔ)設(shè)備（ Zip驅(qū)動(dòng)器）和數(shù)碼相機(jī)等等。它使得當(dāng)前使用 SCSI的系統(tǒng)可以立即降低成本;PDIUSBD12所具有的低掛起功耗連同LazyClock輸出可以滿足使用ACPI、OnNow和USB電源管理的要求。低的操作功耗可以應(yīng)用

11、于使用總線供電的外設(shè)；此外它還集成了許多特性，包括 SoftConnetTM、GoodLinkTM、可編程時(shí)鐘輸出、低頻晶振和終止寄存器集合。所有這些特性都為系統(tǒng)顯著節(jié)約了成本，同時(shí)使USB功能在外設(shè)上的應(yīng)用變得容易。PDIUSBD12引腳圖如圖2-1所示。UU24I10 g13VDDD7ZDMACKD6/EOTD5/RESETD4GNPD3VOUT3V3D2AODID-DOD+XTAL2ALEXTALl/CS/GLSUSPEBDDMREQCLKOUT/WR/INT/RDP DIUSBD1223229876432圖2-1 PDIUSBD12芯片引腳圖D0D7:雙向8位數(shù)據(jù)線；ALE:地址鎖存使

12、能信號(hào)；CLKOUT :可編程時(shí)鐘輸出；/INT: PDIUSBD12 中斷輸出;D-: USB D-數(shù)據(jù)線；D+: USB D+數(shù)據(jù)線。2.1.4 SDRAMSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器， 同步是指Memory工作需要同步時(shí)鐘，內(nèi)部的命令的發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準(zhǔn)；動(dòng)態(tài)是指存儲(chǔ)陣列需要不斷的刷新來(lái)保證數(shù)據(jù)不丟失；隨機(jī)是指數(shù)據(jù)不是線性依次存 儲(chǔ)，而是自由指定地址進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)。SDRAM從發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了四代，分別是: 第一代 SDR SDRAM，第二代 DDR SDRAM，第三代 DDR2 SDRAM，

13、第四代 DDR3SDRAM。2.2解決問(wèn)題的基本思路從基礎(chǔ)出發(fā)，不難看出對(duì)于本次課程設(shè)計(jì)我們需要從兩方面考慮，一方面是對(duì)于軟件的設(shè)計(jì)，另一方面是其硬件問(wèn)題的解決。對(duì)于軟、硬件的問(wèn)題我們需要先分析其 設(shè)計(jì)的要求，并根據(jù)其設(shè)計(jì)要求具體設(shè)計(jì)方案，分派任務(wù)，將一項(xiàng)工程分而治之，各個(gè)擊破。即化整為零，整理妥當(dāng)后在合二為一的綜合設(shè)計(jì)思路。因?yàn)镸P3的編碼系統(tǒng)和各實(shí)現(xiàn)模塊電路在本次設(shè)計(jì)中是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，所以對(duì)于這部分的工作還是要做 到細(xì)致入微的才行。2.3軟件分析通過(guò)系統(tǒng)的軟件要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中讀取 MP3碼流數(shù)據(jù)，并保證數(shù)據(jù)讀取的速度滿足系統(tǒng)的需要；能夠正確定位 MP3文件數(shù)據(jù)的地址和文件長(zhǎng)度，為后期

14、進(jìn)行歌曲選擇打下基礎(chǔ)；與此同時(shí)，對(duì) MP3碼流進(jìn)行解碼，并且以所需要的格式和方式輸出。解碼算法要在目標(biāo)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，因此，不但要保證算法的正確性，也要保證算法的適 應(yīng)性，充分利用目標(biāo)系統(tǒng)性能特性，并滿足系統(tǒng)的運(yùn)算速度要求；最后，要能正確協(xié) 調(diào)硬件各個(gè)模塊的工作，提供正確的芯片控制信號(hào)。2.4硬件分析對(duì)于MP3播放器的系統(tǒng)分析除了軟件分析，當(dāng)然還有對(duì)其硬件的分析。首先，做 出的硬件要能夠?qū)P3碼流進(jìn)行解碼，從MP3格式恢復(fù)成PCM碼流。系統(tǒng)應(yīng)該能夠 保證解碼過(guò)程的正確性，并能夠滿足解碼算法在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中所需要的存儲(chǔ)空間、計(jì)算 速度等需求；而且可以存儲(chǔ)一定量的 MP3碼流文件，供解碼系統(tǒng)使用。在系統(tǒng)

