基于嵌入式系统的多媒体音乐播放器
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ＬＰＣ２１３８主控制器直接 采 用 了 广 州 周 立 功 公 司 的 ＥａｓｙＡＲＭ 开发板，减短了开 发 时 间 并 有 效 保 证 了 电 路 部分的稳定性。 系 统 晶 振 采 用 １１．０５９ ２ ＭＨｚ的 外 部 晶振，通 过 内 置 的 ＰＬＬ 倍 频 电 路，可 以 将 主 频 升 高 到 ４４．２３６ ８ ＭＨｚ，满 足 系 统 要 求。Ｉ／Ｏ 资 源 分 配 如 表 １ 所示。
ＳＤ 卡的通信线在 总 线 空 闲 状 态 下 应 保 持 高 电 平， 因此 总 线 上 接 有 ５０ｋΩ 的 上 拉 电 阻。ＳＤ 卡 在 上 电 初 期，卡主控通过检 测 引 脚 １（ＤＡＴ３）的 电 平 来 决 定 工 作 在 ＳＤ 模式还 是 ＳＰＩ模 式。 当 此 脚 高 电 平 时，ＳＤ 卡 进 入 ＳＤ 模式；当此脚为低电平时，ＳＤ 卡则 工 作 于 ＳＰＩ模 式２［２］。卡槽采用了非弹出式 的 卡 座，可 以 有 效 地 保 证 ＳＤ 卡通信的稳定性和可靠性。采用 杜 邦 线 将 ＳＤ 卡 的 ＳＰＩ总 线 接 口 和 ＬＰＣ２１３８ 的 ＳＳＰ 总 线 接 口 对 接 起 来， 实现数据的通信。 ２．５ ＯＣＭ１２８６４ 液 晶 显 示
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＲＭ７；ＳＤ ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ；ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｐｌａｙｅｒ；ＶＳ１５０３
０ 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。 ＭＰ３ （Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ Ａｕｄｉｏ Ｌａｙｅｒ Ⅲ）全 称 是动态影像专 家 压 缩 标 准 音 频 层 面 ３。 它 设 计 用 来 大 幅 度 地 压 缩 音 频 数 据 量 ，并 实 现 重 放 的 音 质 与 原 来 不 经 压缩的音频相比没有明显的下降。鉴于 ＭＰ３编码方式 的特点，将其作为音乐 播 放 器 的 音 频 文 件 时，可 以 在 有 限的存储空间内存放更多的音频信息。现在的数字音 乐播放器市场，采用 ＡＲＭ 主控＋ＤＳＰ 音频解码芯片＋ ＳＤ 存储卡所构成的数字音乐播放系统具有强大的播放 能力和较好的性价比，在 中、高 端 音 频 解 码 领 域 内 有 着 较 强 的 生 命 力 。 本 文 针 对 嵌 入 式 系 统 的 开 发 特 点 ，设 计 了基于嵌入式系统的 ＭＰ３播放器 。 ［１－１０］
２０１１ 年 ６ 月 １５ 日 第 ３４ 卷 第 １２ 期
现代电子技术
Ｍｏｄｅｒｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
Ｊｕｎ．２０１１ Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．１２
基于嵌入式系统的多媒体音乐播放器
Hale Waihona Puke Baidu
宫 鹏１，宫 玥２，王 瑞 宝２
（１．青岛大学自动化工程学院，山东 青岛 ２６６０７１；２．青岛有线电视网络中心，山东 青岛 ２６６０００）
收 稿 日 期 ：２０１１－０１－２６
１ 系 统 组 成 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。其中各部分电路均采 用 模 块 化 设 计 ，各 模 块 之 间 通 过 杜 邦 线 进 行 连 接 。 系 统 框图如图１所示。
对于液晶屏，通过Ｉ／Ｏ 口 模 拟 其 串 行 通 信 时 序，因 此 只 需 分 配 两 个Ｉ／Ｏ（数 据 线 和 时 钟 线 ）即 可 。
对于键盘部分，考 虑 到 使 用 者 操 作 的 便 捷 性，共 设 计了５个按键。由于 ＬＰＣ２１３８的Ｉ／Ｏ 资源非常丰富且 该 音 乐 播 放 器 使 用 按 键 数 量 较 少 ，故 不 采 用 矩 阵 译 码 键 盘而直接使用了 ５ 个 通 用Ｉ／Ｏ 口。 这 样 简 化 了 硬 件 设 计和程序设计。 ２．４ ＳＤ 卡存储器模块
ＧＯＮＧ Ｐｅｎｇ１，ＧＯＮＧ Ｙｕｅ２，ＷＡＮＧ Ｒｕｉ－ｂａｏ２
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｑｉｎｇｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０７１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｑｉｎｇｄａｏ Ｃａｂｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０００，Ｃｈｉｎａ）
ＵＴＤ２８２２Ｄ 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，可 以 使 用 在 该 设 计 当 中。功放电路的设计原理图如图２所示。 ２．７ 输 入 设 备
键盘输入采用了普 通 按 键 直 接 接 处 理 器Ｉ／Ｏ 口 的 方式。这种方 式 实 现 起 来 比 较 简 单，而 且 由 于 按 键 较 少，不会占用过多的Ｉ／Ｏ 资源。
ＣＬＫ ＳＥＬ ＭＯＳＩ ＭＩＳＯ
Ｐ０．１７ Ｐ０．２９ Ｐ０．１９ Ｐ０．１８
通 用Ｉ／Ｏ
ＣＬＫ ＤＡＴＡ
Ｐ１．２５ Ｐ１．２４
通 用Ｉ／Ｏ
ＫＥＹ１ ＫＥＹ２ ＫＥＹ３ ＫＥＹ４ ＫＥＹ５
Ｐ０．１６ Ｐ０．２１ Ｐ１．２２ Ｐ１．２３ Ｐ１．２１
