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1、基于AT89C51SND1C的MP3播放器设计1、概述MP3作为高质量音乐压缩标准，正进入越来越多人的生活，给数字音频工业带来强劲的冲击。MP3技术音乐数据压缩比较大，回放质量较高。如将CD格式的音乐数据压缩成MP3格式，音效相差无几，但大小至少可压缩12倍。由于MP3音乐的较小数据量和近乎完美的播放效果，使MP3格式的音乐文件在网络上传输得以实现。1995年，采用MP3格式的音乐开始在网上传播时，主要是用类似Winamp的播放软件进行播放,使MP3音乐无法脱离计算机进行播放,给欣赏音乐带来不便。1997－1998年间，韩国Saehan公司制造了世界上第一台便携式MP3播放器MP-F20(MP
2、Man系列MP3播放器的第一款商业产品)。1998年8月，DiamondMultimedia公司在美国推出了Rio系列MP3随身听,正式启动了MP3播放器市场。随着技术的发展，人们对MP3播放器的要求也越来越高，因而制造商从各个方面提升其附加功能，扩大MP3播放器的适用领域。随着MP3播放器的出现和市场的快速发展为微控制器(MCU)甚至MCU/DSP混合器件应用带来了新的机遇。许多半导体公司提供各种供MP3播放器使用的器件，包括解码器、数模转换器、模数转换器、现场可编程门阵列(FPGA)、专用标准产品(ASSP)以及MCU/DSP混合器件等,这就为MP3播放器的选型、设计、开发提供了多种方案。
3、16随着MP3播放器的激烈竞争，产品开发的发展以及技术的不断发展，一些芯片厂商已经推出了集成MP3解码及其它附加功能的微控制器MP3播放芯片，使MP3播放器向集成化方向发展。另外MP3播放器的附加功能也越来月具有吸引力，如将MP3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，可播放多种数字音乐格式(如WMA、AAC等)，集成时钟日历，同步显示中文歌词等等。1、系统原理市场上流行的MP3播放器通常是兼具播放器和U盘功能的嵌入式电子产品,除了具有方便的播放控制功能之外,还支持USB通讯协议,可以与计算机进行数据交换,有些LCD显示,或具有录音功能。
4、基于以上的功能分析,本文要涉及的MP3设计方案是一个仅具备以上几种基本功能的嵌入式系统。一个典型的MP3播放器的主要结构如图1所示。其组成部分包括单片机控制系统、LCD显示器、按键、MP3解码器、D/A转换、音频放大、大容量移动存储器、USB接口和声音输出等等。LCD显示器按键单片机控制系统(MCU)大容量移动存储器USBMP3解码D/A转换音频放大声音输出图2.1MP3播放器主要结构示意图MCU(单片机)主要负责控制USB接口芯片与计算机通讯从计算机商下载MP3文件、通过总线控制解码芯片工作，以及完成数据从源到解码器的传输；大容量移动存储器用来存储MP3文件，播放时MP3文件从存储器传送到解
5、码器解码，这些控制都是由单片机实现的。解码后的数字音频信号通过D/A转换器转换成模拟音频信号，然后通过音频放大电路，最后输出。LCD显示器同步显示正在播放的MP3文件的状态，按键控制MP3播放器的播放、停止、快进和倒带以及其它功能的选择。在具有U盘功能的MP3播放器中,U盘主要由CPU、USBDevice接口芯片和存储器三部分构成。其中CPU和USBDevice接口往往是集成在一起的芯片,存储器一般为Flash；MP3主要组成部分是:CPU、MP3硬件解码器、D/A转换与音频放大器、Flash16存储器。集成解决方案可以是带MP3硬件解码器的CPU,或者是将硬件解码、D/A转换与音频输入集成在
6、一起。如果利用U盘的海量存储容量,为MP3提供大量存储器,同时MP3和U盘采用同一个CPU来进行MP3播放器的设计,可使其具有良好的性价比。本文所设计的具有U盘功能的MP3可分为以下几个组成部分:CPU、USBDevice接口、MP3硬件解码、D/A转换与音频放大芯片、Flash存储器。几个可以参考的方案如表1所示。表2.1方案选择表CPUUSBDevice接口芯片MP3解码芯片D/A转换与音频放大芯片Flash存储器方案一AT89C51SND1中集成AT89C51SND1中集成AT89C51SND1中集成CS4330A+双路运放K9F5608方案二PIC16C64PDIUSBD12MAX35
7、07DDAC3550K9F5608方案三AVR8515PDIUSBD12STA013CS4330A+双路运放K9F5608以数字电路为主的硬件电路设计,一般以芯片为核心来实现系统功能。单个芯片实现某一部分的主要功能,而多个芯片之间则要有机的协调和配合。因此,最终选定高集成度的带有CPU、解码器和USB控制器的芯片AT89C51SND1为核心来完成MP3播放器中的设计。通过AT89C51SND1集成
