基于嵌入式系统的MP3音乐播放器
基于嵌入式的音乐播放器设计与论述
3Байду номын сангаас软件 设 计
软件系统代码主要为S T M 3 2 F l O 3 V E T 6 的I O 配 置 、V S 1 5 0 3 驱动 代码 ,H T 6 8 0 2 驱动代码 以及L C D S  ̄ 动代码 ,S T M 3 2 F 1 0 3 V E T 6 的1 0 配 置 主 要 是 用 于 指 示 灯 、 按 键 控 制 ,将 I O 引脚 配置 成 推 挽 输 出 模 式 ;而 L C D 驱动 代 码 则 是 使用 屏幕 厂家 提 高 的驱 动代 码 即 可 ; V s 1 5 0 3 的驱动代码 则是通过V S 1 5 0 3 数据手 册来编写 ,分为软件 复位 函数、写命令 函数 、读寄存器 函数等 几个模块 ;H T 6 8 0 2 驱 动 主 要 是 编 写 控 制 喇 叭 工 作 的 函 数 。 系 统 运 行 函 数 则 是 在 主 函 数 中实 现 , 控 制 系统 运 行 流 程 以及 L C D 的显 示 内 容数 据 信 息 。 为了保证系统运 行 ,开机之 后首先要进行 系统测试 ,因为 系统要显示歌 曲信息 ,所 以需要检测f 1 a s h 中是否存在 字库 ,不 存在字库 的话彩屏将会显示乱码 ,然后执行V S 1 0 5 3 的R A M 测试和 正 弦 测 试 ,调 用 音 乐 播 发 函数 开 始 播 放 S D 卡里面的音乐。 此实 验 的 核 心 函 数 M P 3 解码 函数 ,该函数在 初始化 V S 1 0 5 3 后 ,根据文件格式选择是 否加载p a t c h( 如果是f l a c 格式 ,则需 要加载p a t c h ),最后在 死循环里面等待检测信号的到来 ,每次 软 复位信号变高 ,就向V S 1 0 5 3 发送3 2 个 字节 ,直到整 个文件读 完 。 此 段 代 码 还 包 含 了对 按 键 的 处 理 ( 音 量 调 节 、上 一首 、 下 首 )及 当前 播放 的歌 曲的一些状态 ( 码 率、播放时 间、总时 间 ) 显 示 , 以便 在 主 函数 中直 接 调 用 。
基于NiosⅡ软核处理器的嵌入式MP3播放器
系统和 MP 3解码算法。详细介绍 了如何运用 SOPC技术设计基于 Nis I软核处理器 的嵌人式 o I Mo l M 3 C O — l Z G F i l P U / S l L / S文件系统 s
A src: h pp r t d cd O Css m-nap rmmalci) ein r c l , COSI Z G/S lss m, b tatT e ae i r ue S P ( t o - mga no ye - be hp ds pi i e U / -, L F feyt - g n ps I i e S adss m d 3D cdr n ec bd o t ue yt o -・rga DC r t a eo e d s r e w s s m-napo r y e n MP A d i h o s e mmal-h (O C ds n r c l be i S P ) ei i i e cp g pn p s
核控制所需要的 S I D P 、 MA等外 设可以灵活添加和改
造。
2 )价格低 廉。对于一般的应 用而 言,用户添加 NisI软核几乎不增加成本 , o I 而且一块 F G P A可以在 不增加成本的情况下实现 多核 。 3 )开发迅速 。 tr 对大多数外 设开发 了相应的 Al a e 驱动程序 ,使得硬件验证和软件开发的速 度加快 ,缩 短产 品研发和上市时间、可靠性增强 。 12 u / s i简介 . c o - I 随着嵌入式系统应 用要求的不断提高,系统资源 的进一步丰富 ,系统的 复杂程度也不断提高 ,越来越 多的工程师在他们的项 目开发 中选择 嵌入式 实时操作
基于嵌入式系统的MP3播放器设计
M P3 F4 最小 系统 中主要 由稳 压模 块 、 S40 19 晶震 电路 、 复位 电路 以及 实 现人 机交 互式 操作 的输 人
收 稿 日期 :O 0 3 l 2 1—0 一 1
作者简介: 高美珍(9 6 16 一
・
)女 , , 湖北 天门人 , 副教授
92 ・
按键 等 四个 部分组 成 。在 MS 4 0 19最 小 系统 中还 设 计 了按 键 电路 ( E , P 3 F4 K Y) 主要 考 虑是 因为 M 3 P 播放 器的人 机交互 操作 , 共设 计 了 6个按键 , 他们 的按键 功 能分别 是 : 定 、 确 向下 、 向上 、 出 、 量加 、 退 音
第3 0卷
第 4期
湖北师范学院学报( 自然科学版 )
Jun f ue N r l nvrt N tr cec ) ora o b i o i sy( a a Sine l H ma U e i ul
V 13 o. 0
No 4, . 201 0
基 于嵌 入 式 系统 的 M 3播 放 器 设 计 P
中 图分 类 号 :P 6 . T38 1
文 献标 识码 : A
文 章 编 号 :092 1 (0 0 0 — 0 2 0 10 -74 2 1 )4 09 — 3
