MP3播放机工作原理.docVIP

  1. 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
MP3播放机工作原理.doc

MP3播放机的工作原理   首先来看看硬件结构:   一个完整MP3播放机要分几个部分:中央处理器、解码器、存储设备、主机通讯端口、音频DAC和功放、显示界面和控制键。如上图。其中中央处理器和解码器是整个系统的核心,在我的DIY作品中,这两个部分集成在一个芯片中。这里的中央处理器我们通常称为MCU(单片微处理器),简称单片机。它运行MP3的整个控制程序,也称为fireware。控制MP3的各个部件的工作:从存储设备读取数据送到解码器解码;与主机连接时完成与主机的数据交换;接收控制按键的操作,显示系统运行状态等任务。解码器是芯片中的一个硬件模块,或者说是硬件解码(有的MP3播放机是软件解码,由高速中央处理器完成)。它可以直接完成各种格式MP3数据流的解码操作,并输出PCM或I2S格式的数字音频信号。   存储设备是MP3播放机的重要部分,通常的MP3随身听都是采用半导体存储器(FLASH MEMORY),在我的作品中是用硬盘存作为存储器。它通过主机通讯端口传来的数据(通常以文件形式),回放的时候MCU读取存储器中的数据并送到解码器。数据的存储是要有一定格式的,众所周知,PC管理磁盘数据是以文件形式,MP3也不例外,最常用的办法就是直接利用PC的文件系统来管理存储器,微软操作系统采用的是FAT文件系统,这也是最广泛使用的一种。播放机其中一个任务就是要实现FAT文件系统,即可以从FAT文件系统的磁盘中按文件名访问并读出其中的数据。   主机通讯端口是MP3播放机与PC机交换数据的途径,PC通过该端口操作MP3播放机存储设备中的数据,拷贝、删除、复制文件等操作。目前最广泛使用的是USB总线,并且遵循微软定义的大容量移动存储协议规范,将MP3播放机作为主机的一个移动存储设备。这里需要遵循几个规范:USB通信协议、大容量移动存储器规范和SCSI协议。   音频DAC是将数字音频信号转换成模拟音频信号,以推动耳机、功放等模拟音响设备。这里要介绍一下数字音频信号。数字音频信号是相对模拟音频信号来说的。我们知道声音的本质是波,人说能听到的声音的频率在20Hz到20kHz之间,称为声波。模拟信号对波的表示是连续的函数特性,基本的原理是不同频率和振幅的波叠加在一起。数字音频信号是对模拟信号的一种量化(如下图),典型方法是对时间坐标按相等的时间间隔做采样,对振幅做量化。单位时间内的采样次数称为采样频率。这样一段声波就可以被数字化后变成一串数值,每个数值对应相应抽样点的振幅值,按顺序将这些数字排列起来就是数字音频信号了。这是ADC(模拟-数字转换)过程,DAC(数字-模拟转换)过程相反,将连续的数字按采样时候的频率顺序转换成对应的电压。MP3解码器解码后的信息属于数字音频信号(数字音频信号有不同的格式,最常用的是PCM和I2S两种),需要通过DAC转换器变成模拟信号才能推动功放,被人耳所识别。   MP3播放机的显示设备通常采用LCD或者LED发光二极管。显示系统的工作状态。   控制键盘通常是按钮开关。键盘和现实设备合起来构成了MP3播放机的人机交互界面。   MP3播放机的软件结构跟硬件是相对应的,即每一个硬件部分都有相应的软件代码,这是因为大多数的硬件部分都是数字可编程控制的。最简化的MP3软件处理任务只有两个操作:   1. 读取存储器上的数据,送到解码器,解码器的输出送到音频DAC;   2. 分析USB主机控制器发的指令,完成对存储器的操作,将操作结果送回USB主机。   前一个处理过程完成了MP3数据的回放,后一个处理过程实现了USB移动存储器。这两个过程也是整个软件部分最复杂的。除此之外的部分都是为了实现主要功能设计的,由于篇幅限制,不能对每个模块详细说明。 DIY过程   如此复杂的一个系统,DIY的过程也是漫长艰难的,从最初到初步完成历时8个月。大致分成几个阶段:资料搜集和器件选型、绘制电路图、制作印刷电路板、焊接和硬件调试、软件编码、外壳包装。   资料搜集和器件选型   这项工作我很早就开始了。 小小的MP3播放机汇聚了多项标准协议,包括MP3标准本身,用于存储的FAT文件系统,USB通信协议和微软大容量移动存储标准。互联网真是个好东东,假如没有互联网,这个东西恐怕也不可能造出来。所有的参考资料都来自于网络。   资料是有了,能否实现关键依赖于能否找到合适的器件。好在一开始就选定了ATMEL公司的MP3单芯片解决方案,这颗IC真是做MP3绝好的选择,它集成了MP3需要的大多数部件。外围芯片也很重要,首先要解决的就是音频DAC,选择的要点是要能与解码器输出的数字音频信号格式匹配,其次要考虑价格,是否能买到等因素。剩下的就是一些普通芯片了,逻辑门、存储器,电源、功放、各种插件等。这可是一个痛苦的过程,在网上找到资料,经研究符合

文档评论(0)

dmz158 + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档