mp3播放器的設(shè)計(jì)與制作

1、 襄樊學(xué)院學(xué)年論文題 目 MP3播放器的設(shè)計(jì)與制作系 別 物電系專 業(yè) 應(yīng)用電子技術(shù)年 級(jí) 2006級(jí)學(xué) 號(hào) 學(xué) 生 王 樂(lè)指導(dǎo)教師 李正鵬襄樊學(xué)院2009年5月 MP3播放器的設(shè)計(jì)與制作學(xué)生姓名：王樂(lè) 指導(dǎo)老師：李正鵬物電系應(yīng)電0621班 學(xué)號(hào)：摘 要：這些年，隨著生活水平的提高，人們需要更多的娛樂(lè)活動(dòng)和享受，因此簡(jiǎn)單，時(shí)尚 的MP3炙手可熱的寵兒。MP3作為一種新的電子產(chǎn)品，他有很大的提升空間，我們可以根據(jù)自己的愛(ài)好制作自己喜歡的MP3，同時(shí)也可以促進(jìn)芯片技術(shù)的創(chuàng)新，推進(jìn)電子技術(shù)的發(fā)展。 二十一世紀(jì)是信息技術(shù)的時(shí)代，信息的交流量非常大，這就會(huì)使人們?cè)谟?jì)算機(jī)面前工作的時(shí)間大大增加，因而增加了

2、人們的負(fù)擔(dān)和壓力。再加上飛快的生活節(jié)奏，更會(huì)給人們帶來(lái)身心的勞累，人們?cè)谶@種身體狀況下去工作，不但效率不高，而且還很容易犯錯(cuò)。因此人們需要一些娛樂(lè)和消遣的軟件來(lái)減輕壓力，消除疲勞，讓人們更好的去工作和生活。本軟件就是為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)而編寫(xiě)的。使用非常簡(jiǎn)便，簡(jiǎn)單的用戶界面讓一般的人一看就懂得使用，本軟件所具有的功能就可以滿足一般用戶的要求。根據(jù)個(gè)人的不同喜好，可以下載自己喜歡的MP3歌曲類型進(jìn)行播放。因?yàn)橐魳?lè)能使人們的神經(jīng)放松，消除疲累，使人們有更好的狀態(tài)工作和生活。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，帶數(shù)字語(yǔ)音功能的嵌入式終端類產(chǎn)品在日常生活中得到了廣泛的使用，這也促進(jìn)了與該功能相關(guān)的數(shù)字音頻壓縮技術(shù)的發(fā)展

3、，在數(shù)字音頻壓縮技術(shù)中，MP3的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)以其優(yōu)異的性能得到了廣泛的使用。現(xiàn)在，具備MP3功能已成為嵌入式終端類產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)之一。本文就如何在嵌入式終端上實(shí)現(xiàn)MP3功能做了相應(yīng)的研究。關(guān)鍵詞：電子技術(shù) 芯片 創(chuàng)新 單片機(jī) MP3 音樂(lè)播放器 MP3是我們生活中常見(jiàn)的電子產(chǎn)品，他給我們的學(xué)習(xí)和生活帶來(lái)了許多便捷。特別是近年來(lái)的電子技術(shù)的飛速發(fā)展，特別的芯片的簡(jiǎn)單易用，程序的靈活多變，讓MP3有了一個(gè)很大的發(fā)展空間1. 研究背景 從1998年，韓國(guó)世韓(SEAHAN)公司推出了世界上第一臺(tái)MP3播放器到現(xiàn)在，MP3播放器逐步成為電子市場(chǎng)上的熱銷產(chǎn)品，受到廣大音樂(lè)愛(ài)好者的歡迎。MP3（MPEG A

4、udio Layer 3）是采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)MPEG（Moving Pictures ExpertsGroup，動(dòng)態(tài)圖象專家組）中的第三層音頻壓縮模式，對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行壓縮的一種格式。MPEG聲音壓縮算法是一種通用的聲音編碼技術(shù)，它對(duì)音源的性質(zhì)沒(méi)有作任何假設(shè)，而是利用人耳的聽(tīng)覺(jué)特性對(duì)聲音進(jìn)行壓縮。MPEG音頻層根據(jù)壓縮質(zhì)量和編碼復(fù)雜程度劃分為三層，即Layer-1、Layer2、Layer3，且分別對(duì)應(yīng)MP1、MP2、MP3這三種聲音文件，并根據(jù)不同的用途，使用不同層次的編碼。MPEG音頻編碼的層次越高，編碼器越復(fù)雜，壓縮率也越高，MP1和MP2的壓縮率分別為4：1 和6：1-8：1，而MP3的壓縮

