Ｕ盘Ｍ５１Ｄｌ播放器的设计与实现

U盘M P3播放器的设计与实项目；天津市重点科技攻关项目（06VI缩写为zGx036∞）作者简介：李国锋（1958.），男，南开大学教授·2372主芯片简介AT89C51SNDLC是一种基于8位C51 MCU内核的MP3。由AmviIE芯片推出。它具有内置的MP3硬件，并支持4 ８、 44。 １、 3 ２、 2 ４、 22.05和16Ⅺ{z采样频率，具有重低音，中音，高音平衡控制和沉重的低环绕声效果。它可以适应市场上不同DAC的可编程音频输出接口，并且与PCM格式和12S格式兼容。内置2304B返奇M和64KB FIASH程序空间，方便用户添加复杂功能。并通过内置的锁相环提供MP3和音频时钟以及USB时钟[1]。要读取USB闪存驱动器，USB主机控制器必不可少。为了促进系统升级，我们选择了功能强大的USB。 0TG芯片ISPl362。

lSPl362是飞利浦推出的01'G解决方案系列中的产品，该产品在单个芯片上集成了01'G控制器，高级主机控制器和控制器。 ISPl362的01℃控制器与USB2完全兼容。 O和Onme。 Gb Superplement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12Jo1.0协议，3系统硬件结构该系统以Ar89C51SNDLC为基础构建。主控制器，如图1所示。首先，由单片机控制IsPl362，然后分批读取U盘中的MP3文件，然后发送给硬件进行解码。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ISPl362的16位总线，并且将West，Isp和Kegua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。 ISPl362有两个USB端口，分别是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，ISP1362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。在开始播放MP3文件之前，4AT89C51 SND1C和lSP1362的初始化需要一系列初始化操作。这些操作通过设置89C51SNDLC和lSPl362中的相关寄存器来完成。其初始化流程图如图2所示。·238·初始化城镇相位循环+划分数据缓冲区●设置硬件中断并初始化旧的3●初始化帧输出接口●初始化按钮●设置IVrLBtlf！设置硬件配置寄存器图2A Harrier 9C51SNDLC和IsPl362初始化流程图4.1AT89C51 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XII 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）按钮被初始化，以实现播放MP3的人机交互功能。 4.2 SPl362的设置为了正确读取USB闪存驱动器中的MP3文件，有必要设置USB控制芯片ISPl362的以下方面。 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，但是在此之前，首先应确定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B。在这种传输模式下，可以分为USB闪存驱动器常用的SCSI指令BuIk_-Only传输协议集，BuUC.-Only的传输方法需要首先读取端点描述符以获得Bu崆jbl和Bulk_put的两个端点序列号5.2 BuII [...完全传输协议是将指令和数据打包为某种格式，格式如下：CBw- [D衄。A] -CSw。

CBW是主机用于将命令发送到USB闪存驱动器的命令包。 USB闪存驱动器收到CB和IV后，将根据相应的命令集解析命令并做出响应。或将数据发送到主机，或接收数据，或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。 ·239·5.3对文件系统进行剪裁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IV32。两者在许多方面都是相同的，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位的链表，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位的链表长度和链状的根目录区域，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；音频输出接口对解码后的数据进行调整后，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，信号通过集成运算放大器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）首先初始化相关芯片，以初始化主控制器√9C51SNDLC和USB接口芯片ISPl362。应特别注意（２）获取MP3文件中的数据，首先根据相关的USB协议读取USB磁盘上指定块的数据，然后根据获得的数据分析文件系统）。数据，并获得指定的M字段3文件的起始块地址，最后通过检查IV表获得后续数据。同时，有必要将获得的数据存储在灯89C51SNDLC中设置的数据缓冲区中（240）（３） MP3必须在启动MP3之前读取）分析MP3数据的帧头，并根据获得的采样率设置音频输出接口的时钟由分析。首先，将从USB闪存驱动器读取的数据临时存储在Ar89C51SNDLC的内部数据缓冲区中。首次开始播放时，-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（MP3STA1寄存器中的MPFREQ = １），将数据再次写入AT89C51SNDLC内部数据缓冲区中）进入，并在填充一帧数据后，将自动解码并播放

在发送缓冲区中的数据后立即读取U盘，然后重复该过程，直到播放整个MP3文件。 7结束语本系统很好地实现了USB磁盘的识别和读取，突破了传统MP3播放器中和存储器集成设计的局限性。仅需使用更大容量的USB磁盘即可在原始硬件上运行。为了增加存储容量，它在音频和汽车电子中具有良好的应用前景。参考文献[1] [2] [3]一件衬衫cl Coroprotion。单芯片飞利浦ElcctronjS。 ISPl362Fl弱hMicro∞超声thMP3 Dccodecr单独dHumn Intc血液∞，2003 Sin酎h-hsi UnivclualScrialScrialScrialScrialBus 0n-Thc·UmcoreSon Bound，2Thc·Unicom On-​​1hc-（b Supplcmcnt至1.0 ，2003·241·U盘MP3播放器的设计与实现：作者：李国锋，东海坤，张勇，邵伟，高平，南开大学信息技术学院，天津，300071类似文件（10篇文章）[ 1.高立艾克遥控汽车MP3 Player 2006的论文设计随着我国汽车工业的迅猛发展，国内汽车电子行业的增长速度很快，巨大的规模效应开始显现。

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