15、初步實(shí) 現(xiàn)時(shí)，存儲(chǔ)的碼流長(zhǎng)度至少要保證能夠從主觀上感受到音頻信號(hào)解碼的效果；在解碼 后輸出的PCM碼流通過(guò)揚(yáng)聲設(shè)備，如耳機(jī)、音箱等播放出來(lái)，這樣才能夠從直觀上判 斷解碼的效果，并且方便后期在使用該系統(tǒng)方案時(shí)進(jìn)行直觀性能評(píng)價(jià)和直接應(yīng)用；最 后，能夠滿足系統(tǒng)的功率要求。一般情況下，對(duì)于電子類(lèi)便攜式系統(tǒng)，或者嵌入式應(yīng) 用方案來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的功耗要比較低，用電池供電能夠滿足系統(tǒng)的工作需要。2.5總體方案對(duì)于本次課程設(shè)計(jì)，我們將設(shè)計(jì)的工作分為兩個(gè)部分：即硬件系統(tǒng)部分和軟件系 統(tǒng)部分。其中硬件系統(tǒng)主要包括主譯碼模塊、控制模塊、模擬音頻模塊、電源模塊等。軟件系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)MP3解碼算法，存儲(chǔ)器訪問(wèn)控制，MP3文件

16、播放控制等功能。系統(tǒng) 總體設(shè)計(jì)如圖2-2所示。軟件系統(tǒng)MPBjStt：器系統(tǒng)控制子系統(tǒng)DSP子系統(tǒng)硬件系統(tǒng)ss.圖2-2總體設(shè)計(jì)圖3系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1軟件設(shè)計(jì)考慮到MP3解碼軟件的復(fù)雜度和可讀性，整個(gè)解碼軟件采用DSP C語(yǔ)言編寫(xiě)。DSPC語(yǔ)言具有與標(biāo)準(zhǔn)ANSI C語(yǔ)言相同的語(yǔ)法特點(diǎn)，同時(shí)還和 DSP硬件相結(jié)合，能夠直 接控制DSP的在片或外圍設(shè)備資源。隨著信號(hào)處理技術(shù)的不斷發(fā)展， DSP的C語(yǔ)言編譯器編譯效率也越來(lái)越高，54X系列的C語(yǔ)言編譯器效率能達(dá)到60%70%，6000系 列的編譯器效率高達(dá)80%。所以用C語(yǔ)言來(lái)對(duì)DSP進(jìn)行編程是必然的趨勢(shì)。MP3解碼算法雖然復(fù)雜，但是整個(gè)解碼過(guò)程分為各個(gè)

17、模塊進(jìn)行，各個(gè)模塊之間相 對(duì)比較獨(dú)立。在整個(gè)解碼軟件的設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)各個(gè)模塊采用子函數(shù)的方式，各個(gè)模 塊間的聯(lián)系表現(xiàn)為函數(shù)的參數(shù)傳遞。整個(gè)解碼軟件由一個(gè)主函數(shù)控制，調(diào)度各個(gè)模塊 的有序運(yùn)行。軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案是用DSP軟件實(shí)現(xiàn)MP3解碼算法功能，并完成相應(yīng)的接口訪問(wèn) 功能，包括控制子系統(tǒng)和MP3子系統(tǒng)兩部分?？刂谱酉到y(tǒng)包括通用驅(qū)動(dòng)、FLASH文件 系統(tǒng)、HPI驅(qū)動(dòng)等部分；MP3子系統(tǒng)包括HPI驅(qū)動(dòng)、MP3解碼、輸出均衡、D/A轉(zhuǎn)換等部分。軟件功能設(shè)計(jì)原理如圖 3-1所示。用戶接口 I ；IB砲川程序逋用FLASHiTpr騾動(dòng)文件系統(tǒng)號(hào)動(dòng)應(yīng)用程序irpi驅(qū)動(dòng)輸出均衛(wèi)D/A 1MPJ 解碼MP弓子系