5、率則高達(dá)10：1-12：1。也就是說(shuō)，一分鐘CD音質(zhì)的音樂(lè)，未經(jīng)壓縮需要10MB的存儲(chǔ)空間，而經(jīng)過(guò)MP3壓縮編碼后只有1MB左右。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在信息家電和行業(yè)應(yīng)用手持信息設(shè)備等信息終端類產(chǎn)品中，具備MP3功能已成為此類產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)之一。如我們常見(jiàn)的智能手機(jī)、電子詞典、PDA一般都具有MP3的功能實(shí)現(xiàn)。 2.課題的描述 本課題要設(shè)計(jì)的是一個(gè)多媒體MP3播放器，可以播放所有MP3格式的音頻文件，還可以支持其他的音頻格式。界面非常簡(jiǎn)單，也非常易于操作，一般的用戶都能無(wú)師自通。可以實(shí)現(xiàn)一般播放器的功能如：添加文件，刪除文件，播放文件，播放下一首或前一首音頻文件。能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的托盤(pán)管理，還能鏈

6、接到指定的網(wǎng)頁(yè)上去。只要用戶點(diǎn)擊不同的控件就能實(shí)現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的功能。3.MP3的發(fā)展史 從1995年，MP3格式的數(shù)字音樂(lè)開(kāi)始在網(wǎng)上傳播，原先MP3音樂(lè)的播放主要是通過(guò)類似“WinAmp”的播放軟件進(jìn)行的，這種不可脫離PC機(jī)的音樂(lè)播放方式為人們欣賞音樂(lè)帶來(lái)極大的不便，因而1998年8月美國(guó)Diamond公司和韓國(guó)的Saehan公司首先推出了MP3隨身聽(tīng)，正式啟動(dòng)了MP3播放器市場(chǎng)。經(jīng)過(guò)兩年的發(fā)展，MP3隨身聽(tīng)逐漸被消費(fèi)者所熟悉，目前在國(guó)外已經(jīng)獲得了較大的市場(chǎng)，但是由于當(dāng)前國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)銷售量還只是國(guó)際上產(chǎn)品銷售量的零頭，但應(yīng)該堅(jiān)信，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和人們接受網(wǎng)絡(luò)程度的增加，在不遠(yuǎn)的將

7、來(lái)，必將迎來(lái)國(guó)內(nèi)MP3市場(chǎng)的繁榮。早先推出的MP3，比如RIO300和F10等機(jī)型，只是實(shí)現(xiàn)了播放MP3音樂(lè)的簡(jiǎn)單功能，隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)MP3播放器的要求也越來(lái)越高，因而MP3播放器的生產(chǎn)廠商從各個(gè)方面提升MP3播放器的功能，擴(kuò)大MP3播放器的適用領(lǐng)域，生產(chǎn)出了各種各樣的MP3播放器。下面我們從幾個(gè)方面介紹一下兩年來(lái)MP3產(chǎn)品的發(fā)展最早推出的MP3播放器大多采用內(nèi)置(build-in)的閃存（Flash）作為存儲(chǔ)介質(zhì)，基于當(dāng)時(shí)存儲(chǔ)器生產(chǎn)工藝的限制，大多采用每片64Mbits或128Mbits的Flash，因而大大限制了MP3本身的內(nèi)置存儲(chǔ)容量。隨著半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝的進(jìn)步，現(xiàn)在已有每片256

8、Mbits甚至512Mbits的Flash面市，使用這些高容量的Flash一方面減小了MP3播放器的體積，另一方面也可以帶來(lái)更佳的性能價(jià)格比。4mp3播放器的發(fā)展現(xiàn)狀MP3全稱是MPEG Layer 3，狹義的講就是以MPEG Layer 3標(biāo)準(zhǔn)壓縮編碼的一種音頻文件格式。在INTERNET廣泛普及的今天， MP3音樂(lè)以其較小數(shù)據(jù)量和近似完美的播放效果已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)上和INTERNET最流行的音樂(lè)格式了。將CD格式的音樂(lè)數(shù)據(jù)壓縮成MP3格式，音效相差無(wú)幾（除非你有很好的音響和鑒賞力），文件大小至少可以壓縮12倍（每首PCM格式的CD歌曲大約4050MB數(shù)據(jù)量）。自韓國(guó)世韓(Seahan)公司1

9、998年推出世界上第一臺(tái)MP3隨身聽(tīng)以來(lái)， MP3播放器以其小巧的外形，不錯(cuò)的近乎于CD的音質(zhì)，前衛(wèi)的功能，越來(lái)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(mén)話題。它的記錄媒介是芯片或卡，無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)部件，徹底擺脫了磁帶和光碟的束縛，因而，抗震和節(jié)電性能更好。在市場(chǎng)消費(fèi)刺激下，各大公司紛紛推出了自己的mp3播放器產(chǎn)品，IC供應(yīng)商提供了眾多的MP3解碼芯片及其解決方案。除了Micronas方案(MAS3507+DAC3550)、ST方案(ST92163+STA013/015)、Crystal軟解壓?jiǎn)涡酒桨?EP7209，EP7212)、TI軟解壓?jiǎn)涡酒桨?TMS320C5409)，還

