基于AU7842车载MP3播放器设计
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Key words: car MP3 player; AU7842; low power; I2C bus
AU7842 是 MVSILICON 公 司 设 计 的 一 款 集 成 了 微 控 制 器 、MP3/WMA 解 码 器 、USB 主 机 控 制 器 、SD/MMC 卡 控 制 器 、16 bit 音 频 解 码 器 和 一 个 红 外 线 解 码 器 的 MP3/ WMV 音 频 解 码 芯 片 。 在 同 一 芯 片 上 集 成 了 MP3 播 放 器 所需要的全部关键解码组件， 只需少量的外围元件，降 低 了 布 线 要 求 ， 节 省 了 成 本 。 本 文 介 绍 用 STC12C561624 AD 通 过 I2C 总 线 控 制 AU7842 芯 片 ， 运 用 软 件 对 寄 存 器 的 读 写 操 作 ， 实 现 多 种 音 效 的 MP3 播 放 。 1 I2C 总 线 技 术 及 AU7842 芯 片 原 理 1 .1 I2C 协 议
MCU (单片机)
SD / MMC Controller ( SD / MMC 卡 控 制 器 )
DMA （ 直 接 存储器访问）
MP3 / WMA Decoder （MP3/WMA 解码器）
USB Host ( USB 主 机 )
DAC （数模转换）
图 1 AU7842 工 作 原 理 框 图
《微型机与应用》 2011 年 第 30 卷 第 14 期
输出
其他
图 3 播放器硬件框图
(1) 电 源 模 块 ： 完 成 对 整 个 MP3 播 放 器 的 供 电 。 电 源 模块的电压输入端是发电机或蓄电池，电压经过开关型 集 成 稳 压 电 路 (LM2575/LM2576) ， 得 到 的 输 出 电 压 稳 定 且 纹 波 小[4]。
(2)LCD 模 块 ： 显 示 MP3 播 放 时 的 曲 目 序 号 、 播 放 的
} }
/* */
开机，延时等待上电
显示/音效值等初始化为 EEPROM 读 出 上 次 设 定 的 值
获得按键电平，判断键值
喂狗，清除标志位
N 处于关机状态？
N 系统掉电？
Y
Y
保存系统各个设定值
if((Dev_Status! =0)&&(Current_DevStatus! =Dev_Status)
时间、文件的格式以及播放模式。 (3) 按 键 模 块 ： 结 合 软 件 可 以 实 现 控 制 MP3 播 放 器
的工作，如浏览播放、顺序播放、随机播放以及不同播放 音效之间的切换等。
(4)MP3 模 块 ： 读 取 存 储 设 备 (SD 卡 /U 盘 ) 中 的 音 频 文 件 (MP3/WMA) ， 通 过 数 模 转 换 将 数 字 信 号 解 码 成 模 拟 信号。
mp3_flag = 1 ; /*AU7842 启 动 标 志 位 置 位 , 开 始 响 应 * /
currentchannel = 0x01 ;
欢 迎 网 上 投 稿 www.pcachina.com 29
车载MP3 http://www.dxbb8.com/
硬件纵横 Hardware Technique
uart_putc ( 0x1B ) ;
uart_putc ( 0xE4 ) ;
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2 硬件电路 2.1 电路设计
根 据 车 载 MP3 播 放 器 的 特 点 选 STC12C5624 AD 系 列 单 片 机 。 该 单 片 机 是 台 湾 宏 晶 公 司 推 出 的 51 增 强 型 单 片 机 ， 其 具 有 低 功 耗 ， 计 算 速 度 快 等 特 点 。 当 关 闭 MP3 播放器时，单片机进入低功耗休眠状态，单片机切断所 有外围模块的供电。 播放器需要工作时，通过外部中断 唤 醒 单 片 机 工 作 ，这 样 最 大 限 度 地 减 少 功 耗[3]。 其计算速 度是普通单片机的 8~12 倍。 播放器电路图如图 2 所示。
Abstract: This paper introduces the application of AU7842 decoder chip in car MP3 player in the applications, according to the characteristics of the automotive power supply , a reasonable circuit is designed, so the lower power consumption can be achieved in power -saving mode . The MCU control the corresponding registers of AU7842 chip by the I2C bus to control the audio file decoding . And in order to meet the different requirements, the diversification of playback mode , such as browse play and random play , can be realized by programming . Through the audio processing , the player can achieve kinds of sound effect , such as rock, jazz and pop.