虽然现在 市场上 的 M 3款 式越来 越多 , 能也越来 越丰 富 , 观设计 也 越来 越个 性 化和人 性化 , P 功 外 但是 , 现有 的 MP 放器 大部分 还是将解 码 器与存储 器一体 化 , 3播 这种 设计 对 M 3播放 器 的便携 性起 P 了关 键性 的作 用 , 与 此 同时 , 带 来 了一 些 问 题 , 方 面 存 储 容 量 不 易 扩 展 , 一 方 面 也不 利于 但 也 一 另
嵌入式系统课程设计_音乐播放器
课程设计说明书课程设计名称:嵌入式系统课程设计课程设计题目:音乐播放器学院名称:信息工程学院专业:计算机科学与技术班级:090451 学号:09045102 :评分:教师:2012年11月30 日摘要: (1)第一章课程设计要求和容 (2)1.1设计目标和要求 (2)1.2 设计容 (2)第二章开发工具介绍 (3)第三章系统设计与实现 (5)3.1 宿主机开发环境配置 (5)3.2功能分析与方案论证 (5)3.2.1 功能分析 (5)3.2.2 可行性分析 (5)3.3 需求分析 (6)3.4详细设计 (6)3.4.1 系统的功能模块设计 (6)3.4.2 界面窗口模块详细设计与实现 (7)3.4.5 MP3 文件播放控制模块详细设计与实现 (10)3.4.6 主要程序文件(代码见附录) (12)第四章调试分析 (12)第五章设计总结 (13)主要参考文献: (13)附录(流程图、源代码): (14)附录1 相关流程图 (14)附录2 系统运行效果 (16)附录3 程序源代码 (17)音乐播放器摘要:随着用户要求的不断提高,越来越多的嵌入式设备使用功能强大、价格低廉的嵌入式Linux作为操作系统并开始采用较为复杂的图形用户界面。
Qt以其强大的功能、良好的可移植性逐渐成为一种被广泛使用的GUI系统。
正是由于嵌入式操作系统及其相应图形用户界面的不断发展,嵌入式软件的开发显得越来越重要,其中嵌入式媒体播放器由于能够满足人们的视听享受已经逐渐成为了系统中不可或缺的重要组成部分,在嵌入式系统上开发媒体播放器已经成为了一个技术热点,当前许多嵌入式产品中都包含媒体播放器。
因此在基于Qt的嵌入式Linux系统中实现媒体播放器具有深刻的意义和实用价值。
本次课程设计运用Qt技术在Linux下进行GUI设计,以一个图形界面为例,运用QT creator软件编程,实现一个简单的音乐播放器。
此播放器能够播放本地的音频文件,在功能方面,它具备一些基本的音乐操作处理功能,如暂停、播放、音量调节、停止等,此外,界面还能显示歌曲信息,比如显示播放列表,播放的时候能够通过按钮来实现歌词显示的功能。
嵌入式基础音乐播放器
课程设计目标与任务、计划与进度安排:要求:利用51单片机,蜂鸣器设计音乐播放器。
按键控制播放三首歌曲。
完成以下设计环节:1)使用PROTEUS仿真软件,设计仿真原理图。
2)使用Uvision2开发平台,采用C语言设计软件程序。
3)在仿真原理图上调试运行软件程序,完成系统仿真。
1.项目功能概述二十世纪九十年代以来,计算机、信息、电子、控制、通信等技术得到迅速发展,促使了社会生产力的提高,也使人们的生产方式和生活方式产生了日新月异的变化。
随着人们生活水平的提高及对音乐的喜爱,对音乐播放器的品质,功能,品种等提出了越来越多的要求,表现在对控制系统性能、可靠性等要求越来越高。
而品质的提高,功能的更新,可靠性的增强,品种的变化无不于产品的核心控制部分水平的提高密不可分。
家用音乐播放器产品及其它有关消费电器产品都是一些开环或闭环控制系统,都由核心控制部分,执行部分与人机界面三部分组成。
而最为重要的控制部分一般是由单片机来执行完成的,这就必将导致和促进单片机在音乐领域应用的发展。
现在这些由单片机实现的音乐播放器的功能越来越强、费用越来越低。
例如,就市场上的 mp3目前的功能越来越强大体积却越来越小,价格也逐渐便宜,被大多数人所能接受。
但这些音乐播放器也或多或少的存在着一些问题,解决这些问题,除智能化的单片机莫属。
2.硬件电路设计2.1 制作音乐播放器所使用的主要元器件主要元器件个数8051单片机1个晶振 12MHZ 1个小喇叭1个电容 30pf 2个极性电容 1uf 2个10nf 1个电阻 10k 1个排阻 1k 1个2.2 8051单片机8051是一种8位元的单芯片微控制器,属于MCS-51单芯片的一种,由英特尔公司于1981年制造。
INTEL公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司,所以有很多公司在做以8051为核心的单片机,如Atmel、飞利浦、深联华等公司,相继开发了功能更多、更强大的兼容产品。
基于STM32的MP3播放器设计与实现_毕业设计论文
《嵌入式系统原理》课程设计说明书题目:利用STM32实现MP3播放器院(系):信息与电气工程学院STM32芯片应用实验设计任务书第一种方案是简易声波播放器,仅使用STM103V100评估板,令计时器TIM4工作在PWM模式下,将wav格式的声波文件从SD卡中读出,由TIM4产生不同频率的方波通过低通滤波器和放大器送喇叭,如图1所示;第二种方案则是简易MP3播放器,还需要使用额外的解码芯片,将MP3格式的文件从SD卡读出,然后送解码芯片解码播放,如图2所示。
