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基于CH375的U盘MP3播放器设计

来源:    编辑:    发布时间:2014-12-18 18:39:09    浏览量:

随着电子技术的发展,MP3播放器向大容量、高音质、小巧便携不断发展。虽然播放器与存储器的一体化设计使MP3播放器便于携带,但与此同时他也带来了很多新的问题,比如存储容量固定,如果想装下更多的歌曲只能去购买新的产品,造成了巨大的浪费;另一方面,一体化又限制了MP3播放器在其他领域的应用,比如车载MP3等不方便移动的播放器。于是将存储器与播放器分离成为MP3的另一发展模压电感方向,同时HOSTUSB的开发也为实时数据采集的移动存储提供了价格低廉的解决方案。本文将从软硬件方面详细先容如何用AVR控制HOSTUSB读取U盘中的文件并将其解码播放。

  l 方案设计

  1.1 系统功能概况

  本设计主要完成U盘的识别和数据的读取,并将U盘中读取的MP3文件解码播放出流畅的音乐,完成.MP3播放器的存储与解码的分离。系统功能主要包括读取U盘数据和MP3解码播放2部分。实现设计功能需要USB接口芯片、MP3解码芯片、主控制器和其他外围电路。

 差模电感器 1.2主要芯片的选择

  通过比较本文选择南京沁恒电子电感器制作生产的一款USB通用接口芯片CH375。CH375芯片支撑HOST主机方式和DEVICE设备方式,内部集成了PLL倍频器、主从USB接口、数据缓冲区、被动并行接口、异步串行接口、命令说明器、控制传输的协议处理器、通用的固件程序等。

  音频解码芯片选择芬兰VLSI企业生产的VSl003。VSl003具有MP3/wMA/MIDI解码和ADPCM编码功能,他内部包含一个高性能、低功耗的DSP处理核(VSD一SP),一个工作内存,一片可供用户程序使用的5.5 kBRAM,一个串行SPI总线接口,一个高质量的采样频率可调的过采样DAC以及一个16位的采样ADC。

  采用高性能低功耗的8位AVR闪存微处理器作为系统主控制器,ATmega64内部具有丰富的资源,64 kB的系统内可编程FLASH,2 kB E2PROM,4 kB SRAM,53个通用I/O口线,32个通用工作寄存器,RSIC设计的单指令周期使单片机具有高速处理能力,能保证MP3文件的顺畅播放。

  2硬件接口

  2.1 USB接口芯片CH375与MCU的连接

  CH375可以方便地挂电感器生产接到MCU系统总线上,MCU通过CH375按照相应的USB协议可以很方便地与其他USB设备进行通信。本设计中CH375工作在USBHOST模式下,将CH375的TXD端接地,RXD端悬空采取并行传输的方式,将8位并行数据线D0~D7与AT-mega64L的PD口相连实现数据与命令的并行传输,RD,WR,CS,INT和A0五根控制线分别连接至ATmega64L的PC3~.PC7引脚,接口的系统框图如图1所示。RD,WR和CS分别为读选通、写选通和片选,低电平有效;INT中断请求为低电平有效;地址输入线AO为高电平时选择命令端口,可以向CH375写人命令;当AO引脚为低电平时选择数据端口,可以向CH375读写数据。

当CH375工作在主机方式时MCU通过RD,wR,片选CS、中断INT和地址线AO的综合控制,完成与CFl375的通讯,通过USB接口实现从U盘读写数据的功能。INT引脚和MCU的外部中断输入引脚相连,当有U盘插入时1NT变为低电平触发外部中断,当CS,RD和AO都为低电平时,CH375中的数据可以通过D7~DO输出;当CS,wR和AO都为低电平时,D7~DO上的数据被写入CH375芯片中;当CS和wR都为低电平AO为高电平时,D7一DO中的数据可作为命令码写入CH375芯片中。

  2.2 MP3解码芯片与MCU的连接

  VSl003通过同步串行总线SPI与ATmega64L进行命令和数据的传输。由于ATmega64L内部集成有SPI总线模块,只要正确写SPI相关寄存器就能轻松控制SPL这种硬件SPI总线减小了App设计的困难。VSl003的SPI接口具有2种工作模式:新模式和兼容模式。设置寄存器SM_SDI。NEW为1使VSl003处于新模式,此时设置SMSDISFIARED为O,控制信号和数据信号的传送将分别采用xCS和xDCS作为同步信号。

  系统启动后,由MCU控制将存储于U盘中歌曲的码流信息送入到VSl003芯片中,通过VSl003芯片解码以及其内含的高质量的立体声DAC和耳机驱动电路,实现MP3歌曲的播放功能,在按键的控制下,实现对歌曲播放模式以及歌曲选择等功能。

  VSl003的所有数据和控制命令均通过SPI总线接口实现,因此与MCU接口实现比较简单,包括3条SPI数据线和4条与PB4~PB7引脚相连的控制线,接口框图如图2所示。

  3App编程

  3.1 U盘文件管理系统

  U盘采用的文件系统一般都为FAT文件系统他将存储空间分为5部分:主引导扇区(MBR)、DOS引导区(DBR)、文件分配表(FAT)、文件目录表(FDT)和数据。Ctt375提供了U盘文件级子程序库,单片机可以直接调用子程序读写U盘中的文件数据。

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