if ( Current_PlayDev = = 1 )
/ * 检 测 到 USB 接 口 有 存 储 设备接入 */
上电，程序入口
{ …… Play_BreakPoint_USB ( 1 ) ;
/ * 读 取 USB 存 储 设 备 中 的 数 据 * / }
上次关机 或掉电时， 系统自动 存储的各
uart_putc ( 0x55 ) ;
uart_putc ( 0x00 ) ;
uart_putc ( 0xFF ) ;
uart_putc ( 0x15 ) ;
uart_putc ( 0xEA ) ;
……
Play_BreakPoint_SD ( 1 ) ;
/ * 切 换 到 从 SD 卡 播 放 * /
关 键 词 ： 车 载 MP3 播 放 器 ；AU7842 ； 低 功 耗 ；I2C 总 线
中 图 分 类 号 ： TN709
文献标识码： A
文 章 编 号 ： 1674-7720(2011)14-0028-03
Design of car MP3 player based on AU7842 chip
MP3 播 放 器 受 控 于 按 键 模 块 ， 单 片机循环检测按键模块按键的动作， 并通过软件对相关的寄存器进行读 写 操 作 ， 实 现 MP3 播 放 器 相 应 的 功 能 。 3.1 存储设备读取及切换 单片机循环检测芯片外围电路电平的变 化，判断当前是否有存储设备插入，是否须进行 存储设备之间的切换。通过软件改变相应标志位 的值， 实现存储设备的读取或存储设备的切换。 读取流程如图 4 所示。
(5)音 效 模 块 ：音 效 模 块 提 供 音 效 处 理 功 能 。 来 自 MP3 模 块 的 音 频 信 号 经 过 音 效 处 理 ， 能 够 以 爵 士 、 摇 滚 、
古典、 流行等多种音效播放音乐，带 给听众很好的听觉感受。
(6) 其 他 ： 包 括 USB 接 口 和 SD 接 口等。 3 软件设计
&& ( Current_DevStatus = = DEV_USB_SD ) )
/* 后设备的启动播放 */
{ ……
if ( Current_PlayDev = = DEV_USB )
/ * 正 在 播 放 的 USB 存 储 器 * /
{ DEV_Change_Flag=1;
/* 切换标志位置位 */
28
1.2 AU7842 芯 片 原 理 AU7842 芯 片 是 将 在 存 储 器 中 以 数 字 信 号 形 式 存 储
的 音 乐 解 码 成 可 以 播 放 的 模 拟 信 号 。 它 可 以 解 码 MP3 和 WMA 两 种 格 式 的 音 频 信 号 。 工 作 原 理 如 图 1 所 示 。 开机后，单片机循环检测解码芯片周围电路的动作。 当 检测到芯片外围有存储设备接入，单片机控制芯片直接 访 问 存 储 器 里 的 内 容 ， 读 取 数 据 送 入 MP3/WMA 解 码 器，解码得到的数字信号通过数模转换器转换成模拟信 号 ，经 模 拟 音 频 放 大 和 低 通 滤 波 ，就 可 以 听 到 音 乐[2]。
现 了 省 电 模 式 下 低 功 耗 操 作 ； 利 用 I2C 总 线 通 信 ， 控 制 AU7842 芯 片 相 应 的 寄 存 器 实 现 音 频 文 件 的 解
码，并通过软件编程实现浏览播放、随机播放等多样化的播放模式，满足不同的播放要求。 结合音效
处理，播放器可实现摇滚、爵士、流行等多种音效播放。
《微型机与应用》 2011 年 第 30 卷 第 14 期
检测外围电路
N 有存储设备插入？
Y 读取存储器的文件
检测存储设备切换标志位
N 标志位值改变？
Y 切换存储器 图 4 设备读取流程图
MP3 处 理 模 块 子 程 序 ： if(mp3_start_flag==1) /* 初 次 插 入 设 备 */ { ……
}
else if(Current_PlayDev==
DEV_SD )
/ * 正 在 播 放 的 是 SD 卡 * /
{ DEV_Change_Flag=1;
/* 切换标志位置位 */
uart_putc ( 0x55 ) ;
uart_putc ( 0x00 ) ;
uart_putc ( 0xFF ) ;
开始
2.2 外围硬件模块 本 文 以 STC12C5624AD 单 片 机 为 核 心 ， 来 控 制 其 他
模块的工作。 硬件模块框图如图 3 示。
MP3 模 块 ( AU7842 )
电源模块 ( LM2575 / LM2576 )
LCD 模 块
按键模块
MCU ( STC5624AD )