18、統(tǒng)13圖3-1 MP3軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖3.2硬件設(shè)計(jì)對(duì)于硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 3-2所示。PC串行收發(fā)器FALSHICPLD核4L哋理器TMS320VC5416I|3.5V 11.25VTLV1571訓(xùn) CODECPCUSB 接口JTAG 口圖3-2硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖從結(jié)構(gòu)圖可以看出，整個(gè)硬件平臺(tái)分為以下幾個(gè)部分:核心處理器TMS320VC5416，用來(lái)執(zhí)行MP3解碼程序以及一些控制功能。可編程邏輯芯片CPLD,作為各個(gè)模塊間的接口，包括地址譯碼、時(shí)序控制及格式 轉(zhuǎn)換等功能。存儲(chǔ)器模塊，包括程序存儲(chǔ)器、大容量與非數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，程序存儲(chǔ)器為FLASH器件，用來(lái)存儲(chǔ)DSP的可執(zhí)行程序，上電后加載到

19、DSP內(nèi)部程序空間運(yùn)行解碼程序，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)MP3數(shù)據(jù)。音頻CODEC，用來(lái)對(duì)DSP輸入/輸出地音頻流進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，播放 MP3音樂(lè)。與PC機(jī)的接口，即USB接口，用來(lái)傳送大容量 MP3數(shù)據(jù)。電源，用來(lái)給整個(gè)電路板供電。據(jù),號(hào),整個(gè)硬件平臺(tái)的工作流程如下：首先通過(guò)串口或USB接口從PC機(jī)中下載MP3數(shù) 存儲(chǔ)在大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。DSP讀取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，還原出 PCM信3.3程序代碼再通過(guò)DSP的緩沖串口送到音頻CODEC，最終播放出MP3音樂(lè)。.title "CVSDcoder.asm".mmregsSTACK.usect "STACK"

20、,10h.global Ini t,Begi nDeltaMax.set 1280hDeltaMin.set 65hBetaDelta0CVSD.set 10h.set 99h.dataTBL:.word 0,1,0.bss ThreeJudge,3 .bss In Data,1 .bss OutData,1 .bss DeltaCVSD,1 .bss ValP reCVSD,1 .textIn it:STM#ThreeJudge,AR5 將 ThreeJudge 的地址賦給 AR5RPT#3;重復(fù)執(zhí)行以下指令3次MVPD TBL,*AR5+;將TBL的數(shù)據(jù)賦給AR5指定的地址空間STM#Th

21、reeJudge,AR5;將ThreeJudge的地址賦給AR5ST#20,*(DeltaCVSD);將立即數(shù)20賦給DeltaCVSDST#0,*(Va IP reCVSD);將立即數(shù)0賦給ValPreCVSDST#100,*(I nData);將立即數(shù)100賦給In DataBegin: LD *(InData),A;將In Data的內(nèi)容賦給ASTLM A,AR1;將In Data的內(nèi)容賦給 AR1LD *(Va IP reCVSD),A;將ValPreCVSD的地址賦給 ASTLM A,AR0ValPreCVSD的內(nèi)容賦給 AR0CMPR LT,AR1;AR1-AR0，小于零置TC位為

22、1BC DiffNeg,TC;TC=1 跳轉(zhuǎn)至U DiffNegSTM#1,*AR5+;ThreeJudgeCVSD0=1ST#1,*(OutData);OutData=1判斷三連碼LD#1,AAND*AR5+,AAND*AR5+,ABC L1,ANEQ;A不等于零，A=1（三連碼）跳轉(zhuǎn)到STM#DeltaCVSD,AR6;將 DeltaCVSD 賦給 ASTM#Beta,T;將Beta賦給TMPY AR6,A;DeltaCVSD*=Beta;B L2;將 DeltaCVSD 賦給 AL1L1: LD#DeltaCVSD,ASTM#DeltaOCVSD,AR3;將 DeltaOCVSD 賦給