10、有臺(tái)灣創(chuàng)品方案(T33510，T33520)、美國(guó)SigmaTel方案(STMP3400)和TI的DA-250解決方案。這使mp3播放器的研制與生產(chǎn)變得更加容易，成本也大大降低，市場(chǎng)更加廣闊 。電路中的基本元器件1.電阻電阻大多兩端為銀白色 ， 中間為黑色 在電路中用 R 表示電阻的種類很多 ， 這里只介紹 MP3 里的固定電阻和保險(xiǎn)電阻電路圖里的符號(hào)標(biāo)有數(shù)字的 無(wú)標(biāo)的 用萬(wàn)用表電阻檔可以量出阻值的，若壞了阻值則為零或沒(méi)阻值 ，保險(xiǎn)電阻除外 因?yàn)樗淖柚禐?零上面寫(xiě)有或0 的 還有顏色是白色的都是保險(xiǎn)電阻 000 ，用表電阻檔量它的阻值為零 。保險(xiǎn)電阻 保險(xiǎn)電阻在電路中主要起熔絲的作用 ，當(dāng)電

11、流超過(guò)最大電流時(shí) ，電阻層會(huì)迅速熔斷 ， 切斷電路起 保護(hù)作用。熱敏電阻 還有一種是熱敏電阻有些說(shuō)是電感 ，但它是電阻，比電容的顏色要深得多作用不一 ，不要搞混 ，這樣的熱敏電阻常用在充電電路中這種電阻的阻值是隨外介溫度變化的 。MP3常見(jiàn)的，如損壞會(huì)出現(xiàn)充電過(guò)熱現(xiàn)象.還有一種是壓敏電阻多用在按鍵掃描線對(duì)地壓敏電阻，也就是一端接按鍵 ，一端接地壓敏電阻的作用是保護(hù)內(nèi)部電路不被外界靜電高壓損壞，正常工作時(shí)他們沒(méi)有實(shí)際的作用 ，取下不要也行但如進(jìn)過(guò)水受潮后 漏電引發(fā)各種按鍵故障 2.電容電容的外觀與電阻的有點(diǎn)相似 但中間大都為灰色或黃色，用 C表示。電路圖里的符號(hào) 有一種是鉭電容，有一點(diǎn)突出來(lái)的是

12、 +極，屬于有極性的，其正負(fù)通 常有明顯的標(biāo)志，更換時(shí)要 注意極性，錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致元件損壞 ， 在電路圖中 是正極 是負(fù)極 。耳機(jī)接口的鉭電容符號(hào) 電容具有通交流，隔直流，通高頻信號(hào)，阻低頻信號(hào)的作用。在不同的電路起不同的作用 ，一端 接地的大都是濾波電容. 一般用在電源電路中，濾除直流中的交流成分 ， 使輸出的直流電更平穩(wěn) 。 如供電濾波電容漏電，會(huì)出現(xiàn)電池用得快，通電即有漏電流甚至短路現(xiàn)象 。供電濾波電容 耦合電容主要起信號(hào)耦合的作用，允許高頻交流信號(hào)通過(guò)，隔離直流信號(hào) 常用在耳機(jī)電路。3.電感電感是將一根導(dǎo)線繞在鐵芯或磁芯上或饒成一個(gè)空心。電感在電路圖中的符號(hào) 電阻符號(hào) 電感與電阻的符號(hào)千萬(wàn)

13、不要搞混.磁芯電感 空心電感 在電路中見(jiàn)到的磁芯電感多是振蕩電感 ， 實(shí)際中 我們可稱之為升壓電感，和升壓夠成升壓電路 IC，損壞會(huì)引起無(wú)背光主控的會(huì)引起用.4.二極管1） 普通二極管 先說(shuō)普通二極管 ，它是利用二極管的單向?qū)щ娦詠?lái)工作的 ，有兩個(gè)引腳 ， 有黑色和紅色 ， 在其一 端有豎條，表示該端為負(fù)極.黑色的 ，有一條豎條的是負(fù)極.2） 穩(wěn)壓二極管 穩(wěn)壓二極管簡(jiǎn)稱穩(wěn)壓管 ，利用二極管的反向擊穿特性來(lái)工作的，常用在電源電路中 3） 組合二極管 還有一種是組合二極管 ，由幾個(gè)二極共同構(gòu)成一 個(gè)二極管模塊電路 ， 如小貝貝的升壓電路 ， 是一 個(gè)內(nèi)部集中了兩個(gè)二極管共同構(gòu)成一個(gè)模塊結(jié)構(gòu) ， 外