音效模块 ( PL7313源自文库)
端口，看门狗初始化 读存储器内的数据
else if(Current_PlayDev==2)
个设定值
/ * 检 测 到 SD 接 口 有 存 储 设 备 接 入 * / { …… Play_BreakPoint_SD(1); /* 读 取 SD 卡 中 的 数 据 */
Y 等 待 POW
上次正常关机？ N
车载MP3 http://www.dxbb8.com/
硬件纵横 Hardware Technique
基于 AU7842 车载 MP3 播放器设计
石鑫焱, 曹成茂, 刘 权, 毕如俊, 葛 俊 （ 安 徽 农 业 大 学 工 学 院 机 电 工 程 系 ， 安 徽 合 肥 230036 ）
摘 要 ： 介 绍 了 AU7842 解 码 芯 片 在 车 载 MP3 播 放 器 中 的 应 用 , 根 据 车 载 供 电 的 特 点 设 计 电 路 , 实
Shi Xinyan, Cao Chengmao, Liu Quan, Bi Rujun, Ge Jun
(Electromechanical Engineering , College of Engineering , Anhui Agricultural University , Hefei 230036, China )
I2C 总 线 作 为 同 步 串 行 数 据 输 出 总 线 ， 由 一 条 串 行 数 据 线 (SDA ) 和 一 条 串 行 时 钟 线 (SCL) 组 成 。 它 是 一 个 真 正的多主机总线，如果 2 个或更多主机同时初始化数据 传输可以通过冲突检测和仲裁，防止数据被破坏。 每个 连接到总线的器件都可以通过唯一的地址和一直存在 的简单的主机/从机关系软件设定地址； 主机可以作为 主 机 发 送 器 或 主 机 接 收 器[1]。
AU7842 是 MVSILICON 公 司 设 计 的 一 款 集 成 了 微 控 制 器 、MP3/WMA 解 码 器 、USB 主 机 控 制 器 、SD/MMC 卡 控 制 器 、16 bit 音 频 解 码 器 和 一 个 红 外 线 解 码 器 的 MP3/ WMV 音 频 解 码 芯 片 。 在 同 一 芯 片 上 集 成 了 MP3 播 放 器 所需要的全部关键解码组件， 只需少量的外围元件，降 低 了 布 线 要 求 ， 节 省 了 成 本 。 本 文 介 绍 用 STC12C561624 AD 通 过 I2C 总 线 控 制 AU7842 芯 片 ， 运 用 软 件 对 寄 存 器 的 读 写 操 作 ， 实 现 多 种 音 效 的 MP3 播 放 。 1 I2C 总 线 技 术 及 AU7842 芯 片 原 理 1 .1 I2C 协 议
MCU (单片机)
SD / MMC Controller ( SD / MMC 卡 控 制 器 )
DMA （ 直 接 存储器访问）
MP3 / WMA Decoder （MP3/WMA 解码器）
USB Host ( USB 主 机 )
DAC （数模转换）
图 1 AU7842 工 作 原 理 框 图
《微型机与应用》 2011 年 第 30 卷 第 14 期
输出
其他
图 3 播放器硬件框图
(1) 电 源 模 块 ： 完 成 对 整 个 MP3 播 放 器 的 供 电 。 电 源 模块的电压输入端是发电机或蓄电池，电压经过开关型 集 成 稳 压 电 路 (LM2575/LM2576) ， 得 到 的 输 出 电 压 稳 定 且 纹 波 小[4]。
(2)LCD 模 块 ： 显 示 MP3 播 放 时 的 曲 目 序 号 、 播 放 的
} }
/* */
开机，延时等待上电
显示/音效值等初始化为 EEPROM 读 出 上 次 设 定 的 值
获得按键电平，判断键值
喂狗，清除标志位
N 处于关机状态？
N 系统掉电？
Y
Y
保存系统各个设定值
if((Dev_Status! =0)&&(Current_DevStatus! =Dev_Status)
时间、文件的格式以及播放模式。 (3) 按 键 模 块 ： 结 合 软 件 可 以 实 现 控 制 MP3 播 放 器
的工作，如浏览播放、顺序播放、随机播放以及不同播放 音效之间的切换等。
(4)MP3 模 块 ： 读 取 存 储 设 备 (SD 卡 /U 盘 ) 中 的 音 频 文 件 (MP3/WMA) ， 通 过 数 模 转 换 将 数 字 信 号 解 码 成 模 拟 信号。
mp3_flag = 1 ; /*AU7842 启 动 标 志 位 置 位 , 开 始 响 应 * /
