基于AU7842A的车载数字音频系统的硬件设计

卡接 口， 能够播 放 ｕ盘 、Ｄ卡 中的 音乐 ， Ｓ 内置 ｉｏ Ｐ ｄ的 ３ Ｐｎ接 ０ｉ 口实现 了对 ｉｏ Ｐｄ播放 的控制 ， 支持 Ｃ ＭＰ Ｄ、 ３等外 部音 源 ， 以 可 进行 Ｆ 调频收音 ， Ｍ 有重低 音 、 中音 、 高音均衡控 制和重低环 绕
声 效 果 ， 部 集 成 四 通 道 可 选 择增 益 输 入 ， 用 了 Ｄ ２ ３ 内 采 Ｍ１２ ２汉 字 图 形 点 阵 显 示 模 块 ， 有 丰 富 的显 示 内 容 ， 通 过 按 键 和 红 具 可 外遥控器进行控制 ， 用方便 。 使 １ 系统 的 构 成 系 统 主要 包 括 为 芯 片 提 供 时 钟 及 电 源 的 外 部 晶 振 和 电 源
Ｔ Ａ ７ ７ 该 芯 片 内部 集 成 了 中频 选 频 和解 调 网络 ， 以做 到完 Ｅ ５６ ， 可 全免 调 ； 有 自动搜 索 调 谐 功 能 ； 用 低 噪声 射 频 放 大 器 ， 有 具 使 具
Ｆ Ｔ ２文 件 系 统 ； 置 Ｕ Ｂ ． Ａ３ 内 Ｓ ２ ０全速 主 机 控 制器 和 Ｓ ／ Ｄ ＭＭＣ控
Ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ ｅ ｓ ｒ ｎｔ ｕ ｎ ｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｄ Ｓ ｎ ｏ Ｔ
Ｄ ｅ２ １ ｅ．０ ０
制器 ， 降低了用户开发 成本 ； 内置 ２ Ｋ Ａ ８位 Ｇ Ｉ ３ 支 ０ Ｂ Ｒ Ｍ、 ＰＯ １， ： 持 ６ Ｂ外部 Ｆａｈ程序空问 ， ４Ｋ ｌ ｓ 方便用户增加更加复杂 的功能 ；
组成模块 的设计 与实现 。该文研 究的 系统具 有 内置 Ｕ Ｂ Ｓ Ｓ 、Ｄ卡 以及 ｉｏ Ｐ ｄ接 口， 可实现 多种音 源数 字音 乐播放 的 目的。
关 键 词 ： 载 音 频 系统 ； 入 式 硬 件 设 计 ； Ｕ ８ ２ 车 嵌 Ａ ７ ４ Ａ；多音 源 接 １ 设 计 ： ７
中 图分 类 号 ：Ｐ ７ ． Ｔ ２３５
１８Ｖ ． 电源 供 电； 内置 Ｍ ３ ＷＭＡ硬 件 解 码 器 ， 持 ４ Ｈ 、 Ｐ／ 支 ８ｋ ｚ ４ ． Ｈ 、２ｋ 、４ｋ ｚ２． ５ｋ ｚ １ Ｈ 采样频 率 ； ４ １ｋ ｚ３ Ｈｚ２ Ｈ 、２０ Ｈ 及 ６ｋ ｚ 具有 重低音 、 中音 、 高音 均衡 控 制和重 低环 绕声效 果 ； 支持 Ｆ Ｔ ６ Ａ １／
ＤＵ Ｌ ａ ｇ ， ＮＡＧ ｉｇ ， ｉ ｎ ＨＵ Ｊｎ ＭＡ ｉ Ｃ Ｊｅ ， ＨＥＮ Ｊｅ ， ＨＡＮＧ ｒ ｂ ｉ Ｚ Ｈａ — ｏ ｔ