14、型象三極管.組合二極管 它跟三極管在板子上的區(qū)別是 ， 它同在一邊的兩個(gè)腳是接在一起的 。在某些機(jī)子是用組合二極管 U6(AIC1896)是升壓 。 電路中 IC,與電感 電容E12 和續(xù)流二極管 L4 CD2 組合成升壓電路 ,把電池電壓 3.6V 升到 左右 12V ,電路流程是 VBAT+從升壓 ,電壓 IC 六腳IN V 輸入 ,從升壓LX FB 腳輸出 IC ,二極管 D2,電阻 輸出得到電壓 SHDN 是控制腳 R20 12V ,IC ,由主 控控制它的工作 狀態(tài) ,電路中電感 L4 是升壓電感 ,儲(chǔ)存電能 D2 是兩腳的 也有用三腳 。 此處 4148， 的組合二極管 491D。

15、5.三極管1） 三極管的分類 ： a)普通三極管 三極管外型一般都有三個(gè)電極.在電路中 NPN 三極管的符號(hào) Q1 是 晶體三極管的種類很多 ， 按功率分有小功率管 、 中功率管和大功率管 ； 按工作結(jié)構(gòu)分有低頻管 、高頻管和超高頻管 ，三極管有三個(gè)電極：發(fā)射極 基極和集電極 .發(fā)射極和集電極好象一個(gè)串連的背靠背的二極管 ， 因此 或 之間都好象是個(gè)二極管 e.b b.c ,同樣具 有單向?qū)щ娦缘男再|(zhì) ， 但由于它們具有一個(gè)共同做得很薄基區(qū) ， 因此與二極管就有差異 ， 就夠成 了三極管的特殊本質(zhì) 中的三極管均為黑色片狀 。 普通三極管 普通三極管有三個(gè)電極的 ， 也有四個(gè)電極的 .注意測(cè)量

16、時(shí)不要讓集電極和基極碰在一起 ，以免損壞晶體管）.用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量管子基極和發(fā)射極 PN 結(jié)的正向壓降 ， 硅管的正向壓降一般 0.5 0.8V ， 鍺管正 向壓降一般為 0.4V 。 0.2 3 ） 三極管的場(chǎng)效應(yīng)管 場(chǎng)效應(yīng)管按其結(jié)構(gòu)的不同可分為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管. 5.課題的描述 本課題要設(shè)計(jì)的是一個(gè)多媒體MP3播放器，可以播放所有MP3格式的音頻文件，還可以支持其他的音頻格式。界面非常簡(jiǎn)單，也非常易于操作，一般的用戶都能無(wú)師自通?？梢詫?shí)現(xiàn)一般播放器的功能如：添加文件，刪除文件，播放文件，播放下一首或前一首音頻文件。能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的托盤(pán)管理，還能鏈接到指定的網(wǎng)頁(yè)上去。只要用戶點(diǎn)擊

17、不同的控件就能實(shí)現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的功能。隨著數(shù)字編解碼及壓縮技術(shù)的發(fā)展，語(yǔ)音文件也朝著高壓縮比、高保真的方向發(fā)展，從MP1、MP2到目前的MP3格式。本文設(shè)計(jì)了一種廉價(jià)基于DSP的MP3播放器，利用硬件存儲(chǔ)語(yǔ)音文件，并能夠從PC 機(jī)下載，從而可以隨時(shí)更新MP3音樂(lè)。該MP3播放器同時(shí)附加了文本閱讀的功能，可做到語(yǔ)音和文本的同步輸出。6.什么是MP3？MP3的全稱是Moving Picture Experts Group Audio Layer III。簡(jiǎn)單的說(shuō)，MP3就是一種音頻壓縮技術(shù)，由于這種壓縮方式的全稱叫MPEG Audio Layer3，所以人們把MP3是利用 MPEG Audio Laye

18、r 3 的技術(shù)，將音樂(lè)以1:10 甚至 1:12 的壓縮率，壓縮成容量較小的file，換句話說(shuō)，能夠在音質(zhì)丟失很小的情況下把文件壓縮到更小的程度。而且還非常好的保持了原來(lái)的音質(zhì)。正是因?yàn)镸P3體積小，音質(zhì)高的特點(diǎn)使得MP3格式幾乎成為網(wǎng)上音樂(lè)的代名詞。每分鐘音樂(lè)的MP3格式只有1MB左右大小，這樣每首歌的大小只有3-4兆字節(jié)。使用MP3播放器對(duì)MP3文件進(jìn)行實(shí)時(shí)的解壓縮(解碼)，這樣，高品質(zhì)的MP3音樂(lè)就播放出來(lái)了。MPEG1和MPEG2 (MPEG是動(dòng)態(tài)圖像專家組的縮寫(xiě)，它是一種壓縮比較大的活動(dòng)圖像和聲音的編碼標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)今已發(fā)展至MPEG7）都是數(shù)字音、視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的第三部分對(duì)音頻