本节将先介绍SD卡、FAT16文件格式、VS1003编解码器等关键部分,然后再分别给出两种设计方案的软件设计。
图1 简易声波播放器方案图2 简易MP3 Player方案1 SD卡的结构及读写方法STM103V100评估板有SD连接器,其使用SPI总线与STM32处理器连接,如图3所示。
图3 SD连接器与STM32处理器SPI连接图SD卡(Secure Digital Memory Card)是一种为满足安全性、容量、性能和使用环境等各方面的需求而设计的一种新型存储器件,SD卡允许在两种模式下工作,即SD模式和SPI模式,本系统采用SPI模式。
本小节仅简要介绍在SPI模式下,STM32处理器如何读写SD卡,如果读者如希望详细了解SD 卡,可以参考相关资料。
SD卡内部结构及引脚如图4所示。
图4 SD卡内部结构及引脚SD卡主要引脚和功能为:CLK:时钟信号,每个时钟周期传输一个命令或数据位,频率可在0~25MHz 之间变化,SD卡的总线管理器可以不受任何限制的自由产生0~25MHz的频率;CMD:双向命令和回复线,命令是一次主机到从卡操作的开始,命令可以是从主机到单卡寻址,也可以是到所有卡;回复是对之前命令的回答,回复可以来自单卡或所有卡;DAT0~3:数据线,数据可以从卡传向主机也可以从主机传向卡。
SD卡以命令形式来控制SD卡的读写等操作。
可根据命令对多块或单块进行读写操作。
嵌入式音乐播放器的设计与实现
嵌入式音乐播放器的设计与实现随着科学技术的不断发展,生活中出现了越来越多的便捷化设备,而嵌入式音乐播放器正是其中之一。
嵌入式音乐播放器的设计与实现是一项非常复杂的工作,需要具备一定的编程和硬件开发能力,同时还需要对音乐播放器的市场和应用场景有充分的了解。
下面将详细介绍嵌入式音乐播放器的设计和实现过程。
一、需求分析在设计嵌入式音乐播放器之前,需要先进行需求分析,明确其设计目标和功能要求。
嵌入式音乐播放器的主要目的是实现音乐播放功能,同时还需要满足以下条件:1.体积小,携带方便2.播放效果好,音质清晰3.具备大容量存储功能,可以存储大批量音乐文件4.操作简便,易于上手二、硬件设计嵌入式音乐播放器的硬件设计是整个设计过程中最为关键的一环。
硬件设计需要根据需求分析确定芯片、存储器、屏幕、输入输出接口等硬件配置,并进行电路板设计和测试。
1.芯片选择由于体积小、功耗少是嵌入式设备的特点,因此嵌入式音乐播放器需要选择一款功耗低、性能卓越的处理器芯片。
例如可选用Cortex-M系列中的STM32F407VG微控制器。
2.存储器嵌入式音乐播放器需要搭配存储容量大的闪存芯片,一般选择SD卡或EMMC闪存。
同时,为了提高数据读取速度,还需要使用高速存储器接口。
3.屏幕屏幕是嵌入式音乐播放器的一个重要组成部分,选择一款品质好的TFT液晶屏幕可以提供更好的视觉效果。
4.输入输出接口嵌入式音乐播放器需要搭载各种输入输出接口,以方便用户连接。
例如可以设计一个USB接口,支持数据传输和充电两种功能。
三、软件设计嵌入式音乐播放器的软件设计可以分为几个部分,主要包括驱动程序、底层软件、中层软件和应用程序。
1.驱动程序驱动程序负责管理嵌入式音乐播放器的各项硬件设备。
由于嵌入式设备资源有限,因此需要对外部设备和硬件资源进行有效的调配。
例如需要管理存储设备、USB接口、屏幕等。
2.底层软件底层软件是嵌入式音乐播放器的核心部分,主要包括操作系统、I/O处理机制、数据传输机制等。
嵌入式MP3播放器的研究与实现
采用硬解压技术 , 解码部分可 由 . . 57 解码芯片对输入的压缩音频数据进行解码。/*30D V S 0D L3  ̄  ̄t 57 S
具有数字音量/ 立体声 混合 、 低音/ 高音 控制 、R C C检测 及同步错误检测并有软件指 示等功能。单 片
收稿 日期 :0 1 0 o 2 . 90 — 6一 2
作者简 介: ( 6 一 , , 江杭J人 , 戴钧 1 o )男 浙 9 州 副教授 , 计算机控制
维普资讯
杭 卅l 子 工 业 学 院 学 报 电
20 02正
M E ae 1 音频解码器支持音频广播以及基于存储器的多媒体 回放两种功能 , P GLyr 3 2 串行异步 M E P G数据
流输 人 , M to 8 C0 G 3 单 片机 的控 制之下 , 在 o rl6H 98 P2 o a 很容 易对 MA 30 D解码 芯 片 的输人 MP S57 3位流 实
现控 制 。
M ̄30D的 D P . 57 S S 芯片采用部分软件掩模的方式 , A 30D中有一嵌 入式存储器 , ̄ S57 M S57 ]L30D的 解压算法可以通过软件下载, 因而只要编 D C 管A P M压缩和解压算法软件 , 就可以方便的实现 h ' i3 P 播放 器的数字录音功能。bA30D的这种设 计方法适应 了现代芯 片设计的潮流 , [S57 增加 芯片的通用 性, 通
据 量和较理 想 的音乐效 果 . 准 制订ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ就 逐渐 成 为网上音乐 爱好 着交流音 乐作 品的 主要 方式 。在 I— 其标 I l
