重庆大学学报

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2003年l2月重庆大学学报Dec．20o3第26卷第l2期JournalofChongqingUniversityVoI．26No．12文章编号：1000—582X(2003)12—0098—05一种基于通用单片机的MP3播放器解决方案‘罗钧，桂杰出(重庆大学光电技术及系统国家教育部重点实验室，重庆400044)摘要：讨论了一种基于通用单片机的MP3播放器解决方案。它采用Intel体系的8位单片机作为系统控制器，利用USB接口下载MP3歌曲，用Compactflashcard存贮MP3文件。详细

2、说明了控制器通过USB接口和上位机通讯，控制器和Compactflashcard的接口设计，MP3解码芯片的STA013的使用，数字语音信号通过D／A转换器CS4334转换为模拟语音信号。由于采用的是通用的单片机实现的，该种MP3播放器可以很容易地移植到其它微控制器系统中，使设备兼具MP3播放功能的设备。关键词：单片机；MP3；USB；CF卡中图分类号：68文献标识码：AMP3(MPEGAudioLayer一3)是一种数字音频压DATADEcoDEDAC缩技术，数字压缩速率达到每通道128kbps，数据压缩SOURCE(CF卡)STA013ll

3、CS4334比例可以达到12：1⋯。MP3播放器的主要作用就是解压压缩的MP3数字音频，再现MP3音乐，同时为携u(AT89C5。1)Il——带方便还要能存贮MP3文件，MP3歌曲可以从电脑上下载。MP3播放器主要由MP3文件解码部分、文件存PDIUSBDl2贮部分、文件下载接口和语音播放部分构成。根据解USB接口码的方法播放器可分为软解码和硬解码两种：软解码图1MP3播放器系统框图是利用控制器软件解压缩MF3文件，它要求控制器的处理速度要快；由于所采用的是低速的单片机，所以采2MP3文件的解码播放用的是SST公司的STA013解码芯片解码，减

4、轻了单STA013是很灵活的MPEGLayerm音频解码芯片机的负担。片，它支持MPEG1和MPEG2标准的音频数据流的解1MP3播放器系统结构码，同时还支持低采样率的压缩的数据流的解码J，MP3播放器主要由如图1实线所示的几个部分组如MPEG2．5。STA013的接口电路部分如图2所示。成，MCU(单片机)负责控制USB接口芯片PDIUS—STA013通过IC总线来传输控制信息，通过串行数据BD12与计算机通讯从计算机上下载MP3文件、通过线接受语音数据。IC控制由SCL和SDA两个引脚来IC总线控制解码芯片STA013工作，以及完成数据从实

5、现，它们运用IC协议传送命令、查询参量、初始化源到STA013的传送；CF卡用来存贮MP3文件，播放芯片以及控制芯片的解码。SDI(数据)、SCRK(时时MP3文件从CF卡传送给STA013解码，这些控制钟)、DATA—REQ(准备好)三个脚都是连接到数据源。都是由单片机来实现的。解码后的数字音频信号通过当DATA—REQ为高的时候，数据源以尽可能快的速度D／A转换器CS4334转换成模拟音频信号。向STA013串行传送数据，直到STA013的缓冲区快要满的时候，DATA—REG变为低，数据传送停止。·收稿日期：2003一o7-03基金项目：重

6、庆市信息产业局科技攻关项目(200113013)作者简介：罗钧(1963一)，男，重庆人，重庆大学副教授，主要从事智能仪器及系统和数码相机的研究。—T一维普资讯http://www.cqvip.com第26卷第12期罗钧等：一种基于通用单片机的MP3播放器解决方案992．3STA013的工作过程1)芯片初始化：检查STA013芯片是否存在；向STA013传送SST公司提供的“p02—0609．bin”配置文件。2)传送MP3数据：传送MP3数据的基本思想就是在STA013需要数据的时候，给它传送。使用者不需要关心MP3的比特率问题，STA013

7、会测定MP3的比特率，然后决定以合理的速度吸纳传送过来的数据，同时给出继续需要数据的信号。在传送数据的过程中，当STA013的缓冲区将要满的时候，STA013停止图2STA013引脚原理图给出继续需要数据的信号，对于易于变化的MP3比特流，STA013可以自动处理。它同时还可以自动探测2．1Ic总线4种简单的基本操作MP3的采样频率(44．1、48kHZ等)并合理调整DACA．开始条件：SDA由高到低跃变，SCL为高。表的时钟。所做的就是以尽可能快的速度传送，只要它示一个通讯过程的开始或者停止，而不是在传送数据。小于20Mbit／s。B．写字节

8、，得到确认信息：此时SCL为低，MCU3)解码：该过程由STA013的DSP核来进行，它先传出8位数据，当第9个时钟到来的时候，MCU收到通过MP3文