23、AR3ADD AR3,A;DeltaCVSD+=DeltaOCVSD;判斷Delta是否超出最大值L2: STM#DeltaMax,ARO;將 DeltaMax 賦給 AR0STL A,AR4;A的低16位賦給AR4CMPR LT,AR4;AR4小于AR0，沒(méi)有超出最大值，置 TC為BC L3,TC；沒(méi)有超出最大值，跳轉(zhuǎn)LD AR0,A；如果超出最大值，置 A為AR0，即最大值;判斷Delta是否超出最小值L3:STM#DeltaMi n,AR0;將 DeltaMin 賦給 AR0STL A,AR4;A的低16位賦給AR4CMPR GT,AR4;AR4大于AR0，沒(méi)有超出最小值，置 TC為BC

24、 L4,TC；沒(méi)有超出最小值，跳轉(zhuǎn)LD ARO,A；如果超出最小值，置 A為ARO，即最小值L4:STL A,*(DeltaCVSD);將A的低16位值賦給DeltaCVSDSTM#VaI PreCVSD,AR4;將VaIPreCVSD的地址賦給AR4ADD*AR4,A；AR4所指向的內(nèi)容與A相加STL A,*(Va IP reCVSD);將A低16位值賦給ValPreCVSDB endingDiffNeg:STM#0,*AR5+;ThreeJudgeCVSDO=O;ST#0,*(OutData);OutData=0;判斷三連碼LD#0,AADD*AR5+,AADD*AR5+,ABC L5,A

25、NEQ;A不為零（非三連碼）跳轉(zhuǎn)到L5LD#DeltaCVSD,ASTM#Delta0CVSD,AR3;ADD AR3,A;DeltaCVSD+=Delta0CVSD;B L6L5:STM#DeltaCVSD,AR6STM#Beta,TMPY AR6,A;DeltaCVSD*=Beta;L6:STM#DeltaMax,AR0STL A,AR4CMPR LT,AR4;AR4小于AR0，置TC為1BC L7,TC；沒(méi)有超出最大值LD AR0,AL7:STM#DeltaMi n,AR0CMPR GT,AR4;AR4大于AR0，置TC為1BC L8,TC;沒(méi)有超出最小值LD AR0,AL8:STL A

26、,*(DeltaCVSD)STL A,AR4DSP技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告V15STM#Val PreCVSD,AR6LD*(AR6),ASUB AR4,ASTL A,*(Va IP reCVSD)en di ng:STL A,*(VaI PreCVSD).END4電路設(shè)計(jì)4.1電源電路TMS320VC5416的內(nèi)核電壓典型值為1.26V，電壓范圍為1.11.8V;外部接口電壓典型值為3.3V，電壓范圍為3.03.6V。另外單片機(jī)需+5V供電；電平轉(zhuǎn)換電路需3.3V供電；故電源系統(tǒng)有5V、3.3V和1.26V四種電壓。電系統(tǒng)的5V電壓由外部穩(wěn)壓電源供給；3.3V和1.26V由系統(tǒng)內(nèi)部線性電壓調(diào)節(jié)

27、器提供。采用TP S70348線性調(diào)壓電路芯片，能滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。TP S70348為雙輸出低漏電壓調(diào)整器，具有快速瞬態(tài)響應(yīng)功能; 壓輸出；輸出電流范圍為01A; 200ms延遲的雙通道上電復(fù)位;3.3V/1.26V 可調(diào)電熱關(guān)斷保護(hù)；超低靜態(tài)電流，典型值為80uA;關(guān)斷電流為1uA。采用TPS70348構(gòu)成的電源電路如圖4-1所示。從外部穩(wěn)壓電源引入5V電壓。+ 5V電壓一方面輸入給 TPS70348,經(jīng)TPS70348后輸出電壓1.26V和3.3V,另一方面又直接供給內(nèi)核電源。+15V+5V|R?GNDGND郵1VOUTl洲1VOLJTlNCVSENSE1liinrNCmFTPGl囪RE