嵌入式课程设计基于RAM音乐播放器的设计和实现
嵌入式课程设计基于RAM音乐播放器的设计和实现随着嵌入式技术的不断发展,手持式智能设备越来越受欢迎。
音乐播放器作为手持式智能设备的一种,具有体积小、功耗低、便于携带等优点。
本篇文章在RAM音乐播放器这一主题下,探讨嵌入式课程设计基于RAM音乐播放器的设计和实现。
一、主要设计目标和方案本设计的主要目标是实现一款高保真音乐播放器产品,主要功能包括支持播放多种音频格式、可视化操作界面、支持USB连接和传输、支持定时关闭等功能。
本设计采用了STM32F103ZET6系列芯片,加上DAC芯片,实现输出音频信号的功能。
具体方案如下:1.硬件设计本设计采用单片机进行控制,具体选择STM32F103ZET6芯片,它的主频为72MHz,能够提供足够的性能用于驱动DAC芯片,同时它的周边设备相当完善,能够满足硬件设计的需求。
此外,为了提高音质,本设计选择DAC芯片CS4344进行音频信号的输出。
除此之外,还需要添加其他周边设备,例如存储器、LCD屏、键盘等。
2.软件设计首先,需要针对音频格式进行音频解码。
在本设计中,选择使用Libmad库来解码MP3格式的音乐文件。
此外,还需要一个文件系统来存储音乐文件,本设计采用FAT文件系统来实现。
对于操作界面设计,这里使用LCD屏来实现,具体可通过TFTLCD+STM32库来进行操作实现。
此外,还需要实现对应音频格式的播放、暂停、上一曲、下一曲、音量调整等功能。
3.供电设计音乐播放器通常采用电池供电,在硬件设计中需要考虑到节能问题,因此需要进行相应的节能处理。
具体来说,可以采用睡眠模式,降低功耗,延长电池使用时间。
同时,还需要在充电时进行相应的充放电管理,以确保设备的安全和长寿命。
二、具体实现流程和技能点1.音频解码在本设计中,采用Libmad库来实现MP3格式的音频解码,具体实现流程如下:(1)载入MP3文件在系统启动时,需要将音乐文件载入内存,这里使用FAT文件系统来存储音乐文件,通过对FAT文件系统的读取操作,就能够将音乐文件载入内存中。
基于STM32的MP3播放器设计与实现
基于STM32的MP3播放器设计与实现设计和实现基于STM32的MP3播放器需要完成以下几个主要步骤:硬件设计、软件编程以及调试。
以下将详细描述每个步骤,并提供基于Keil MDK的完整源代码。
硬件设计:1.硬件平台选择:选择适合于MP3播放器的STM32系列单片机,如STM32F4系列。
2.音频芯片选择:选择具有I2S或SPI接口的音频解码芯片,如VS1053芯片。
3.外设选择:选择适当的外设来控制用户输入(如按键)、显示屏幕和存储介质(如SD卡)。
4.硬件连接:按照芯片和外设的接口要求,连接单片机、音频解码芯片、按键、显示屏幕和SD卡等。
软件编程:1.硬件初始化:初始化单片机和外设的引脚配置、时钟和中断等。
2.外设驱动编写:编写外设的驱动程序,包括音频解码芯片驱动、SD 卡驱动、按键驱动、显示屏幕驱动等。
3.MP3解码器:基于音频解码芯片的通信协议,编写MP3解码器的相关程序,实现文件的解码和音频数据的播放。
4.用户接口:编写用户界面程序,实现按键控制、显示屏幕显示、菜单操作等功能,以便用户操作音乐播放器。
5.文件系统:编写文件系统程序,实现对SD卡中音乐文件的读取和管理。
调试:1. 编译:使用Keil MDK进行编译,检查程序是否能够正确编译通过。
3.调试:通过串口或调试器连接STM32单片机,查看程序运行过程中的输出信息,检查是否存在问题并进行调试。
以下是一个基于STM32F4系列的MP3播放器的部分源代码,完成了初始化、外设驱动、MP3解码器和用户接口的编写。
```c#include "stm32f4xx.h"#include "vs1053.h"#include "sdcard.h"#include "lcd.h"#include "key.h"void Delay(uint32_t nCount)for(; nCount != 0; nCount--);int main(void)LCD_Init(;Key_Init(;VS1053_Init(;SD_Init(;while(1)if (Key_Scan( == KEY_PLAY)SD_Play(;}}void EXTI0_IRQHandler(void)if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)VS1053_TriggerInterrupt(;EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);}```以上代码只是一个简单的示例,具体实现需要根据所选择的硬件平台和外设来编写相应代码,例如音频解码芯片的驱动程序、SD卡的读写程序等。
基于嵌入式系统的多媒体音乐播放器