19、壓縮方法和編碼格式進(jìn)行了定義，它們均將音頻壓縮分成了三層，隨著層數(shù)的增加，其壓縮倍數(shù)越大(碼速率越低)，回放質(zhì)量越差。MP3即是MPEG第三層音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)稱，使用此技術(shù)除了可以獲得較大的音樂(lè)數(shù)據(jù)壓縮比，還可得到較高的音樂(lè)回放質(zhì)量。比如將CD格式的音樂(lè)數(shù)據(jù)壓縮成MP3格式，音效相差無(wú)幾（除非你有很好的音響和聽(tīng)力），文件大小至少可壓縮12倍（每首PCM格式的CD歌曲大約4050MB數(shù)據(jù)量）。正是由于MP3音樂(lè)的較小數(shù)據(jù)量和近似完美的播放效果，使得以MP3為后綴的音樂(lè)文件在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)靡詫?shí)現(xiàn)。7MP3的結(jié)構(gòu)是什么？ mp3內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要是lcd液晶屏、五維導(dǎo)航鍵以及flash閃存芯片。 接著把兩側(cè)

20、的擋板和背板了，主機(jī)由兩塊電路板組成，上層主要是顯示部分、主芯片、flash、閃存，下層主要是供電部分以及fm收音電路。 部分mp3如魅族me/mi、jnc ssf-800、iriver3xx系列還有經(jīng)典的帝盟rio800等都是這種雙電路模塊設(shè)計(jì)，這樣設(shè)計(jì)的好處是兩部分功能分開(kāi)獨(dú)立，干擾更小，性能也更加穩(wěn)定，當(dāng)然設(shè)計(jì)也更加復(fù)雜，成本更一些。一些中低端的mp3則是單電路模塊設(shè)計(jì)，但干擾大、效果自然也不如前者好。主電路板反面主要由三步分組成usb碼主芯片及主晶振還有音頻輸出及錄音。碼主芯片是mp3最重要的組成部分之一，就像電腦的cpu、顯卡的gpu，直接影響mp3的功能、音質(zhì)。 碼主芯片有很多種，

21、比較常見(jiàn)的有飛利浦的saa7750/7751、telechip的tcc730/tcc731、sigmatel的stmp34xx/35xx等。碼主芯片有兩種，一種是單純的碼芯片，還要配合控制芯片能使用；另一種是單芯片集成的，碼和控制功能集于一身。這有點(diǎn)像主板中南北橋分開(kāi)和南北橋單芯片集成的區(qū)別。以魅族me采用的sigmatel stmp3520為例，它是一顆單芯片集成碼芯片，支持mp3/wma/wav 播放、mp3編碼(line in)、led/lcd接口、el背光、速usb 2.0接口、錄音、fm調(diào)頻、5號(hào)/7號(hào)及鋰電等現(xiàn)在主流的mp3功能。在主芯片旁邊的一小塊是me的主晶振。mp3所采用的晶

22、振有貼片晶振和桶式晶振之分，。 輔電路板反面則是一些按鍵 和usb接口、line in接口，電路比較簡(jiǎn)單，整個(gè)電路板件也不是很多。隨著數(shù)字編解碼及壓縮技術(shù)的發(fā)展，語(yǔ)音文件也朝著高壓縮比、高保真度的方向發(fā)展，從MP1、MP2到目前的MP3格式。本課題介紹的是一款基于MP3格式的單片機(jī)音樂(lè)播放系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的基于ARM、DSP和專用解碼芯片等幾種方案的比較，最終選擇使用專用解碼芯片AT89C51SND1的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)專用解碼芯片的要求，設(shè)計(jì)了由芯片SP6641、SP6231的電源電路，負(fù)責(zé)把兩節(jié)5號(hào)電池的3V電壓升壓至3.3V、把USB口5V電壓降壓至3.3V。同時(shí)使用了K9F120本文是在以