currentchannel = 0x01 ;
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uart_putc ( 0x1B ) ;
uart_putc ( 0xE4 ) ;
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2 硬件电路 2.1 电路设计
根 据 车 载 MP3 播 放 器 的 特 点 选 STC12C5624 AD 系 列 单 片 机 。 该 单 片 机 是 台 湾 宏 晶 公 司 推 出 的 51 增 强 型 单 片 机 ， 其 具 有 低 功 耗 ， 计 算 速 度 快 等 特 点 。 当 关 闭 MP3 播放器时，单片机进入低功耗休眠状态，单片机切断所 有外围模块的供电。 播放器需要工作时，通过外部中断 唤 醒 单 片 机 工 作 ，这 样 最 大 限 度 地 减 少 功 耗[3]。 其计算速 度是普通单片机的 8~12 倍。 播放器电路图如图 2 所示。
Abstract: This paper introduces the application of AU7842 decoder chip in car MP3 player in the applications, according to the characteristics of the automotive power supply , a reasonable circuit is designed, so the lower power consumption can be achieved in power -saving mode . The MCU control the corresponding registers of AU7842 chip by the I2C bus to control the audio file decoding . And in order to meet the different requirements, the diversification of playback mode , such as browse play and random play , can be realized by programming . Through the audio processing , the player can achieve kinds of sound effect , such as rock, jazz and pop.
if ( Current_PlayDev = = 1 )
/ * 检 测 到 USB 接 口 有 存 储 设备接入 */
上电，程序入口
{ …… Play_BreakPoint_USB ( 1 ) ;
/ * 读 取 USB 存 储 设 备 中 的 数 据 * / }
上次关机 或掉电时， 系统自动 存储的各
uart_putc ( 0x55 ) ;
uart_putc ( 0x00 ) ;
uart_putc ( 0xFF ) ;
uart_putc ( 0x15 ) ;
uart_putc ( 0xEA ) ;
……
Play_BreakPoint_SD ( 1 ) ;
/ * 切 换 到 从 SD 卡 播 放 * /
关 键 词 ： 车 载 MP3 播 放 器 ；AU7842 ； 低 功 耗 ；I2C 总 线
中 图 分 类 号 ： TN709
文献标识码： A
文 章 编 号 ： 1674-7720(2011)14-0028-03
Design of car MP3 player based on AU7842 chip
MP3 播 放 器 受 控 于 按 键 模 块 ， 单 片机循环检测按键模块按键的动作， 并通过软件对相关的寄存器进行读 写 操 作 ， 实 现 MP3 播 放 器 相 应 的 功 能 。 3.1 存储设备读取及切换 单片机循环检测芯片外围电路电平的变 化，判断当前是否有存储设备插入，是否须进行 存储设备之间的切换。通过软件改变相应标志位 的值， 实现存储设备的读取或存储设备的切换。 读取流程如图 4 所示。
(5)音 效 模 块 ：音 效 模 块 提 供 音 效 处 理 功 能 。 来 自 MP3 模 块 的 音 频 信 号 经 过 音 效 处 理 ， 能 够 以 爵 士 、 摇 滚 、
古典、 流行等多种音效播放音乐，带 给听众很好的听觉感受。
(6) 其 他 ： 包 括 USB 接 口 和 SD 接 口等。 3 软件设计
&& ( Current_DevStatus = = DEV_USB_SD ) )