基于嵌入式系统的多媒体音乐播放器宫鹏;宫玥;王瑞宝【摘要】为了改善音乐播放器传统界面,扩充功能,提高音质,基于ARM7嵌入式系统平台和FAT 32文件系统,设计了一款带有文本阅览功能的多媒体音乐播放器.它不仅能正确识别并显示存储在SD,MMC等存储卡内的音频文件,支持环绕立体声调节和重低音调节,还可通过液晶屏浏览存储在存储卡内的中、英文TXT文档.该播放器选用具有出色音频解码能力的VS1053解码芯片,它支持320 Kb/s的MP3或256 Kb/s的WMA音乐文件的播放.该播放器通过视听验证,实现了4种以上不同的音效,满足使用者对音效的不同喜好.实现了环绕立体声调节和真正的立体声双声道音频输出.同时在操作上简单便捷,具有友好的人机界面.%To perfect the tranditional interface, extend the functions, and improve the tone quality of music player, a multimedia music player with text readLng function was designed based on Arm7 embedded platform and FAT32 file system. It not only can recognize and display MP3 and WMA files stored in memory cards (such as SD and MMC, etc. ) , support the tuning of surround sound and mega bass, but also can read Chinese or English TXT documents stored in memory card by LCD. The vs1053 decoding chip which has a perfect voice frequency decoding ability is chosen for the player. It supports the play of 320 kbps MP3 and 253kbps WMA files. More than four sound effects of the player can meet the requirement of different users.The tuning of surround sound and the output of real stereo dual-sound channel were achieved. Moreover, this system with excellent human-machine interface is easy to operate.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)012【总页数】4页(P100-103)【关键词】ARM7;SD卡;多媒体播放器;VS1053【作者】宫鹏;宫玥;王瑞宝【作者单位】青岛大学自动化工程学院,山东青岛266071;青岛有线电视网络中心,山东青岛266000;青岛有线电视网络中心,山东青岛266000【正文语种】中文【中图分类】TN911-34;TP3330 引言嵌入式系统具有处理速度快、低功耗、体积小、功能强大且易于移植等优点而得到广泛的应用。
基于多任务嵌入式应用的MP3实时解码系统
基于多任务嵌入式应用的MP3实时解码系统MP3是目前世界上流行的音频格式之一,采纳MPEG-1标准的AudioLayerⅢ压缩编码格式,具有高压缩率和保真度。
MP3的解码功能大多以专用解码芯片的形式应用于多种消费类产品中。
采纳软解码的方式实现MP3实时播放功能可以充分利用硬件资源,节约芯片面积,有利于降低设计成本,同时软件方式可移植性好,解码质量可通过软件参数设定,具有更大的灵便性,便于系统升级。
随着主流微处理器的处理能力越来越强,这种实现方式也已经成为众多嵌入式设计公司讨论的焦点。
与专用解码芯片相比,采纳软件方式实现MP3实时解码的瓶颈在于解码效率。
在多任务嵌入式系统中,单个任务的执行效率以及任务间的调度方式将挺直影响囫囵系统在一定硬件资源条件下的实时响应速度。
因此,在多任务嵌入式系统中采纳软解码方式实现MP3实时播放,必需通过优化算法提高解码效率,在保证明时性的基础上降低对硬件资源的要求。
2 设计思想MP3解码需要经过大量的数据处理。
首先对MP3数据流举行帧同步并解出头信息和边信息供解码主数据用法,之后对主数据依次举行霍夫曼解码、反量化、IMDCT以及子带合成滤波,终于输出PCM码流。
囫囵解码过程1所示。
对定点化开源解码程序各模块执行时光举行测试,找出关键耗时模块并对其采纳改进型迅速算法;在保证一定音质的前提下,按照解码运算特征降低运算精度,从而在基于ARM926EJ-S处理器开发平台上实现对MP3音乐(码率为192 kb/s,采样率为44.1 kHz,立体声编码模式)的解码;在实时播放方面,提出双Buffer轮换DMA 传送的设计计划,为高效任务调度的实现提供有利条件。
3 系统实现过程3.1 硬件系统本文采纳的嵌入式系统是以ARM926EJ-S处理器为核心的开发平台,最高运行主频为190 MHz,支持ARMv5T命令集,存储器包括SDRAM和NAND第1页共5页。
基于STM32的嵌入式MP3播放器的研究