23、Atmel公司的AT89C51SND1C為核心處理器的嵌入式終端上實(shí)現(xiàn)MP3功能。此芯片是基于C51內(nèi)核，方便代碼的編輯與調(diào)試，且片內(nèi)自帶MP3硬件解碼單元與USB控制單元等，這樣降低了硬件設(shè)計(jì)難度。整個(gè)系統(tǒng)用NAND FLASH來(lái)存儲(chǔ)MP3文件，使用USB與USB HOST進(jìn)行文件交互，用URAT與PC機(jī)進(jìn)行通信。文中比較詳細(xì)的介紹了該系統(tǒng)硬軟件實(shí)現(xiàn)方法。8.MP3播放器系統(tǒng)構(gòu)成MP3播放器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由圖1所示，根據(jù)MP3播放器特點(diǎn)要求選擇了TI公司的TMS320VC5402芯片，該DSP芯片優(yōu)越的性效價(jià)比既用程序是一個(gè)基于Visual C+ 6.0 開(kāi)發(fā)的一個(gè)多媒體軟件，是建立在MCI（媒體

24、控制接口）控制之上的軟件。該軟件開(kāi)發(fā)研究的目的主要是為了給人們娛樂(lè)和消遣用的；該軟件實(shí)現(xiàn)的方法是通過(guò)調(diào)用MCI控制接口的相關(guān)函數(shù)，獲取系統(tǒng)的控制信息，利用系統(tǒng)信息對(duì)MP3播放器的每一個(gè)動(dòng)作進(jìn)行控制。該軟件到現(xiàn)在為止可以實(shí)現(xiàn)的功能是：該軟件可以添加和播放多種音頻文件格式，可以添加單個(gè)音頻文件，也可以同時(shí)添加多個(gè)音頻文件；對(duì)音頻文件的操作有：播放音頻文件、暫停、停止，可以選擇播放下一首歌或前一首歌；可以對(duì)已經(jīng)添加進(jìn)入播放列表的音頻文件進(jìn)行刪除或者添加新的音頻文件；可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的音量的大??；該軟件還可以顯示當(dāng)前播放的進(jìn)度；可以隱藏或展開(kāi)播放列表；本軟件可以進(jìn)行系統(tǒng)托管，隱藏主界面后，在任務(wù)欄創(chuàng)建托管

25、圖標(biāo)；單擊托管圖標(biāo)后可以重新彈出控制界面，并取消托管圖標(biāo)。在系統(tǒng)托管或自動(dòng)播放的情況下，該軟件在播放完一首歌后可以自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到下一首歌，并播放此音頻文件。 設(shè)計(jì)原理上，C5402芯片的信號(hào)處理部分和89C51的智能控制部分來(lái)分別完成電路設(shè)計(jì)，并相應(yīng)制作兩塊PCB，可以明確設(shè)計(jì)思路，實(shí)物的大小也減半。隨著數(shù)字編解碼及壓縮技術(shù)的發(fā)展，語(yǔ)音文件也朝著高壓縮比、高保真的方向發(fā)展，從MP1、MP2到目前的MP3格式。本文設(shè)計(jì)了一種廉價(jià)基于DSP的MP3播放器，利用硬件存儲(chǔ)語(yǔ)音文件，并能夠從PC 機(jī)下載，從而可以隨時(shí)更新MP3音樂(lè)。該MP3播放器同時(shí)附加了文本閱讀的功能，可做到語(yǔ)音和文本的同步輸出。 9.M

26、P3播放器總體規(guī)劃 MP3播放器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由圖1所示，根據(jù)MP3播放器特點(diǎn)要求選擇了TI公司的TMS320VC5402芯片，該DSP芯片優(yōu)越的效價(jià)比既可充分勝任本設(shè)計(jì)的信號(hào)處理又能滿足本設(shè)計(jì)要求的價(jià)廉目的。而主機(jī)選用功能較強(qiáng)的AT89C51芯片。 設(shè)計(jì)原理上，C5402芯片的信號(hào)處理部分和89C51的智能控制部分來(lái)分別完成電路設(shè)計(jì)，并相應(yīng)制作兩塊PCB，可以明確設(shè)計(jì)思路，實(shí)物的大小也減半。 由圖1，MP3播放器系統(tǒng)選用大容量的FLASH MEMORY作為主存儲(chǔ)器硬件存儲(chǔ)語(yǔ)音文件，DSP程序也存儲(chǔ)在FLASH中，運(yùn)行時(shí)再引導(dǎo)到DSP的高速RAM，從而省去DSP芯片部分的程序存儲(chǔ)空間。利用串口通信電

27、路可以實(shí)現(xiàn)由PC機(jī)下載語(yǔ)音文件功能，利用液晶顯示屏LCD，還可以從PC機(jī)下載小說(shuō)并在LCD上閱讀。 10.DSP、MPU硬件設(shè)計(jì) MP3播放器中，DSP芯片的Bootloader采用了HPI口方式。由于在硬件上HPI引腳與DSP的數(shù)據(jù)、地址總線引腳是相互獨(dú)立的，同時(shí)HPI口內(nèi)部又有控制機(jī)制，所以外部主機(jī)通過(guò)HPI口訪問(wèn)DSP內(nèi)部RAM時(shí)不會(huì)影響DSP的正常運(yùn)行。HPI利用DSP芯片上1000H地址開(kāi)始的一塊具有共享存儲(chǔ)器功能的2K字RAM，來(lái)實(shí)現(xiàn)主機(jī)與從機(jī)間的數(shù)據(jù)交換。 DSP擴(kuò)展了一片64K字高速靜態(tài)RAM(CY7C1021V33-10)，作為DSP芯片的片外RAM，用以適應(yīng)各種音頻處理算法