28、SETSEONCGNDVSENSC郵2V0UT2TIN 2V0LIT2GNDGND2CCC37367圖4-1電源電路圖DSP技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告4.2 FLASH存儲(chǔ)器電路DSP與FLASH是主從關(guān)系，由DSP的相關(guān)輸出管腳控制FLASH的擦除和讀寫(xiě)。 其中，A0 一 A18為地址線，DO D7為數(shù)據(jù)線。FLASH用于存放引導(dǎo)程序段和用戶代碼，由DSP軟件編程來(lái)寫(xiě)入。當(dāng)系統(tǒng)脫機(jī)加電時(shí)， DSP首先從外部FLASH指定的 引導(dǎo)程序段的起始位置處開(kāi)始執(zhí)行引導(dǎo)裝載。 所謂引導(dǎo)裝載，就是將原先存儲(chǔ)在FLASH 中的用戶代碼移植到DSP內(nèi)部的高速執(zhí)行單元，然后將程序指針設(shè)置為用戶代碼的起 始地址。這樣

29、，接下來(lái)就可以利用DSP資源高速執(zhí)行用戶代碼了。對(duì)于MP3解碼器而 言，存儲(chǔ)容量是非常關(guān)鍵的問(wèn)題，一首 4分鐘的MP3約占4M字節(jié)，因此需要大容量存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)。由于本系統(tǒng)DSP采用ROM加載方式，在上電復(fù)位之后首先將 CE1空間的程序代碼搬到片內(nèi)地址O處開(kāi)始運(yùn)行，因此FLASH主要分配到DSP的外部CE1空間。為使DSP能夠正確地從FLASH引導(dǎo)并加載程序，還需配置相應(yīng)的引腳。由于DSP提供了與FLASH的無(wú)縫接口，因此設(shè)計(jì)FLASH的接口電路就變得相對(duì)較簡(jiǎn)單。其模塊電路 圖如下圖所示。CllF OE>CE*就VCCA1S< AIT <A16<A15-*21IK

30、24 DSP AIS2? dsfaiT、I DSP D7 ,- /135FIX f /bsPD5 , 6 ©SFIX '亍 /bsPD3: a /5FD： 10 /bSFDJ 11 ZbSFPO 12 /4 牛J I亠 J O S I 6 4 _-x- J OSPAIS SPA14 SPA12 sDSP Aid 、22DSPA13jj DSFA 甘21,32DSFAil31 DSF3 和DS20D5F加75 DSPAfi 1$ DSP 45 r DSP JU1$ D弗盟 b SPA2 KIT .曲擬）GNDCON AI；62B十 T TT T圖4-2 FLASH存儲(chǔ)器模塊電路

31、圖4.3 USB接口電路為了實(shí)現(xiàn)從PC端高速地下載數(shù)據(jù)，我們采用 Philips公司的PDIUSBD12芯片做為 橋接芯片，它完全符合USBl. 1標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)內(nèi)部集成320字節(jié)多結(jié)構(gòu)FIFO存儲(chǔ)器，主要通過(guò)RD讀信號(hào)，WR寫(xiě)信號(hào)，/CS片選，AO地址標(biāo)志位，ALE地址鎖存，DO. D7數(shù)據(jù)線來(lái)實(shí)現(xiàn)與DSP的接口。為了能和不同類(lèi)型微處理器接口，PDIUSBDl2的AO和ALE可有兩種不同設(shè)置方式:當(dāng)ALE=0，表示數(shù)據(jù)線和地址線分開(kāi)，此時(shí) AO=0，傳送數(shù)據(jù)；A0=I，傳送指令。當(dāng)AO=1，表示數(shù)據(jù)線和地址線復(fù)用，此時(shí) ALE的下降沿就用來(lái)鎖存地址信息。USB芯片和DSP的接口采用第一種方式，如

32、圖 4-3所示，通過(guò)AO的設(shè)置來(lái)確定I/O總線上傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)或者指令內(nèi)容。對(duì)USBD12的操作也是通過(guò)模擬它的讀寫(xiě)時(shí)序 來(lái)完成的。USB芯片與DSP及PC的連接如圖4-3所示，其中DO . D7、A0、INT USB連接到DSP的相應(yīng)管腳。SV1巧DL眾燈毗4JR40弭It匚羊PdLt2話呂血遵IK4-151XTAL2 燈AU GL DMREQ AXK EDUIS921圖4-3 USB接口電路圖4.4 PCB 圖C7 C9 C9 CIO- S*crt 4Ri2. Cll *Cignp gqQJgC3fictlBH csffiSIiij/iaii 0I1IJ2TnS32OJCdlditn! II