/* 后设备的启动播放 */
{ ……
if ( Current_PlayDev = = DEV_USB )
/ * 正 在 播 放 的 USB 存 储 器 * /
{ DEV_Change_Flag=1;
/* 切换标志位置位 */
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1.2 AU7842 芯 片 原 理 AU7842 芯 片 是 将 在 存 储 器 中 以 数 字 信 号 形 式 存 储
的 音 乐 解 码 成 可 以 播 放 的 模 拟 信 号 。 它 可 以 解 码 MP3 和 WMA 两 种 格 式 的 音 频 信 号 。 工 作 原 理 如 图 1 所 示 。 开机后，单片机循环检测解码芯片周围电路的动作。 当 检测到芯片外围有存储设备接入，单片机控制芯片直接 访 问 存 储 器 里 的 内 容 ， 读 取 数 据 送 入 MP3/WMA 解 码 器，解码得到的数字信号通过数模转换器转换成模拟信 号 ，经 模 拟 音 频 放 大 和 低 通 滤 波 ，就 可 以 听 到 音 乐[2]。
现 了 省 电 模 式 下 低 功 耗 操 作 ； 利 用 I2C 总 线 通 信 ， 控 制 AU7842 芯 片 相 应 的 寄 存 器 实 现 音 频 文 件 的 解
码，并通过软件编程实现浏览播放、随机播放等多样化的播放模式，满足不同的播放要求。 结合音效
处理，播放器可实现摇滚、爵士、流行等多种音效播放。
《微型机与应用》 2011 年 第 30 卷 第 14 期
检测外围电路
N 有存储设备插入？
Y 读取存储器的文件
检测存储设备切换标志位
N 标志位值改变？
Y 切换存储器 图 4 设备读取流程图
MP3 处 理 模 块 子 程 序 ： if(mp3_start_flag==1) /* 初 次 插 入 设 备 */ { ……
}
else if(Current_PlayDev==
DEV_SD )
/ * 正 在 播 放 的 是 SD 卡 * /
{ DEV_Change_Flag=1;
/* 切换标志位置位 */
uart_putc ( 0x55 ) ;
uart_putc ( 0x00 ) ;
uart_putc ( 0xFF ) ;
开始
2.2 外围硬件模块 本 文 以 STC12C5624AD 单 片 机 为 核 心 ， 来 控 制 其 他
模块的工作。 硬件模块框图如图 3 示。
MP3 模 块 ( AU7842 )
电源模块 ( LM2575 / LM2576 )
LCD 模 块
按键模块
MCU ( STC5624AD )
音效模块 ( PL7313源自文库)
端口，看门狗初始化 读存储器内的数据
else if(Current_PlayDev==2)
个设定值
/ * 检 测 到 SD 接 口 有 存 储 设 备 接 入 * / { …… Play_BreakPoint_SD(1); /* 读 取 SD 卡 中 的 数 据 */
Y 等 待 POW
上次正常关机？ N
车载MP3 http://www.dxbb8.com/
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基于 AU7842 车载 MP3 播放器设计
石鑫焱, 曹成茂, 刘 权, 毕如俊, 葛 俊 （ 安 徽 农 业 大 学 工 学 院 机 电 工 程 系 ， 安 徽 合 肥 230036 ）
摘 要 ： 介 绍 了 AU7842 解 码 芯 片 在 车 载 MP3 播 放 器 中 的 应 用 , 根 据 车 载 供 电 的 特 点 设 计 电 路 , 实
Shi Xinyan, Cao Chengmao, Liu Quan, Bi Rujun, Ge Jun
(Electromechanical Engineering , College of Engineering , Anhui Agricultural University , Hefei 230036, China )
I2C 总 线 作 为 同 步 串 行 数 据 输 出 总 线 ， 由 一 条 串 行 数 据 线 (SDA ) 和 一 条 串 行 时 钟 线 (SCL) 组 成 。 它 是 一 个 真 正的多主机总线，如果 2 个或更多主机同时初始化数据 传输可以通过冲突检测和仲裁，防止数据被破坏。 每个 连接到总线的器件都可以通过唯一的地址和一直存在 的简单的主机/从机关系软件设定地址； 主机可以作为 主 机 发 送 器 或 主 机 接 收 器[1]。