28、對(duì)存儲(chǔ)器容量的要求。 DSP芯片處理后的信號(hào)由D/A輸出到耳機(jī)，我們就可聽(tīng)到MP3音樂(lè)。D/A變換由LM4545實(shí)現(xiàn)，它具有48K字轉(zhuǎn)換速度，可直接和DSP芯片的輸出相連。 而MPU主要完成三項(xiàng)功能，分別是LCD顯示，控制DSP芯片的運(yùn)行和文件的串口下載。89C51與29F040B的連接電路如圖2所示。 MPU用來(lái)訪問(wèn)FLASH的地址線由P0口和P2.0P2.5組成。這14根地址線既提供14位頁(yè)內(nèi)地址又提供5位的頁(yè)碼地址，P0口同時(shí)與兩片74LS373相連，分別以P3.5和ALE作為這兩個(gè)芯片的片選信號(hào)；第一片74LS373A輸出信號(hào)的低5位作為5位頁(yè)碼地址與29F040B的A14A18連接，

29、第6位作為片選信號(hào)連接29F040B的CS，后兩位則留作以后擴(kuò)展用；第二片74LS373B的8位輸出連接29F040B的A0A7；89C51的P2.0P2.5直接連接29F040B的A8A13，和74LS373B的8位輸出共同構(gòu)作14位的頁(yè)內(nèi)地址。 相應(yīng)的尋址過(guò)程（假設(shè)訪問(wèn)地址1FFFFH）是：第一步，先將P3.5置1，打開(kāi)74LS373A，再向 P0口寫(xiě)入所要尋址的頁(yè)碼地址，1FFFFH的頁(yè)碼為7H；第二步，再將P3.5置0，關(guān)閉74LS373A，向P0口和P2口寫(xiě)入14位頁(yè)內(nèi)地址，1FFFFH的頁(yè)內(nèi)地址為3FFFH。因?yàn)?4LS373B由ALE片選，每次MPU訪問(wèn)外設(shè)時(shí)自動(dòng)打開(kāi)，所以這兩步

30、驟次序不能顛倒，否則訪問(wèn)的地址就出錯(cuò)。 11.軟件設(shè)計(jì)能夠從PC機(jī)下載音樂(lè)是MP3播放器的特點(diǎn)，這一功能由MPU與PC機(jī)的串口通信來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且設(shè)計(jì)所需的下載軟件要求能夠下載書(shū)籍文本，要求能夠中文字符的串口通信。因此實(shí)現(xiàn)中文傳輸也是本設(shè)計(jì)的程序部分的關(guān)鍵。 圖3是用VB實(shí)現(xiàn)MP3播放器的下載軟件。圖3的文件下載軟件，由Mscomm控件來(lái)實(shí)現(xiàn)。Setting設(shè)置為9600，N，8，1，89C51的串口寄存器SCON和PCON也做對(duì)應(yīng)的設(shè)置。用Mscomm控件可以實(shí)現(xiàn)發(fā)送中文字符功能，具體方法如下： （1）直接發(fā)送 直接發(fā)送即把中文字符等同于英文字符。如：MSComm1.output=這是一行中文數(shù)

31、據(jù)！，但這種方法發(fā)送的中文數(shù)據(jù)不能太長(zhǎng)，發(fā)送緩沖區(qū)和接收緩沖區(qū)的大小需設(shè)定為中文字符的兩倍以上，否則會(huì)出現(xiàn)接收或發(fā)送緩沖區(qū)溢出之類的錯(cuò)誤。這種方法可用于一般要求不太高的場(chǎng)合。 （2）間接發(fā)送 在發(fā)送端將漢字或字符轉(zhuǎn)換為機(jī)器內(nèi)碼或區(qū)位碼數(shù)據(jù)數(shù)組，然后將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)發(fā)送到串口，在接收端接收到數(shù)據(jù)后，按照相反的順序?qū)⒌玫降臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的漢字或字符，對(duì)于MPU這端要求能有較大容量的漢字表。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，我們采用位運(yùn)算，在取得漢字的內(nèi)碼后將高字節(jié)和低字節(jié)分開(kāi)，求整數(shù)高、低字節(jié)的函數(shù)如下： Public Function HiByte(a As Integer) Dim b b = a And &;HF

