音乐播放器分析报告.doc

分类号 密级 ＵＤＣ 编号 本科毕业论文(设计) 题目 基于STM32的MP3播放器的设计 系 别 物理与机电工程学院 专 业 名 称 应用电子技术教育 年 级 2011 级 学 生 姓 名 罗 凤 丹 学 号 1150740003 指 导 教 师 秦 新 燕 陈 磊 二〇一五年四月 湖北第二师范学院毕业论文（设计）原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名： 年 月 日 文献综述 概述 随着电子技术的高速发展和嵌入式系统的广泛应用，越来越丰富的电子产品进入人们的日常生活。面对这样多形式、多渠道的信息来源，人们对信息的整合运用与随时调整的要求越来越高，消费电子产品潜移默化地改变着人们的生活。目前，消费电子产业每年都在持续增长，所涉及的产品领域和行业也越来越广泛。现阶段的播放器技术已经相当成熟，但对于缺少实践经验的我们还有巨大的吸引力，音乐遍及生活周围，比如每天的闹钟、手机铃声、上下课铃声、午间广播。MPEG-1是目前应用普遍的音频压缩器，它的中层III的算法最为复杂，能在低码率的条件下达到CD的音质效果，通过运用MPEG音频标准压缩技术，能把存储空间压缩到原来的1/12而不会降低音质。结合大学四年学习的专业知识，同时抱着学习的态度，设计一款MP3播放器。 综述正文 MP3是一种数字音频和有损压缩格式，它的出现很大强度地降低音频数据量。目前MP3的设计主要有，基于单片机的MP3及基于DSP的MP3和基于ARM的嵌入式MP3等，MP3编码的设计是基于保证高性能、低功耗等的前提下，再以较小的空间对音频进行编码。微处理器是播放器的“大脑”，一方面接受用户选择的播放控制，向数据信号处理芯片发出指令，使其准确地处理音频信号，一方面将当前播放歌曲的信息显示在液晶显示屏上，数码信号处理器首先用解压算法将MP3文件解压，然后利用数模转换器能将数码信息转换成简单的波形信息，然后由功率放大器将信号放大并送到音频端口，最后通过连接在音频端口的耳机，或连接一个音响就可以听到动听的音乐了。在设计上可有几个方案： 方案一：采用89C51单片机实现，51单片机是将CPU、控制器、运算器、及多种IO接口集成在一起的芯片。它有体积小，性能稳定，集成度高，可靠性高，性价比高等优点。因此基于单片机的MP3比较简单，能实现基本功能，但效率和性能并不高。其软件编程自由度较大，可以通过编程实现各种逻辑算法和控制控制，缺点是89C51需外接模数转换器以满足数据的采样，如果再增加部分语音播放功能还需外接语音芯片，这样外围电路就变得复杂，且软件实现较繁琐，另外，51单片机需要用仿真器实现软硬件调试，比较麻烦。 方案二：采用SPCE061A单片机实现，它主要包括输入/输出端口、定时器/计数器、数模/模数转换、串行设备输入/输出、通用异步串行接口、低电压监测和复位等电路，并且内置在线仿真电路ICE接口，使其能够快速地处理复杂的数字信号。且处于集成开发环境，配有多种相关的语音播放函数，用SPCE061A实现语音播放相对方便。它5V的工作电压， 16位的处理器芯片，较低的内存，使得功耗比较大，处理数据较慢，工作效率比较低，存储受到限制。 方案三：采用TMS320C5409芯片实现，TMS320C5409是定点DSP芯片，它采用先进的哈佛结构，具有八组总线，其程序总线和数据总线相互独立，允许同时读取指令和操作数。TMS320C5409运算速度快，能够优化CPU结构，低功耗，具有多个智能外设。本系统不但需要外部SRAM存储语音数据，并且要有与DSP相连接的键盘控制设备 方案四：采用STM32实现，STM32系列32位闪存微控制器使用了Cortex-M3内核，该内核的设计满足集高新性能、低功耗、低工作电压、竞争性价格以及实时、数字信号处理于一体的嵌入式领域要求。Thumb-2指令集可以把代码容量降低38%，带来了更高效的指令效率和更强大的性能