基于STM32F单片机的音乐播放器设计.doc

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1、基于STM32的大容量音乐播放器设计(湖北大学物理学与电子科学技术学院,湖北武汉)摘 要:采用具有ARM Cortex-M3内核的STM32F103R8T6等芯片进行相关的硬件设计,使用KEIL4.0进行固件程序和驱动程序的开发,设计了一种基于STM32的CCID协议的USB读卡器.该读卡器支持符合ISO 7816-3规范的接触式IC卡。实验表明,该设计可以提高智能卡系统的通信速度和中断响应速度。关键词:USB;CCID协议;STM32;ISO7816-31引言2系统总体设计概述基于PCM1770芯片播放器3硬件设

2、计3.1控制器STM32F105互联型系列微处理器使用高性能的ARMCortex-M332位的RISC内核。工作最高频率为72MHZ,内置256K字节的闪存和64K字节的SRAM。丰富的I/O端口和联接到两条APB总线的外设。包含标准的通讯接口(2个IIC接口,3个SPI接口,2个IIS接口,1个USBOTG全速接口,5个USART接口和2个CAN接口),2个12位的ADC和4个通用的16位定时器。。它具有高性能、低功耗、低电压等特性,同时还具有高集成度和易于开发的特点,使该系列产品成为小型项目和作为完整平台的理想

3、选择。STM32的使用需要一个最小系统,包括晶振电路,复位电路。1)晶振电路的设计:晶振电路用于向处理器提供工作时钟。本系统使用72MHZ无源晶振作为系统的主振荡器。晶振的负载电容应当按照要求选取,电容不正确可能导致晶振起振缓慢甚至不起振,这将影响整个系统的稳定性。2)复位电路的设计:采用简单的“RC+按键”复位形式,该复位电路可以实现上电自动复位和手动按键复位。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的,按键复位是通过复位端经电阻与电源接通而实现的。3.2电源本系统所需要的硬件输入电源为3.3V,采用AS1

4、l17—3.3稳压芯片来提供,输入电压范围是4.75V-10V,输出电压3.3V。在使用过程中用5V电源供电即可。3.3PCM1770音频播放模块DAC芯片选择德州仪器的PCM1770PWR芯片提供音频播放功能,它是具有耳机放大器的24位低功耗立体声音频DAC(解码器)。可支持工业标准音频数据格式,包括标准模式、I2S飞利浦标准、MSB对齐标准。可直接驱动耳机,具有软件控制音量大小,芯片模式和模拟语音合成等功能。PCM1770的I2S共4路信号,I2S_SD串行数据用来接收2路左右声道时分复用通道的数据、I2S_W

5、S字选(左右声道选择)从模式下作为输入、I2S_CK串行位时钟从模式下作为输入、I2S_MCK主时钟PCM1770工作需要的时钟。PCM1770的SPI共三路信号,SPI2_CS接口片选、SPI2_SD数据接收、SPI2_CLK时钟信号。本系统中处理器通过I2S接口(处理器带有I2S接口)传送音频信号到PCM1770,由它进行解码输出到音频座。处理器通过SPI接口访问PCM1770的寄存器,实现配置和控制功能。如图1所示。3.4SD卡数据存储模块SD卡(SecureDigitalMemoryCard)安全数码卡,是

6、一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备,它被广泛地于便携式装置上使用。SD卡具有大容量、高性能、安全等多种特点的多功能存储卡。SD卡支持两种接口访问模式,SDIO模式和SPI模式。本系统选择kingston8G的SD卡,采用SPI模式通讯。3.5W25Q32数据存储模块和OLED显示模块本系统选择型号为CTPMY的OLED屏以及16Mbit的串行FLASH存储芯片W25Q32,OLED(OrganicLightEmittingDisplay)有机发光二极管显示面板,是一门相当年轻的显示技术。它利用有机半导体材料和

7、发光材料在电流的驱动下产生发光来实现显示。与LCD相比有很多优点,超轻、超薄、高亮度、大视角、像素自身发光、低功耗、高清晰等等。CTPMY与一般LCD接口相似,包括数控选择D/C、读写选择W/R、复位和8个并行数据传输位。W25X系列FLASH存储器可以为用户提供存储解决方案,具有PCB板占用空间少,引脚数量少,功耗低等特点。与不同串行FLSH相比,使用更灵活,性能更出色。它非常适合做代码下载应例如存储声音,文本和数据。工作电压在2.7V-3.6V。在这里选择W25Q32型号,存储容量为4M,存储汉字和字母,供OL

8、ED显示屏使用。如图3所示。3.6按键控制本系统中选择普通三个四角按键作为控制输入端,可以控制播放、暂停、音乐选择、声音调节等。4软件设计RealViewMDK开发套件源自德国Keil公司,是ARM公司目前最新推出的针对各种嵌入式处理器的软件开发工具,支持ARM7、ARM9和最新的Cortex-M3核处理器.本次设计的软件平台是建立在MDKμVision4之

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