2 系统方案设计 … . 系 统 采 用 S M 2 主 控 制 器 有 不 可 或 T3为 缺 的优 势 ,S M 2 列 是 意 法 半 导 体 基 于 T3 系 专 为 要 求 高 性 能 、 低 成 本 、 低 功 耗 的 嵌 入 式 应 用 专 门设 计 的A M o t x M 内 R C r e — 3 核 。时钟频率7 M z 2 H ,功耗3 m ,是3 位 6A 2 市 场上 性价 比最 高 的产 品 。系 统主要 由 控 制 模 块 、 电源 模 块 、 音 频 解 码 模 块 、 s 卡 模块 、人 机交 互模块 组成 。其 结构 D 框 图如 图 1 示 。 所 系 统 的工 作流 程 : S M 2 理 器 读 取 T3处 s 存储 卡 里 的M 3 乐文 件数 据 ,通 过 D P音 S I 输至音频解 码芯片经过解 码转换 , P传 再送至 耳机 听筒 。S I P 总线控制 音频 D C A 芯 片 的 参 数 实 现 音 量 控 制 等 功 能 。 使 用 人机 交互 设备 实现播 放/ 暂停 、上 一 曲/ 下 一 曲等控 制 功 能和 显 示 播 放 状 态 。 3 系统 的硬 件 设 计 . 系统 的硬 件设计 包含 控制 器及 各模 块芯片的选型和相关 电路 的设计 。 3 1S M 2 制 器 电路 设计 . T 3 控 SM 2  ̄ 3位 微 控 制器 基 于C r e— T 3系 t2 ] o tx M 内核 ,旨在 为 U 3 用户提供新 的开发 自 由度 。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
图2 晶振 电路
+5V
C 200
C 203 1 04
0 F, u 1
图 1 系 统 结 构框 图
大学毕业设计---基于stm32的mp3音频播放器制作
2.2.1 MP3解码芯片选择
使用STM32主控芯片解码有两种方法,第一是通过处理器的软件解码,第二是通专用芯片解码,第一种方法要求芯片运算速度非常高,而且声音不是很流畅,对播放的采样有极大要求,故选择第二种专用芯片解码。
本设计使用解码MP3的芯片是VS1003,它支持WAV格式、MP3格式、MIDI格式、WMA格式等,同时可以设置调整音量高低等,而且还有一个功能是可以支持MICI,此外还可以扩展录音功能。
2.2.2 收音机芯片选择
本设计的收音功能只适用于FM收音,选用TEA5767芯片来实现,TEA芯片是飞利浦公司生产的一款低功耗电调谐调的立体声收音机芯片,该芯片通过IIC总线协议可以直接控制。可以实现调频接收,频率的范围在76MHZ~108MHZ,而且接收的是立体声,带信号强弱指示,但由于芯片体积较小,焊接困难,所以直接采用模块来实现,使用非常方便,可以提高本设计效果,节约时间以及成本。
2.2.4电源芯片选择
本设计要求系统电压输入: 2.5V, 3.3V,5V.所以对电源的处理需要满足能输出以上电压,
系统电源主要包括给数字芯片供电,这些电源需要的功率小,可以选用REG1117-2.5和REG1117-3.3V稳压芯片供给2.5V和3.3V的电压。REG1117的输出电流为800ma,符合设计要求。
图2.4 收音机模块电路
需要注意的是,收音机模块对电源敏感,同时对外部电路的干扰也较大,所以在这里,对模块电源的处理采用了RC滤波加大电容的方式,能有效的降低收音机模块对外部电源的干扰。也能保证收音机模块电源的稳定。图中ANT为天线接口,通过外接天线,可以提高收音机的灵敏度。
基于嵌入式ARM—Linux平台的多通道MP3音乐播放系统
U A R T , 以太 网控制器 , S P I 控制器 , I 2 C 控制器等。 其性 能 完全 满足 本 系统设 计需 求 。音 频解 码 芯 片采 用 芬
兰V L S I 公 司提供 的V S 1 0 0 3 ,它是 一款 单核 心 的音频 解 码 芯 片 , 内置 高 性 能 、低 功 耗 的 D S P 处 理 器 核 D S P , 具 有 一个 高质量 的可变 采样频 率 的A D C, 一 个D A C 以及耳机放大器接 口,同时支持S P I 总线传输
关键词 : V S 1 0 0 3 ; A R M; L i n u x 中图分类号:T M5 3 1 . 4 文献标识码 : A
1 引 言
便 获取 而 广为 使用 。 目前市 场 上 的MP 3 播 放 器 只能 单通 道播 放 , 不 能 同时输 出多路 不 同的音源 。 而 大型
V S 1 0 0 3 进 行通 信 。
V S1 0 0 3 初 始 化
在S P I 总线 的p r o b e 方法 中将调用v s l 0 0 3 一 h w — i n i t ( )
4 软件设计
计 主 要完 成 V S 1 0 0 3 的功 能实 现 , 驱 动 将 基 于L i n u x 操 作 系 统 进 行 开发 。A T 9 1 S A M 9 2 6 0 使用S P I 总 线 和
乐进 行解 码操 作 ,从 而可 以降低 软件 程 序 的开 发难
加 速 系统开 发速度 。 在 多媒 体音 频 领 域 , 由于MP 3 文 件 体积 小 , 最方 度 ,
软件系统将 以L i n u x 操作系统为平台。 L i n u x 作为
一
个 成 熟 的操 作 系统 ,已经 广泛 应用 于 电脑 和 各种
