來(lái)源：21ic中國(guó)電子網(wǎng) 作者：南開大學(xué) 廖日坤 李寧宇 黃小惠

    作者email: lyfen@eyou.com

    摘要：隨著數(shù)字編解碼及壓縮技術(shù)的發(fā)展，語(yǔ)音文件也朝著高壓縮比、高保真的方向發(fā)展，從mp1、mp2到目前的mp3格式。本文設(shè)計(jì)了一種廉價(jià)基于dsp的mp3播放器，利用硬件存儲(chǔ)語(yǔ)音文件，并能夠從pc 機(jī)下載，從而可以隨時(shí)更新mp3音樂(lè)。該mp3播放器同時(shí)附加了文本閱讀的功能，可做到語(yǔ)音和文本的同步輸出。

    關(guān)鍵詞： mp3播放器 dsp 編碼

    前言

    現(xiàn)在市場(chǎng)上推出了各種型號(hào)的mp3隨身聽，它們采用先進(jìn)的智能控制技術(shù)，利用先進(jìn)的芯片，不僅實(shí)現(xiàn)了mp3格式語(yǔ)音的播放，而且集多種功能于一身。

    但這些精巧的隨身聽價(jià)格較昂貴，因此本文根據(jù)要求設(shè)計(jì)了一種廉價(jià)mp3播放器，利用硬件存儲(chǔ)語(yǔ)音文件，并能夠從pc 機(jī)下載，從而可隨時(shí)更新mp3音樂(lè)。該mp3播放器同時(shí)附加了文本閱讀的功能，可做到語(yǔ)音和文本的同步輸出。

    mp3播放器系統(tǒng)構(gòu)成

    mp3播放器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由圖1所示，根據(jù)mp3播放器特點(diǎn)要求選擇了ti公司的tms320vc5402芯片，該dsp芯片優(yōu)越的效價(jià)比既可充分勝任本設(shè)計(jì)的信號(hào)處理又能滿足本設(shè)計(jì)要求的價(jià)廉目的。而主機(jī)選用功能較強(qiáng)的at89c51芯片。

    設(shè)計(jì)原理上，c5402芯片的信號(hào)處理部分和89c51的智能控制部分來(lái)分別完成電路設(shè)計(jì)，并相應(yīng)制作兩塊pcb，可以明確設(shè)計(jì)思路，實(shí)物的大小也減半。

    由圖1，mp3播放器系統(tǒng)選用大容量的flash memory作為主存儲(chǔ)器硬件存儲(chǔ)語(yǔ)音文件，dsp程序也存儲(chǔ)在flash中，運(yùn)行時(shí)再引導(dǎo)到dsp的高速ram，從而省去dsp芯片部分的程序存儲(chǔ)空間。利用串口通信電路可以實(shí)現(xiàn)由pc機(jī)下載語(yǔ)音文件功能，利用液晶顯示屏lcd，還可以從pc機(jī)下載小說(shuō)并在lcd上閱讀。

    dsp、mpu硬件設(shè)計(jì)

    mp3播放器中，dsp芯片的bootloader采用了hpi口方式。由于在硬件上hpi引腳與dsp的數(shù)據(jù)、地址總線引腳是相互獨(dú)立的，同時(shí)hpi口內(nèi)部又有控制機(jī)制，所以外部主機(jī)通過(guò)hpi口訪問(wèn)dsp內(nèi)部ram時(shí)不會(huì)影響dsp的正常運(yùn)行。hpi利用dsp芯片上1000h地址開始的一塊具有共享存儲(chǔ)器功能的2k字ram，來(lái)實(shí)現(xiàn)主機(jī)與從機(jī)間的數(shù)據(jù)交換。

    dsp擴(kuò)展了一片64k字高速靜態(tài)ram(cy7c1021v33-10)，作為dsp芯片的片外ram，用以適應(yīng)各種音頻處理算法對(duì)存儲(chǔ)器容量的要求。

    dsp芯片處理后的信號(hào)由d/a輸出到耳機(jī)，我們就可聽到mp3音樂(lè)。d/a變換由lm4545實(shí)現(xiàn)，它具有48k字轉(zhuǎn)換速度，可直接和dsp芯片的輸出相連。

    而mpu主要完成三項(xiàng)功能，分別是lcd顯示，控制dsp芯片的運(yùn)行和文件的串口下載。89c51與29f040b的連接電路如圖2所示。

    mpu用來(lái)訪問(wèn)flash的地址線由p0口和p2.0～p2.5組成。這14根地址線既提供14位頁(yè)內(nèi)地址又提供5位的頁(yè)碼地址，p0口同時(shí)與兩片74ls373相連，分別以p3.5和ale作為這兩個(gè)芯片的片選信號(hào)；第一片74ls373a輸出信號(hào)的低5位作為5位頁(yè)碼地址與29f040b的a14～a18連接，第6位作為片選信號(hào)連接29f040b的cs，后兩位則留作以后擴(kuò)展用；第二片74ls373b的8位輸出連接29f040b的a0~a7；89c51的p2.0～p2.5直接連接29f040b的a8~a13，和74ls373b的8位輸出共同構(gòu)作14位的頁(yè)內(nèi)地址。

    相應(yīng)的尋址過(guò)程（假設(shè)訪問(wèn)地址1ffffh）是：第一步，先將p3.5置1，打開74ls373a，再向 p0口寫入所要尋址的頁(yè)碼地址，1ffffh的頁(yè)碼為7h；第二步，再將p3.5置0，關(guān)閉74ls373a，向p0口和p2口寫入14位頁(yè)內(nèi)地址，1ffffh的頁(yè)內(nèi)地址為3fffh。因?yàn)?4ls373b由ale片選，每次mpu訪問(wèn)外設(shè)