基于51单片机(ch375)的MP3播放器.pdfVIP

基于51单片机的MP3音乐播放器设计

1．1系统功能简介

本设计主要完成U盘的识别和数据的读取，并将U盘中读取的MP3文件解码

播放出流畅的音乐，完成．MP3播放器的存储与解码的分离。系统功能主要包括读

取U盘数据和MP3解码播放2部分。实现设计功能需要USB接口芯片、MP3解码芯

片、主控制器和其他外围电路。

考略难易程度和实际实现程度，这里的MP3只提供从u盘的根目录读取MP3格式

的文件（不包括wma，wmv，midi格式），而且u盘的文件格式必须为FAT32。再

者，考略到单片机的运行速度较慢，如果文件的采样频率额过高，可能会造成播

放断断续续，因此读取的MP3文件的采样频率事先转化为频率64kps，这样可以获

得较好的音质。

2.主要芯片的选取

2.1．单片机的选取

由于解码和播放有很高的速度要求，且需要单片机有较大的ROM和RAM，这

里我们选取了STC12C5A60S2。STC12C5A60S2是新一代51单片机，是传统51单片

机的升级换代产品，可实现“1个时钟/机器周期”，在同等晶振下运行速度可以

达到传统单片机的12倍。在这里，我们采用22.1184M.

2.2．USB总线接口芯片的选取

通过比较部分参数，我们选择南京沁恒电子生产的一款USB通用接口芯片

CH375。CH375是一个USB总线的通用接口芯片，CH375芯片支持HOST主机方式和

DEVICE设备方式，在本地端，CH375具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及

终端输出，可以方便地挂接到单片机等控制器的系统总线上。最重要的是，该芯片

内置固件处理海量存储设备的专用通讯协议，可以使我们的编程难度大大减小。内

部集成了PLL倍频器、主从USB接口、数据缓冲区、被动并行接口、异步串行接

口、命令解释器、控制传输的协议处理器、通用的固件程序等。

2.3．音频解码芯片的选取

音频解码芯片选择芬兰VLSI公司生产的VSl003。VSl003具有MP3／wMA／

MIDI解码和ADPCM编码功能，他内部包含一个高性能、低功耗的DSP处理核(VSD

一SP)，为用户应用提供5KB的指令RAM和0.5kb的数据RAM。串行的控制和数据

接口，4个常规用途的I/O口，一个UART，也有一个高品质柯便采样率的ADC和立

体声DAC，还有一二耳机放大器和地线缓冲器。

3．模块实物图

在实际作品中，由于USB总线接口芯片CH375和音频解码芯片VS1003都是贴

片元件，考略到焊接难易程度、开版的繁琐程序和设备的缺乏，所以均采用现成的

模块，即CH375模块和VS1003模块。

CH375模块

VS1003模块

4．原理图

下面的电路图我们不给出模块的内部原理图，只引出所需要的引脚。

引脚说明：

（1）MP3模块（5V供电）

VS_S0—P16VS_XDCS—P05VS_SI—P15VS_XCS—P06

VS_SCK—P17VS_XRST—P10VS_DREQ—P11GND—电源地

（2）Ch375模块（5V供电）

D7-D0—P0CS—P21A0—P20RD—P37WR—P36INT—

P32

GND—电源地

备注：由于proteus没有STC12C5A60S2，所以用89c52单片机替代，个别引

脚有略微区别，到时以实际的为准

5.连接与控制

5．1USB接口芯片CH375与MCU的连接与控制

CH375可以方便地挂接到MCU系统总线上，MCU通过CH375按照相应的USB协

议可以很方便地与其他USB设备进行通信。本设计中CH375工作在USBHOST模式

下，将8位并行数据线D0～D7与STC12C5A60S2的P0口相连实现数据与命令的并

行传输，RD，WR和CS分别为读选通、写选通和片选，低电平有效；INT中断请求

为低电平有效；地址输入线AO为高电平时选择命