32、F00 b = b / 256 If b 0 Then b = b + 256 HiByte = b End Function Public Function LowByte(a As Integer) Dim b b = a And &;HFF LowByte = b End Function 11.mp3音樂(lè)文件的播放啟動(dòng)VB程序，在窗體上放置6個(gè)命令按鈕，三個(gè)標(biāo)簽，一個(gè)公用對(duì)話框、一個(gè)進(jìn)度條、一個(gè)狀態(tài)欄和一個(gè)計(jì)時(shí)器.按鈕Open MP3 File是用來(lái)打開(kāi)對(duì)話框選擇MP3文件，其他5個(gè)按鈕分別為Play(播放)、Pause(暫停)、Stopplay(停止播放)、Back(向后跳躍)、Pr

33、ew(向前跳躍)。Label1用來(lái)表示歌曲當(dāng)前時(shí)間；label2放在時(shí)度條的最左邊，Caption屬性為00：00；lable3放在時(shí)度條的右邊，用來(lái)表示歌曲總長(zhǎng)。下面就可以編寫(xiě)代碼了。首先在窗體的通用聲明部分聲明函數(shù)Private Declare Function mciSendString Lib winmm.dll Alias mciSendStringA(Byval lpstrCommand As String,ByVal lpstrRetumString As String,ByVal uReturnLength As long,ByVal hwndCallback as long)

34、 As longDim mfn As String下面就是各個(gè)對(duì)象的代碼了：Private Sub Form_load()mfn=play.Enabled=Falsepause.Enabled=FalseStopplay.Enabled=Falseback.Enabled=Falseprew.Enabled=FalseTimer1.Enabled=FalseTimer1.Interval=500End SubPrivate Sub open_Click()On Error Goto errWith CommonDialog1.CancelError=True.Filter=音樂(lè)文件*.mp3;

35、*.wav;*.mid.Flags=cdlOFNNoChangeDir And cdlOFNPathMustExist.Action=1stopplay_Click 停止按鈕同時(shí)可以設(shè)備初始化mfn=.FileName 這個(gè)程序中文件名一定不能帶空格Form1.Caption=.FileNameplay.Enabled=TrueEnd Withplay_ClickExit Suberr:End SubPrivate Sub play_Click()On Error Resume NextDim t As Longt=mciSendString(open + mfn,0&,0,0) Open后邊

36、的空格一定不能丟Dim ret As String * 128t=mciSendString(status + mfn + length,ret,128,0)顯示歌曲總長(zhǎng)ret=Left(ret,8)If ret ThenProgressBar1.Min=0ProgressBar1.Max=Val(ret)Label3.Caption=gettime(Val(ret)End Ifplay.Enabled=Falsepause.Enabled=Truestopplay.Enabled=Trueback.Enabled=Trueprew.Enabled=Truet=mciSendString(st

37、atus + mfn + mode,ret,128,0)得到設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，是播放還是暫停等等ret=Left(ret,8)StatusBar1.Panels(1).text=ret在狀態(tài)欄顯示播放狀態(tài)t=mciSendString(play + mfn + form + Str(ProgressBar1.Value),0&,0,0)開(kāi)始播放Timer1.Enabled=TrueEnd SubPrivate Sub pause_Click()t%=mciSendString(pause + mfn,0&,0,0)發(fā)出暫停的命令play.Enable=Truepause.Enabled=Fals

38、estopplay.Enabled=Trueback.Enabled=Falseprew.Enabled=FalseEnd SubPrivate Sub stopplay_Click()t%=mciSendString(stop + mfn,0&,0,0)t%=mciSendString(close + mfn,0&,0,0)停止播放play.Enabled=Truepause.Enabled=Falsestopplay.Enabled=Falseback.Enabled=Falseprew.Enabled=FalseEnd SubPrivate Sub back_Click()t%=mciS

39、endString(play + mfn + from + Str(ProgressBar1.Value-(ProgressBar1.Max10),0&,0,0) 向后跳一小段再播放End SubPrivate Sub prew_Click()t%=mciSendString(play + mfn + from + Stri(ProgressBar1.Value+(ProgressBar1.Max10),0&,0,0) 向前跳一小段再播放End SubPrivate Sub Timer1_Timer()Dim t As LongDim ret As String * 128t=mciSendString(status + mfn + position,ret,0,0)得到當(dāng)前播放位置ret=left(ret,8)ProgressBar1.Value=Val(ret)Label1.Caption=gettime(Val(ret)顯示歌曲當(dāng)前時(shí)間If ProgressBar1.Value=ProgressBar1.Max Thenstopplay_ClickEnd Ift=mciSendString(status + mfn + mode,ret,128,0)ret=Left(ret,8)StatusBar1.Panels(1).Text=retEnd SubPrivate