创新实验报告模板1

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1、时间：周四下午组号：6创新性实验报告题目学院专业学号学生姓名指导教师完成日期8摘要该系统以STM32VET6芯片作为主控制器，VS1003是由荷兰VLSI公司出品的一款单芯片的MP3/WMA/MIDI音频解码和ADPCM编码芯片，其拥有一个高性能低功耗的DSP处理器核VS_DSP，5K的指令RAM，0.5K的数据RAM，串行的控制和数据输入接口，4个通用IO口，一个UART口；同时片内带有一个可变采样率的ADC、一个立体声DAC以及音频耳机放大器。VS1003通过一个串行接口来接收输入的比特流，它

2、可以作为一个系统的从机。输入的比特流被解码，然后通过一个数字竟是控制器到达一个18位过采样多位ε-ΔDAC。通过串行总线控制解码器。除了基本的解码，在用户RAM中它还可以做其他特殊应用，例如DSP音效处理。该设计具有三个按键的简易操作界面，支持WMA、WAV、MID以及MP3四种音乐格式，同时支持文件夹和音乐文件的英文显示。该系统支持FAT16和FAT32文件系统，支持大容量SD/TF卡、支持高保真立体声耳机输出。经过实际测试，和现有的MP3相比：该设计性能稳定，功耗较低，声音亮丽，低音淳厚，支持

3、SD/TF卡读写，能以较好的效果播放出320kbps的歌曲，同时成本低廉，有研发前景。关键词：STM32VET6MP3SD/TFVS1003高保真1引言MP3播放器以其小巧的体积、强大的功能、优异的音质倍受人们的青睐。如果把它嵌入到我们的单片机系统中，实现音频输出，那么对系统的增色是不言而喻的。随着信息技术的飞速发展，形式多样的数字化产品已经开始成为继PC机后的信息处理工具，在这种数字化的潮流下，嵌入式系统已经成为当下研究和应用的热点之一，嵌入式手持设备视音频多媒体应用也越来越广泛。由于嵌入式系统

4、的应用要求及成本因素决定了嵌入式系统在系统资源，包括硬件资源和软件资源方面都是非常精简和高效的。随着数字编码及压缩技术的发展，语音文件也朝着高压缩比、高保真的方向发展，从MP1、MP2到目前的MP3格式。便携式MP3播放器作为一种集音频播放、数据存储为一身的数码产品，其功能结构为电子设计人员所津津乐道。MP3是MPEG音频的简称。MPEG音频是目前普遍应用的音频压缩标准，气功层的算法最为复杂，但压缩比最大，效果也最好，字低码率的条件下基本能达到CD的音质效果。MP3标准用尽可能低的码流实现CD音质

5、的声音而不会产生数据损失，如果对于一段声音不进行压缩的话，那么每存储一秒钟的立体声CD音质音乐必须用1.4Mbit，这是哥十分大的开销。通过用MPEG音频标准的压缩技术，我们可以把存储空间压缩到原来的1/12而不会降低声音的质量。即使1/24的压缩因子，仍然比单纯降低采样率的音质要号。低数据量和高播放音质的优点使其成为音乐存储、数字广播、网上音乐传输的主要方式。人们不仅可以使用计算机软件，还可以通过数字随身听来欣赏音乐。82系统总体设计本系统是基于STM32微控制器所设计的MP3播放器，音频文件存

6、储在SD卡上，由微控制器读取数据到VS1003音频解码模块并输出，同时微控制器与PC机进行串口通信，可实时观察SD卡读取情况，以及MP3音乐播放状况。通过按键可以切换歌曲和选择循环播放。耳机输出按键整个系统分为两个模块：STM32VET6系统板、VS1003音频解码电路。STM32VET6系统板上面有工作所需要的最少资源：时钟控制电路、复位电路、JTAG控制口、SD卡接口、按键、以及与外围电路相连接的接口。VS1003音频解码电路模块上集成了稳压电源、滤波电路，可通过USB直接给其供电。PC机ST

7、M32VET6微控制器VS1003音频解码SD卡83硬件电路设计（1）VS1003音频解码模块VS1003是一个单片MP3/WMA/MIDI音频解码器和ADPCM编码器。它包含一个高性能，自主产权的低功耗DSP处理器核VS_DSP4,工作数据存储器，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，也有一个高品质可变采样率的ADC和立体声DAC，还有一个耳机放大器和地线缓冲器。VS1003通过一个串行接口来接收输入的比特流，它可以

8、作为一个系统的从机。输入的比特流被解码，然后通过一个数字音量控制器到达一个18位过采样多位ε-ΔDAC。通过串行总线控制解码器。除了基本的解码，在用户RAM中它还可以做其他特殊应用，例如DSP音效处理。VS1003原理框图：VS1003共有16个16位的寄存器，地址分别为0x0-0xF，通过控制这些寄存器，即可以控制MP3解码，音量控制，采样率，以及音频输出。STM32单片机通过SPI接口向VS1003发送数据。其中DREQ为命令响应，XCS为片选有效端口，XDCS为传输数据有效端