毕业设计(论文)-基于mini2440的mp3音乐播放器[管理资料]
项目组号 9密级公开X X X X X X X X X X X学校二○一一届毕业设计文档项目名称基于mini2440的mp3播放器专业嵌入式软件技术指导教师项目组成员二○一一年六月摘要本文设计了一种基于mini2440的MP3音乐播放器。
设计中采用广州友善之臂科技有限公司提供的mini2440进行控制,利用U盘和SD卡作为存储器芯片,通过mini2440上的6个按键来控制播放。
由于Linux具有可移植度高、自由、免费等特性,最近几年,它在移动设备和个人电脑领域的应用也越来越广泛,因此我们选择Linux操作系统,本文就以linux系统的移植为核心来描述一个MP3播放器实现的整个过程。
目录前言 (4)第一章系统方案设计与选型论证 (8)硬件设计方案 (8)软件设计方案 (10)第二章搭建嵌入式开发环境 (13)在windows中配置虚拟机 (13)在虚拟机中安装linux系统 (24) (47)Linux下建立建立交叉编译环境 (48)第三章 Linux系统移植 (51)Linux源码修改 (51)相关驱动移植 (64)按键驱动移植 (64)添加yaffs2文件系统到内核 (73)移植UDA1341音频驱动 (77)SD卡驱动移植 (82)USB驱动移植 (84)编译镜像 (88)构建文件系统 (88)第四章应用程序编程 (101)madplay的下载与安装 (101)基于Mini2440的按键控制 (108)结束语 (110)谢辞 (111)附录 (112)参考文献 (114)前言随着计算机技术、微处理器技术、电子技术、通信技术、集成电路技术的发展,嵌入式系统已成为计算机技术和应用领域的一个重要组成部分,嵌入式产品在人们的日常生活中也扮演着越来越重要的角色。
目前,计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。
对于我们每个人来说,需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档、进行工作管理和生产控制的计算机机器。
基于ARM嵌入式Linux平台下的MP3多媒体播放器
基于ARM嵌入式Linux平台下的MP3多媒体播放器概述本文介绍了一个基于ARM嵌入式Linux平台下的MP3多媒体播放器的设计与实现。
该播放器使用了ALSA音频库和mad音频解码库来实现音频解码和播放功能。
播放器可以通过USB、SD卡或网络接口播放存储在外部存储介质上的MP3音频文件,并支持播放进度显示、音量控制和循环播放等功能。
硬件设计本系统的硬件平台采用树莓派3B+单板计算机,该板载嵌入式ARM处理器能够运行Linux操作系统,而且集成了多种接口,如USB、SD卡、音频输入输出口等。
连接到树莓派3B+的外部硬件部分主要有音频解码器、显示屏幕、音量控制电路、按键电路和电源管理电路等。
其中,音频解码器使用mad库进行音频解码,显示屏幕使用OLED显示屏,音量控制电路使用数字电位器实现,按键部分采用矩阵按键电路设计。
软件设计本系统的软件设计包括Linux系统优化、应用程序开发和驱动程序编写。
在Linux系统优化方面,我们针对该系统的硬件和应用特点进行了一系列的优化,包括文件系统的挂载方式、系统启动脚本的设计和用户程序的自启动等方面。
在应用程序开发方面,我们使用C语言编写了一个多媒体播放器应用程序,在该程序中使用了ALSA库和mad库进行音频解码和播放,同时还实现了音量控制、进度条显示、播放循环等功能。
在驱动程序编写方面,我们开发了包括GPIO、I2C、SPI、UART等在内的多种设备驱动程序,以保证外设正常工作。
总结本文介绍了一个基于ARM嵌入式Linux平台下的MP3多媒体播放器的设计与实现。
该系统采用树莓派3B+作为硬件平台,使用ALSA音频库和mad音频解码库实现音频解码和播放功能,同时还支持音量控制、进度条显示、播放循环等功能。
该系统具有体积小,功能强大,方便携带和操作等特点,适用于广泛的应用场景。
嵌入式音乐播放器实验报告
课程设计报告音频播放器班级:20090614 学号:姓名:2012年10月1. 题目音频播放器设计2. 系统简介本系统为音频播放器,其支持WA V格式音频播放,支持触摸屏操作(主要有ENTER 键、播放键、上一首、下一首、停止键、OPEN等),小键盘输入(上键,下键,ENTER 键)和显示相应的歌词。
3. 系统设计本系统的触摸屏操作的设计流程应为:界面设计,触摸屏按键设计,编码设计等。
3. 1界面设计初始状态肯定是在启动界面上,先是待机界面设计、然后是操作界面设计、最后是播放歌曲时的界面状态设计。
待机界面设计:待机时,即未进行任何操作时,屏幕上只有一个ENTER按键(其在一个话筒背景上),一旦ENTER按键被触摸,即进入操作界面。
操作界面设计:操作界面内有播放键、上一首、下一首、停止键、OPEN键等。
播放键分为第一首、第二首、第三首歌曲播放三个按键。
当随意点击这三个按键中的任意一个时,即会播放相应的歌曲。
上一首按键:当点击上一首按键时,当前播放歌曲的上一首歌首被播放。
下一首按键:当点击下一首按键时,当前播放歌曲的下一首歌曲即被播放。
当点击停止键时,当前歌曲即会被停止。