（ ． ｏ ｅ ｅｏ ｆｒ ｔ ｓａ ｄ Ｅ ｅ ｔｏ ｉｓＺ ｅｉｎ ｃ．Ｔ ｃ ｎｖ ｒｉ ， ｎ ｚ ｏ １ ０ ８ Ｃ ｉ ａ １ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｎ ｏ ｍａ ｃ ｎ ｌ ｒ ｎｃ ， ｈ ｊ ｇＳ ｉ－ ｅ ｈ Ｕ ｉ ｓ ｙ Ｈａ ｇ ｈ ｕ ３ ０ １ ， ｈｎ ； ｌ Ｉ ｉ ｃ ａ ｅ ｔ ２ Ｃ Ｈ ｇ ｆＮ ｒｈ Ｓ ｉ ｃ ． ｏ ｅ ｅｏ ｏ ｔ ｃ ｎ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ． ｈ ｎ ａ ｇ Ａ ｒ ｓ ａ ｅＵ ｉｅ ｓ ｙ Ｓ ｅ ｙ ｎ １ ０ ４ Ｃ ｉａ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｓ ｅ ｙ ｎ ｅ ｏ ｐ ｃ ｎ ｖ ｒｉ ， ｈ ｎ ａ ｇ １ ０ ３ ， ｈ ｎ ） ｔ
０ 引言
线 或 １Ｃ总线进行通信 、 ２ 控制。系统结构框 图如 图 ｌ所示。
随着 汽 车 电 子 技 术 迅 速 发 展 ， 载 音 频 系 统 也 在 不 断 升 车
级， 以满足消费者对 音频 体验 的更 高要求 。例 如 ， 持多 种外 支 加音 源（ 诸如 Ｄ Ｄ、Ｄ卡 、 Ｖ Ｓ 蓝牙 、 数字广播等 ） 电台接收效果更 ，
２０１ ０
仪 表 技 术 与 传 感 器
Ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ Ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｄ Ｓ ｎ ｏ ｎ ｔｕ ｎ ｅ ｈ ｉ ．１
基 于 ＡＵ ８ ２ 的 车 载 数 字 音 频 系 统 的硬 件 设 计 ７４Ａ
杜 亮 黄 ，
图 １ 系统 结 构 框 图
２ 芯 片 的 选 择
２ １ 主 控 芯 片 ．
模块 ， 存放程序 的 Ｆａｈ模块 ， Ｓ ｌ ｓ Ｕ Ｂ和 Ｓ Ｄ卡接 口电路模块 ， 进行 Ｆ 调频 收音 的收音 机模 块 ， Ｍ 四通道选择输入模块 ， 控制 ｉｏ Ｐｄ的
ｉｏ Ｐ ｄ接 口电路 模 块 ，Ｃ ／ Ｅ Ｌ Ｄ Ｌ Ｄ显 示 模 块 ， 外 接 收 模 块 以 及 按 红
ｔ ａｉｆ ｈ ｎ ｒ ａ ｉ ｇｙ ｈｉｈ ｒｒ ｑ ｒ ｍｅ ｔ ｆｃ ｓｏ ｒ ｏａ ｉ ｘ ｒｅ ｃ ｓ， ｎ ｃ ｅ ｅ ｔｅ ｐ ｐｏ ｅ ｏ ｉ ｉｙｎｇｔ ｅ ｄ ｓｇ Ｏ ｓ ｔｓｙ ｔｅ ｉ ｃ ｅ ｓｎ ｌ ｇ ｅ ｅ ｕｉｅ ｎ ｓｏ ｕ ｔ ｍｅ ｓｔ ｕｄ ｏ ｅ ｐｅ ｉｎ ｅ ａ ｄ ａ ｈｉｖ ｈ ｕｒ ｓ ｆｓｍｐｌ ｉ ｈ ｅ ｉｎ ｆ ｐ ｏ ｅ ｓ， ｗｎ ｉｉｇ ｃｒｕｉ ｄ ｓｇ ａ ｄ ｒ ｄ ｅｐｒｄｕ ｔｄｅ ｅ ｏ ｍｅ ｙ ｌｓ Ｔｈ ａ ｅ ｎｔｏ ｕｃ ｄ ｔ ｅ ｈ ｒ ｗａ ｅｏ ｈ ｙ ｔｍ ｍｐｈ — ｒ ｃ ｓ ｄｏ ｓｚｎ ｉｃ ｔ ｅ ｉｎ ｎ ｅ ｕｃ ｏ ｃ ｖ ｌ ｐ ｎｔｃ ｃｅ ． ｅ ｐ ｐ ｒｉ ｒ ｄ ｅ ｈ ａ ｄ ｒ ｆｔ ｅ ｓ ｓｅ ｅ ａ ｓ ｓ， ｎ ｈ ｅ ｉｎ ｏ ｈ ｄｕｅ ｈａ ｋ ｐ ｔｅ ｓ ｓｅ ｗａ ｍ ｏ ｓｒｔ ｄ ｄ ｔ ｉ ｄｌ．Ｗ ｉｈ ｔ ｅ ｕ ｅｏ ｉｔｉ ｎｅ ｆｃ ｆＵＳ ， ｅ ａ ｄ ｔｅ ｄ ｓｇ ｔ ｅ ｍｏ ｌｓ ｔ ｔｍａ ｅ ｕ ｈ ｙ ｔｍ ｓ ｄｅ ｎ ｔａｅ ｅ ａｌ ｙ ｆ ｅ ｔ ｈ ｓ ｆｂｕｌ—ｎ ｉ ｔｒａ ｅ ｏ Ｂ
