完美：U盘mp3播放器的设计与实现

高平（南开大学信息技术学院，天津30007１）摘要：MP3播放器具有便携性和低成本的特点，在音频播放器市场上处于绝对领先地位。本文使用AT89C51SNDLC作为主控件设计了一个简单的USB MP3播放器，将lsPl362用作USB主机，通过控制IsPl362在P3播放器中实jin 30007１）摘要：m3播放器具有更好的pe Portablc姐姐dLoww-CoSt的肋骨松弛毛发。拍打她的两个手掌上的.ket。介绍了一个咖啡。IsPl362 [Luo USB H0st，s la c c脚底钉Ding 0Uer AT89C51SNDlC maincontr0Uef西柚d.deer.Main砂浆内部ISPl362读取MP3文丘里管U盘播放它po got dp2 pon.Due MP3decoder，），L，它是Ver）r便捷按钮t productofbi dark ast0 yuge，其islowL。 ISPL364； U盘1简介目前，MP3播放器已经进入人们的生活。由于它们的便携性和低成本特性，它们在音频播放器市场中占据绝对领先地位，并正在取代许多传统的随身听播放器。

项目：天津市重点科技攻关项目（06略zGx03６））作者简介：李国锋（1958年），男，南开大学教授2372主芯片简介AT89C51SNDLC是基于8的MP3芯片AmviIE推出的C位MCU内核，具有内置MP3硬件，支持4８、44.１、3２、2４、22.05和16 {z采样频率，重低音，中音，高音平衡控制和沉重的低环绕声效果，可适应市场上不同DAC的可编程音频输出接口，与PCM格式和12S格式兼容内置2304B Fanqi M和64KB FIASH程序空间，方便用户添加复杂的功能，通过内置的锁相环提供MP3和音频时钟以及USB时钟[1如果要读取USB磁盘，则不可缺少USB主机控制器。在系统升级中，我们选择了功能强大的USB.0TG芯片ISPl362。lSPl362是01'飞利浦推出的G系列解决方案系列产品，它将01'G控制器，高级主机控制器和控制器集成在单个芯片上。

ISPl362 01控制器与USB2完全兼容。 O和Onme。 Gb补充1.0协议，主机和设备控制器与USB 2. O协议兼容，并支持12Mbit / s的全速传输和1.5Mbit / s的低速传输。 12Jo 3系统硬件结构该系统以Ar89C51SNDLC作为主控制器构建，如图1所示。首先，IsPl362由单片机控制，并分批读取U盘中的MP3文件，然后发送到硬件进行解码。解码后，数字音频接口将数字信号发送到音频DA转换器CS4330，然后通过数模转换生成音频信号。由于DA输出信号的功率有限，因此将运算放大器添加到其后端，并且放大后的信号可以输出到扬声器或耳机和其他设备。图1系统框架图lSPl362是16位总线结构，不能直接与8位单片机连接。因此，将单片机的P0和P2端口用作数据总线以连接到ISP1362的16位总线，并且West，Isp和Cogua分别连接到单片机的P3。４、P3.7和P3.6通过模拟读写时序来实现一系列操作，例如数据读取。 ISP1362具有两个USB端口，即OTG端口和主机端口。由于OTG端口包含主机功能，因此系统中使用01’G端口连接USB闪存驱动器。根据USB2.0协议，USB主机需要两个15kQ下拉电阻，但是0TG端口可以同时用作设备端口，并且该设备没有下拉电阻。

因此，ISPl362提供了一种“软连接”机制来控制是否通过内部寄存器连接电阻。 4AT89C51 SND1C和lSP1362的初始化在开始播放MP3文件之前，需要执行一系列初始化操作。这些操作通过在89C51SNDLC和lSPl362中设置相关寄存器来完成。其初始化流程图如图2所示。238镇相环初始化+旧的3初始化帧输出接口初始化按钮初始化分区数据缓冲区集硬件中断集rLBtlf！设置硬件配置寄存器A rier 9C51SNDLC和IsPl362初始化流程图4.1 AT89C51 SND1C初始化为了播放MP3文件，首先需要在以下几个方面设置主控制器AT89C51SNDLC。１） PLL初始化，MP3和音频输出接口使用内部PLL提供的时钟。２）MP3的初始化，即设置P3CON和MP3Cu【。３）音频输出接口已初始化。在获取两通道串行数据之前，必须正确设置音频输出接口AUDCON0和AIMCON1的相关部分。４）初始化按钮以实现播放MP3的人机交互功能。 4.2 lSP1362的设置为了能够正确读取USB闪存中的MP3文件，需要在以下几个方面设置USB控制芯片ISP162。

