基于单片机的便携式MP3播放器设计.doc

便携式MP3播放器基本原理 本章首先讨论便携式MP3播放器的结构、然后介绍多种存储器类型、接着介绍各种通信接口及其扩展功能，其中简要介绍了USB2.0通信协议。最后说明便携式MP3播放器的扩展功能。 便携式MP3播放器的结构 对于便携式MP3系统，主要考虑的是其体积小巧、低功耗、高容量、低价格。当前流行的MP3播放器其主要结构如图2.1所示。可见，一个MP3播放器主要应包括： （1）（2）（3）MP3（4）D/A（5）（6）USB（7）LCD 图2.1 MP3播放器的主要结构示意图 事实上，随着MP3播放器的激烈竞争和产品开发的发展。一些芯片厂商已经推出了集成MP3解码及其它附加功能的单片机，使MP3播放器向集成化发展，如ATMEL的AT89C51SND1芯片。另一方面，MP3MP3中的储存器开辟为移动存储设备，增加了MP3录音、调频收音机以及多种现场环境感觉功能的播放模式，在MP3播放器集成时钟功能等。总之，MP33播放器的通信接口 2.2.1 MP3播放器的通信接口 MP3的通信方式已从PC并口的Normal方式过渡到ECP或EPP方式，上/下载速率从100Kbytes/s上升到300Kbytes/s；USB接口，通信速率最高可达400到500Kbytes/s，用户下载32Mbytes的MP3音乐只需大约一分半钟时间，大大缩短了用户上/下载MP3音乐的时间，有的甚至采用了USB2.0接口。 当前，USB1394火线技术。 2.2.2 USB2.0简介 通用串行总线（USB）是由INTEL，DEC，MICROSOFTIBM等公司联合提出的一种新的串行总线标准，主要用于PC机与外接设备的互联。众所周知，计算机外设的丰富及消费电子设备与计算机连接的实现，扩展了PC的应用空间，同时外设的日益丰富也给用户造成了连接上的困难。USB技术的提出就是基于通用连接技术实现外设的简单连接，以达到方便用户，降低成本，扩展PC机外设的目的。 通用串行总线是一种快速，灵活的总线接口。与其它通信接口比较，USB接口的最大特点是易于使用，这也是USB的主要设计目标。作为一种高速总线接口，USB适用于多种设备，其易于使用表现在USB接口支持热插拔，并且所有的配置过程都由系统自动完成，无须用户干预。 2.2.3 USB协议的传输速率 USB是一种支持在USB主机和USB设备之间进行串行数据传输的通信协议。主机作为总线的主叫方，采用两种信令模式：全速模式12Mb/S和低速模式1.5Mb/S。USB1.1主要应用在中低速外部设备上，它提供的传输速率有低速1.5Mb/S和全速12Mb/S两种。扣除用于总线状态，控制和错误监测等的数据传输，USB的最大理论传输速率仍达1.2Mb/S或9.6Mb/S，2.0可以达到500Mb/S。USB设计的初速率是针对桌面计算机而不是应用于可移动的环境下的。软件系统通过对各种主机控制器提供支持以保证将完成USB的扩充。 2.2.4 USB的4个层次 ·USB物理设备（USB physical device）：USBdent software）：为一个特定的USB设备而在主机上运行的软件。这种软件由USB设备的提供者提供或由操作系统提供。 ·USB系统软件（USB system software）：此软件用于在特定的操作系统中支持USB，USB主机控制器（USB host controvert）：总线在主机方面的总和。用于支持USB设备通过USB连接到主机上。 一台主机与一个USB设备间的连接是由许多层上的连接组成的。USBUSB设备层对USB系统软件是可见的，系统软件基于它所见的设备层 完成对设备的一般的USB操作。应用层可以通过与之相配合的客户软件向主机提供一些额外的功能。USB设备层和应用层的通信是逻辑上的，对应于这些逻辑通信的实际物理通信由USB总线接口层速完成。 2.3便携式MP3播放器的扩展功能 播放数字音乐的同时，消费者还希望能够有多种功能，比如用于实时记录语音信号等，一些厂商在他们的MP3中又加入了使用G.726标准的ADPCM语音编码算法，实现MP3的实时语音录音功能，由于该算法的编码速率为32Kbps，32Mbytes的Flash中连续录音2个小时左右，能够满足一般记录语音的质量要求。 许多MP3还具有日历、秒表甚至万年历等辅助功能。 此外，市面上还出现了嵌入MP3播放器功能的各种形式的电子产品，如能够播放MP3的手机，PDA，车载音响和数字相机等。 便携式MP3播放器的方案分析 本章分两大部分MP3播放器的硬件解决方案和MP3播放器的软件解决方案[4]。硬件方面包括：基于分离芯片的MP3播放器方案、基于集成MP3功能单片机的MP3播放器方案、基于定