基于STM32的嵌入式MP3设计

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1、一．设计名称3二．设计要求3三．设计目的3四．设计环境4五．设计思路41.总体设计方案45.1.1控制模块45.1.2电源模块45.1.3音频解码模块55.1.4显示模块55.1.5总结62.硬件电路设计65.2.1SD卡模块75.2.2音频解码模块85.2.3液晶显示模块83.软件程序设计95.3.1MP3播放流程设计9六．调试过程106.1设计调试部分106.1.1USB转串口106.1.2使用Flashloader进行串口连接106.1.3SD卡设置11186.2问题分析116.2.1软件部分问题分析116.2.2硬件部分问题分析12七．心得体会12八．参考文献13

2、18一．设计名称基于STM32的嵌入式MP3设计二．设计要求实现简单的MP3音乐播放功能，单曲循环播放，下一首，音量调节，添加歌曲等简单功能。三．设计目的1.了解所选择的ARM芯片各个引脚的功能，工作方式，计时/定数，I/O口，中断等的相关原理，并巩固学习嵌入式的相关内容知识。2.了解STM32、SPI接口、SD卡、TIMER、中断、FAT文件系统、USB等的应用。3.通过MP3播放器设计掌握嵌入式开发的基本方法和步骤。4.注重培养综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力，培养创新意识和创新能力，并获得科学研究的基础训练。四．设计环境硬件：PC机、ARMCortex

3、系列为控制器开发套件USB串口线软件：windows98/XP/2000系统、Flashloader18一．设计思路1.总体设计方案本次设计采用STM32系列微控制器，结合解码芯片VSl003、SD卡、LCD等外围设备设计并实现了MP3播放器。其主要功能有：播放VSl003支持的所有音频文件，如MP3、WMA、WAV文件，且音质非常好；通过LCD显示歌曲名字和播放状态；本系统还实现了读卡器功能，PC机可通过USB接口直接对开发板上的SD卡进行读写操作，以方便拷贝音频文件。5.1.1控制模块此方案采用STM32ARM板实现，它使用高性能的ARMCortex-M332位的RI

4、SC内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器(高达128K字节的闪存和20K字节的SRAM)，丰富的增强型I/O端口以及包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和一个PWM定时器。使得处理速度大大提高，机器功耗大大降低，整体性能得到很大提高。32位的处理器使得控制更加稳定、迅速，窗口型看门狗，使得程序运行更加高效。另外，比较方便的是该板支持硬件仿真，通过Ulink仿真器可以方便实现在线逐步调试，这大大方便了系统的开发与调试工作。5.1.2电源模块电源设计是一个系统设计中的关键部分，对于整个系统，一个稳定的、具有一定功率的电源和合理的电源管理是必不可少的。本系统有以下

5、几种电源：CPU的内核数字和模拟电源电压+1.8V，CPU的I／O口数字和模拟电源电压+3.3V、总线的隔离电源、LCD的驱动电源、其他外围设备电源电压+5V等电源。出于调试的方便和即插即用性，以及本系统的侧重点在MP3播放器上，所以我采用USB为系统供电，如此一来使系统的实现变得更加简便、迅速。5.1.3音频解码模块VS1003可以作为一个微控制器的从机，通过串行SPI接口来接收输入的比特流，输入的比特流被解码后，可以通过一个数字音量控制器到达一个18位过采样多位DAC。通过串行总线控制解码器。这样利用一个VS1003芯片与STM32F103x处理器配合，STM32处理

6、器读取SD卡中的MP3文件，将其通过SPI接口送往VS1003芯片播放，然后再利用STM32F10X处理器的一些GPIO口来控制VS1003即可以实现一个MP3Player的原形设计。185.1.4显示模块1）常见的基于单片机设计的音乐播放器基本不能显示歌曲。该音乐播放系统设计上增加液晶显示器，LCD显示模块主要完成数据显示、输出数据与显示数据的同步等功能，可为使用者提供曲目信息。由于LED数码管只能显示数字而无法显示其他中英文字符，并对成本及功能考虑，因此从设计的成本及功能的角度考虑，采用LCD1602显示模块，它可以显示每目的英文名字。LCD1602驱动电路简单，可以

7、由CPU输出命令驱动。2）又由于STM32V100开发板中没有液晶控制器的功能模块，如果所选择的液晶屏内部也没有液晶控制器，那么，要使CPU可以对液晶进行控制，就必须加设计一个液晶驱动控制电路。另外，由于液晶用来显示调节播放音量的ADC转换值和歌曲的顺序，所以字符型的LCD1602基本上能够满足显示要求。又由于系统设计时间的限制，因此本系统中选择自带控制器的液晶屏LCD1602液晶显示。其连接电路图如图5.1所示。图5.1LCD液晶管脚连接图5.1.5总结通过上述论证，本系统采用STM32作为微控制器，VS1003作为解码芯片