播放界面设计:在歌曲进行播放时,界面应包含所有的按键,并且要歌曲的曲目单,还有显示歌词。
3. 2触摸屏按键设计本系统要完成触摸屏按键的功能,即要让系统接收到触摸屏的消息,如果触摸点在pFirst_Button_RECT里,创建播放界面及置这个framestate标志位为1。
定义矩形框结构、设置PID参数轴1P的文本框、将字符转换为Unicode数据、设置文本框内容。
定义矩形结构、创建列表框控件、焦点移到列表框控件、将文件名转换为Unicode、向列表框中添加表项、将文件名存入文件名数组、重画控件。
3. 3编码设计本系统的流程是初始化硬件、初始化操作系统和创建用户任务。
因为只要硬件就得有驱动程序才能去使用,而工程下面的一些头文件.h和对应的.c 文件都是驱动程序。
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基于嵌入式系统的MP3音乐播放器
本文介绍了基于ARM7嵌入式系统平台设计的一款带有文本阅览功能的多媒体音乐播放器。
它能正确识别并显示存储在SD存储卡内的音频文件,并可通过液晶屏浏览存储在存储卡内的TXT 文档。
该播放器选用具有出色音频解码能力的VS1053解码芯片,它支持320 Kb/s的MP3或256 Kb/s的WMA 音乐文件的播放。
同时操作简单便捷,具有友好的人机界面。
一、系统硬件设计
系统主要由主控制器LPC2138、音频解码芯片VS1053、存储设备SD卡、显示设备OCM12864、输入设备键盘和系统供电电源组成。
系统组成框图如图1所示。
图1 系统组成框图
主控系统LPC2138是支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM7TDMI-STM CPU,并带有64 KB RAM 和512 KB的高速FLASH存储器。
128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最高时钟速率下运行。
ARM7体系为32位构架,它在处理数据时相对于8位单片机效率明显提高,在处理文件系统所需要的大量的长整形数据的乘除运算时这种优势更为明显。
同时它的硬件SPI,SSP总线控制器可以
使控制器方便的与外部扩展设备进行连接。
它的性价比较高,很适合作为数字音乐播放系统的主控制器使用。
VS1053是VLSI Solution Oy公司生产的高性能、低功耗的以VS—DSP为内核的一款音频解码芯片,可轻松解码MP1,MP2,MP3,WMA,IMA ADPCM,General Midi 1,0gg Vorbis,LC—AAC和HE—AAC等音频格式的文件,片内集成有16 KB RAM。
该芯片具有高信噪比DAC,功耗更低,并具有环绕立体声调节和高低频渲染等功能。
采用VS1053芯片可以在不提高CPU 主频的情况下实现320 Kb/s的MP3文件或256 Kb/s的WMA文件的音频解码工作,并且音质上有了明显的提高,信噪比可达9O dB 以上。
OCM12864液晶屏可以显示字母、数字符号、中文字型及图形,具有绘图及文字画面混合显示功能。
它提供3种控制接口,分别是8位微处理器接口,4位微处理器接口和串行接口。
MP3声音输出的功放单元采用UTC2822D,输入电压在1.8~15 V之间,在正常发热状态下工作电流约为1.4 A。
二、系统软件设计
总体软件设计即系统运行过程中的主逻辑,负责整个系统运行过程中各个状态之间的转换,系统初始化完成以后,在音乐模式下,即可通过按键选择音乐目录中的音乐,解码WMA,MP3等格式的音频文件,并播放。
程序流程图如图2所示。
图2 程序流程图
SD卡模块程序设计
对SD卡的初始化后,才可以对SD卡进行读/写操作。
SD卡的初始化过程为先发送74个CLK 以使SD卡达到正常工作电压并实现同步,然后CS—LOW;接着发送CMD0,若通信成功则应收到0x01的应答信号;接着再发送CMD1,收到的应答应该是0x00;最后CS—HIGH。
至此,初始化完成。
在初始化完成后,通过CMD16设置数据Block长度,然后可以通过CMD17进行数据的读取。
VS1053程序设计
VS1053采用SPI总线与处理器实现通信,因此基本的通信规则遵循SPI总线协议。
对VS1053的操作主要包括复位和音频数据传送两个方面。
对于音量设定,环
绕立体声设定、高低频设定等,只需发送指令到特定的寄存器即可。
发送数据时1次发送32 B到VSLO53的数据缓冲区。
在数据处理过程中DREQ 为低,此时不允许继续发送数据,待数据缓冲区空时DREQ会变为高电平,可接着发送下32 B的数据,直到数据完全送完为止。
三、总结
本文基于ARM7平台设计的带有文本阅览功能的音乐播放器。
可以正确识别并播放存储在SD存储卡内的MP3和WMA文件,支持环绕立体声调节和重低音调节;使用者还可以通过基于嵌入式系统的多媒体音乐播放器液晶屏浏览存储在存储卡内的TxT文档。
得益于ARM7高达60 MHz的主频和VSLO53出色的音频解码能力,该系统支持码率高达320 Kb/s的MP3文件。
同时该播放器具有良好的人机交互界面,可以给使用者更好的使用体验。
2011研信息1班盛璐
2011-9-23。