１）数据缓冲区的划分。 ISPl362中有一个数据缓冲区，对于uSB的四种传输模式，它可以分为四个部分。２）中断设置，即传统意义上的硬件中断。３）触摸rLBu大脑的设置以控制Yufan缓冲区的大小，并实现USB设备的数据传输类型。 5读取USB闪存盘USB闪存盘是使用USB传输时使用的块传输方法。除了实现最基本的USB协议之外，还需要许多相关协议，例如Mass St0 ship gc，Bun（仅SCSI.2和UFl等人[31. 5.1相关描述符和设置USB闪存驱动器通常使用MS Storage协议进行通信，但在此之前，首先要确定USB闪存驱动器的传输协议和端点描述符，Mass Storagc中的传输协议通常为这种传输方式，可以分为USB闪存驱动器中普遍使用SCSI指令集； BuUC.-Only传输方法要求首先读取端点描述符，以获得Bukongjbl和Bulk_put的两个端点。普通的USB通信5.2 BuIk_-Only传输协议Bu [... Ollly传输协议是将指令和数据打包为某种格式，其格式如下：CBw- [D衄.A] -CSW。CBW是一种命令主机用于将命令发送到USB闪存驱动器的数据包。 USB闪存驱动器收到CB后，会根据相应的命令集解析命令并做出响应。

或者将数据发送到主机，或者接收数据，或者不执行任何数据操作。完成数据部分的操作后，USB闪存驱动器会将Csw发送到主机以反馈命令的执行。 239.5格式化文件系统USB闪存驱动器上的数据以文件系统的逻辑方式存储。常用的文件系统是N6和Ting32。两者在许多方面都相同，例如结构划分和访问模式，唯一的区别在于r-链表的位长以及根目录是否也使用链存储。前者只有16位链接列表，并使用固定长度的根目录区域，这限制了USB闪存驱动器的容量，而后者则采用32位链接列表长度和类似链的根目录区域，可以管理更大的存储空间。在编写程序时根据两者之间的差异执行不同的操作，可以实现对不同文件系统USB磁盘的访问，并提高了通用性。 6播放MP3文件播放MP3文件需要执行以下步骤：解析USB闪存驱动器的文件系统以获取MP3文件的信息。从USB闪存驱动器中读取指定的MP3文件，并将文件中的数据发送到'89C51SNDLC嵌入式P3；音频输出接口调整解码后的数据后，输出两路串行数据，然后通过DAC芯片CS4330将数字信号转换为模拟信号。最后，信号由集成运算放大器MC33202输出放大。播放MP3文件的流程图如图3所示。图3 MP3文件播放的流程图（１）初始化相关芯片首先，初始化主控制器9C51SNDLC和USB接口芯片ISP1362。需要特别注意复位MCU和ISP162同时进行。

（２）获取MP3文件中的数据。首先根据相关的USB协议读取USB闪存驱动器上指定块的数据，根据获取的数据分析文件系统，并获取起始块指定的M字段3文件的地址。随后的数据通过查找表的方法获得，并且获得的数据需要存储在灯89C51SNDLC中打开的数据缓冲区中，以供MP3缺少数据时使用。240（[３） MP3解码开始MP3解码在设备之前，有必要分析读取的MP3数据帧头，并根据分析获得的采样率设置音频输出接口时钟：首先，从USB闪存读取数据驱动器临时存储在Ar89C51SNDLC的内部数据缓冲区中。播放时，-9C51SNDLC首先通过MP3DAT寄存器将1KB数据写入MP3，以便可以继续工作。当缺少数据状态时（MPFREQ在t MP3STAN寄存器=１），再次设置AT89C51SNDLC内部数据缓冲区中的数据被写入，并且在填充一帧数据后，将自动解码并播放。发送完缓冲区中的数据后，请立即读取U盘，然后重复该过程，直到播放完整个MP3文件。 7.结论本系统很好地实现了U盘的识别和读取，突破了传统MP3播放器中与存储器集成设计的局限性。只需要使用更大容量的U盘即可在原始硬件上显示。在增加存储容量的基础上，在音频和汽车电子领域具有良好的应用前景。

参考文献衬衫clCorporation。 Singlc-ChipFl弱功能和读写时序，设计了USB主机控制器接口电路完成。 SPCE061对SL811HS的操作和控制已得到改进。在软件设计中，使用凌阳科技的μ'nSPTMIDE集成开发环境对软件进行编码和调试，USB系统软件分为两部分：通用USB设备命令和特定USB设备应用程序，每个模块分别实现。实现USB设备的检测，识别和配置；建立USB大容量存储设备的批量传输，并在此基础上建立与文件系统的接口，并通过发送UFI命令和对MP3文件进行读写来实现U盘。

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