好 ， 效 处 理 更 加 丰 富 。 所 有 这 些 都 对 车 载 音 频 系 统 提 出 了 更 音 高 的要 求 。 随着 ＭＰ 、 Ａ 等 数 字 音 频 的 流 行 ， 及 大 容 量 存 ３ ＷＭ 以
储介质 的迅速 发展 ， 一种新的可直接播 放存储 器中音乐数 据 的
数 字 音 频 系统 的 设 计 方 案 开 始 出 现 。基 于 Ｍ ３ ＷＭＡ 解 码 芯 Ｐ／ 片 Ａ ７４ Ａ， 计 了一 款 音 频 播 放 系 统 。该 系 统 内置 Ｕ Ｂ、Ｄ Ｕ ８２ 设 Ｓ Ｓ
可 通 过 Ｕ盘或 ｓ Ｄ卡进 行 系统 固 件 的升 级 ， 便 系 统 固 件 的 升 方 级 和 维护 。
２ ２ Ｆａｈ芯 片 ． ｌｓ
Ｆａｈ芯 片用 于存 放 引 导 程 序 段 和 用 户 代 码 ， 系 统 选 用 ｌ ｓ 该
一
晶片中， Ｐ ２ １ 使 Ｔ ３ ４具有高效 能和高可靠 度 ， 只需要少许 的周
和 １８Ｖ的内核供电 ， Ｓ ． Ｕ Ｂ接 口、 ｏ ｉ ｄ的 ３ Ｐｎ 口和红外接收 Ｐ ０ ｉ接
器 采 用 ５Ｖ 电 源 供 电 ， 效 处 理 芯 片 Ｐ ２ １ 音 Ｔ３ ４采 用 ９Ｖ 电 源 供
该系 统 采 用 低 功 耗 电 调 谐 调 频 立 体 声 收 音 机 芯 片
键模 块。音频输 出使 用的是模 拟立 体声输 出 ， 内置一个 ０ ５Ｗ ．
耳 机 功 放 ， 以 通 过 耳 机 或 有 源 音 箱 来 收 听声 音 。 采 用 串 行 总 可
基 金项 目 ： 江 省 科 技 厅 新 苗 计 划 项 目（ ２ ０ １ ３ ） 浙 ＸＭ ０ ９ ０ １ 收稿 日期 ：０ ０— ８—２ 收 修 改 稿 日期 ：０ ０— ０—１ ２１ ０ ０ ２１ １ ０
式 ， 过 特 殊 的命 令 字 序 列 对 Ｆａｈ进 行 擦 出 和 读 写 ， 可通 ｌ ｓ 不需 外 加 高 电压 ， 可在 线 升级 使 用 方 便 。
２３ 收 音 模 块芯 片 ．
在 嵌 入 式设 计 中 ， 适 的低 功 耗 的 电 源 是 系 统 的 关 键 设 计 合 之 一 。在 系 统 中 ，Ｕ ８２ Ａ ７４ Ａ采 用 双 电源 供 电 ，． 的 ＩＯ供 电 ３ ３Ｖ ／
文 献标 识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０２— ８ １ ２ １ ） ２— ０ ５— ３ １０ １４ （ ０ ０ １ ０ ９ ０
Ｈａ ｄ ｒ ｗａ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｈｉｌ ｇ ｔ ｌＡｕｄ ｏ Ｓ ｓｅ Ｂａ ｅ ｎ ＡＵ７ ４ Ａ ｒ ｓｇ ｆＶｅ ｃ ｅ Ｄｉ ｉａ ｉ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ ８２