33、 RS；R9»4r>乜»p»4T7iK ISfii5>-ff77ra-»車(chē)關(guān)!-1.1 -PJ EHSf Rd lpT MT77KM Cl2*-g2Za-»w"iniikflf圖4-4 PCB圖uimTTTTRPl5系統(tǒng)仿真與調(diào)試整個(gè)硬件平臺(tái)經(jīng)過(guò)原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)及硬件制版后，就要進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試。調(diào)試的目的是保證平臺(tái)各部分模塊的正常運(yùn)作，為MP3播放器功能的實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)。硬件的調(diào)試主要是把電路各種參數(shù)調(diào)整到符合設(shè)計(jì)要求。先排除硬件故障，包括 設(shè)計(jì)性錯(cuò)誤和工藝性障礙。一般原則是先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)。利用萬(wàn)用表或邏輯測(cè)試儀器， 檢

34、查電路中的各器件以及引腳是否連接正確，是否有短路障礙。若這些都沒(méi)問(wèn)題，則 可上電調(diào)試。在串口調(diào)試過(guò)程中，采用串口與閃存聯(lián)合調(diào)試的方法，對(duì)串口接收到的數(shù)據(jù)直接 存入閃存中。對(duì)串口的調(diào)試主要是對(duì)寄存器的編程配置。對(duì)寄存器的編程主要包括兩 部分：初始化和數(shù)據(jù)收發(fā)。初始化編程主要完成對(duì)其工作模式的設(shè)定及內(nèi)部寄存器的 設(shè)置；對(duì)于數(shù)據(jù)的收發(fā)，一般采用中斷方式，并且在每次收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，都要通過(guò)握手信號(hào)來(lái)判斷通信鏈路的當(dāng)前狀態(tài)，以確保通信的可靠性。寄存器初始化完畢后，便可PC從PC機(jī)接收數(shù)據(jù)。PC端的軟件采用串口調(diào)試，可以發(fā)送或接收任意字節(jié)的數(shù)據(jù)。調(diào)試開(kāi)始時(shí)，首先對(duì)串口芯片進(jìn)行初始化，然后再對(duì)閃存進(jìn)行塊擦除；擦

35、除成功后， 端開(kāi)始發(fā)送MP3數(shù)據(jù)，寄存器接收串行數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)后，以中斷的形式通知DSP, DSP以字節(jié)為單位從寄存器讀取數(shù)據(jù)存在片內(nèi)RAM中，存滿一頁(yè)（512字節(jié)）便啟動(dòng)閃存卡編程操作，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入閃存中。最后檢驗(yàn)寫(xiě)入閃存中的數(shù)據(jù)，如不成功將 重新執(zhí)行以上操作。在對(duì)這一模塊調(diào)試成功后，可以實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與硬件平臺(tái)間的數(shù)據(jù)交 換。在音頻調(diào)試過(guò)程中，采取聲音回放的方法來(lái)驗(yàn)證CODEC的正常工作。先對(duì)模擬音 頻信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣值存在 DSP的內(nèi)部緩沖區(qū)中，積累了一定數(shù)量的采樣值后，再通過(guò)MCBSP 口傳送給CODEC播放。如能實(shí)現(xiàn)這樣的過(guò)程證明 CODEC能夠正常工作。程序編譯完成后，通過(guò)仿真器下載到目標(biāo)板運(yùn)行，在CODEC的音頻輸入端輸入模擬音 頻信號(hào)，在CODEC的輸出端插上耳機(jī)就能聽(tīng)見(jiàn)悅耳的音樂(lè)， 說(shuō)明CODEC的工作正常。這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)應(yīng)該算是一次意義非凡的實(shí)踐了。雖然最后做出來(lái)的結(jié)果 并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)里面的所有要求，但就做出的成果對(duì)我而