ｓｇ ｄ． ｉｎｅ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｅ ｃｅ ｄｉｉａ ｕ ｏ ｓ ｓｅｍ ； ｍ ｂ ｄ ｄ ｈａｄ ｒ ｅ ｉ ； ｖ ｈｉｌ ｇｔ ｌａ ｄｉ ｙ ｔ ｅ ｅ ｄｅ ｒ ｗａ ｅ ｄ ｓｇ ＡＵ７８ ２Ａ ； ｕ ｉｌ ｏ ｎｄ ｓ ｕｒ ｅ ｉｔ ｒａ ｅ ｄ ｓｇ ｎ ４ ｍ ｔｐ ｅ ｓ ｕ ｏ ｃ ｎ ｅｆ ｃ ｅ ｉｎ
该 系 统 选 用 ＭＰ ／ ３ ＷＭＡ 解 码 芯 片 Ａ ７４ Ａ 作 为 主 控 芯 Ｕ８２ 片 。该 芯 片 内部 集 成 了 兼 容 标 准 ＭＣ Ｓ一５ １的 增 强 ５ １内核 ， 可
以使用通用 的 ５ 开 发工具进行程序开 发 ； １ 采用 ３ ３Ｖ和 １８Ｖ ． ．
双 电 源 供 电 ， 中 ＩＯ 采 用 ３３ Ｖ 电 源 供 电 ， 片 内 核 采 用 其 ／ ． 芯
（ ． 江 理 工 大 学 信 息 电 子 学 院 ， 江杭 州 １浙 浙
静 马 杰 陈 杰 章 涵博 ， ， ，
３ ０ １ ；． 阳航 空航 天 大 学 北 方 科 技学 院 ， 宁 沈 阳 １０ ８ ２ 沈 辽 １ ０３ ） １０ ４
摘 要 ： 出一 种 利 用 音 频 解 码 芯 片 Ａ ７ ４ Ａ 设 计 车 载 数 字音 频 系统 的方 案 ， 以 满 足 消 费者 对 音 频 体 验 越 来 越 高的 提 Ｕ ８２ 借 要 求 ， 同 时达 到 简 化 设 计 流 程 、 简 电路 设 计 和 缩 短 产 品 开 发 周 期 的 目的 。 重 点 研 究 系统 的 硬 件 构 成 ， 细 论 述 系统 各 并 精 详
Ｓ ｒｉ ｏ ｙ ｕ ｏ ｌ ｅ ｄ ａ ＵＳ Ｌ ＡＨ ＤＩ Ｋ ， Ｄ ａ ｄ ｏ Ｐ ｄ ｔ ｃ ｏ ｌ ｈ ｔ ｅ ｐ ａ ｆｄ ｇｔｌｍｕ ｉ ｙ ｔｅ ａ ｄ ｏ ｓ ｓｅ ｄ — Ｄ ｏ ｄ， ｏ ｎ ｙ ｎ ｅ Ｂ Ｆ Ｓ Ｓ Ｓ ｃ ｒ ｒ ｉ ｏ ｏ ａ ｃ ｍｐ ｉ ｈ ｌｙ ｏ ｉｉ ｓｃ ｂ ｈ ｕ ｉ ｙ ｔｍ ｅ Ｐ ｓ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｉ ａ ｅ ｒ ｓ ｎ ｅ ｅ ｉｎ ｓ ｈ ｍｅ ｏ ｅ ｉｌ ｉｉ ｌ ｕ ｉ ｙ ｔｍ ｈ ｔｂ ｓ ｄ ｏ ｕ ｉ ｅ ｏ ｅ ｈｐ ＡＵ ８ ２ ｓｒ ｃ ： ｈ ｓｐ ｐ ｒｐ ｅ ｅ ｔｄ ａ ｄ ｓｇ ｃ ｅ ｆ ｈ ｃｅ ｄ ｇｔ ｄ ｏ ｓ ｓ ｖ ａａ ｅ ｔａ ａ ｅ ｎ ａ ｄ ｏ ｄ ｃ ｄ ｒｃ ｉ ７ ４ Ａ，
旁元件 ， 可达 高效率 的音质处理功能 。Ｐ ２ １ 便 Ｔ ３４的所有功能均
可由 １ ２ Ｃ总 线 的驱 动来 完 成 ， 可 将 其 程 式 化 从 而 达 到 多 变 的 并
功能。
３ 系 统硬 件 电路 设 计
３ １ 电源 设 计 ．
ＳＴ ９ Ｆ １ 。它是容量为 １ ｂ的 Ｆａｈ 支持 字节或字 操作模 Ｓ ３ Ｓ０ ０ Ｍ ｌ ， ｓ