ＬＰＣ２１３８具有２ 个 独 立 的 ＳＰＩ总 线 控 制 器 （其 中 一个由 ＳＳＰ 配 置 得 到），ＳＤ 卡 均 可 通 过 ＳＰＩ总 线 和 处 理器通信。将 ＳＰＩ接口分配给 ＳＤ 卡。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｐｅｒｆｅｃｔ ｔｈｅ ｔｒａｎｄｉｔｉｏｎａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｅｘｔｅｎｄ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｔｏｎｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｍｕｓｉｃ ｐｌａｙｅｒ，ａ ｍｕｌ－ ｔｉｍｅｄｉａ ｍｕｓｉｃ ｐｌａｙｅｒ ｗｉｔｈ ｔｅｘｔ ｒｅａｄｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｒｍ７ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｎｄ ＦＡＴ３２ｆｉｌｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｃａｎ ｒｅｃｏｇｎｉｚｅ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙ ＭＰ３ａｎｄ 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 ｖｓ１０５３ｄｅｃｏｄｉｎｇ ｃｈｉｐ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａ ｐｅｒｆｅｃｔ ｖｏｉｃｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｅｃｏｄｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｃｈｏｓｅｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｌａｙｅｒ．Ｉｔ ｓｕｐｐｏｒｔｓ ｔｈｅ ｐｌａｙ ｏｆ ３２０ ｋｂｐｓ ＭＰ３ａｎｄ 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 ｅｘ－ ｃｅｌｌｅｎｔ ｈｕｍａｎ－ｍａｃｈｉｎｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｉｓ ｅａｓｙ ｔｏ ｏｐｅｒａｔｅ．
图 １ 系 统 框 图
２ 硬 件 系 统 ２．１ 主控系统 ＬＰＣ２１３８
ＬＰＣ２１３８ 是 支 持 实 时 仿 真 和 跟 踪 的 １６／３２ 位
第 １２ 期
宫 鹏 等 ：基 于 嵌 入 式 系 统 的 多 媒 体 音 乐 播 放 器
１０１
ＡＲＭ７ＴＤＭＩ－ＳＴＭ ＣＰＵ，并 带 有 ６４ ＫＢ ＲＡＭ 和 ５１２ＫＢ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
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，Ｏｇｇ Ｖｏｒｂｉｓ，ＬＣ－ＡＡＣ 和 ＨＥ－ＡＡＣ 等 音频格式的文件，片内 还 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 ２５６Ｋｂ／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 ９０ｄＢ 以 上，满 足 系 统 ８５ｄＢ的 要 求 。 ２．３ Ｉ／Ｏ 口分配
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。而且它的性价比较
高 ，很 适 合 用 来 做 数 字 音 乐 播 放 系 统 的 主 控 制 器 。
２．２ 音频解码器 ＶＳ１０５３ ＶＳ１０５３是 ＶＬＳＩ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｏｙ公司生产的高性能、
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。在该系统中由于未涉及图形显 示，且对显示的速度要 求 不 是 很 高，因 此 采 用 串 行 接 口 实 现 与 处 理 器 的 通 信。ＯＣＭ１２８６４ 通 过 ＳＣＬＫ 线 和 Ｒ／Ｗ 线实现和处理器的串行通信。根据表１，将ＳＣＬＫ 和 Ｒ／Ｗ 线 与 单 片 机 分 配 的 对 应Ｉ／Ｏ 用 杜 邦 线 连 接 起 来即可。 ２．６ ＭＰ３声音输出的功放单元采用 ＵＴＣ２８２２Ｄ
关键词：ＡＲＭ７；ＳＤ 卡；多媒体播放器；ＶＳ１０５３ 中 图 分 类 号 ：ＴＮ９１１－３４；ＴＰ３３３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００４－３７３Ｘ（２０１１）１２－０１００－０４
Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｍｕｓｉｃ Ｐｌａｙｅｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｅｍｂｅｄｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ
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３２０Ｋｂ／ｓ的 ＭＰ３或２５６Ｋｂ／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 。
接口设备 ＶＳ１０５３
ＳＤ 卡槽 ＯＣＭ１２８６４
键盘
表１ Ｉ／Ｏ 口分配
所用资源
占 用Ｉ／Ｏ
ＳＰＩ
ＣＬＫ
Ｐ０．４
ＳＥＬ
Ｐ０．７
ＭＯＳＩ
Ｐ０．６
ＭＩＳＯ
Ｐ０．５
ＸＲＥＳＥＴｘＲｅｓｅｔ Ｐ０．３１
ＸＣＳｘＣｓ
Ｐ０．１２
ＸＤＣＳｘＤｃｓ Ｐ０．１３
ＤＲＥＱＤｒｅｑ Ｐ０．１５
ＳＳＰ （配置为 ＳＰＩ）
ＳＤ 卡的通信线在 总 线 空 闲 状 态 下 应 保 持 高 电 平， 因此 总 线 上 接 有 ５０ｋΩ 的 上 拉 电 阻。ＳＤ 卡 在 上 电 初 期，卡主控通过检 测 引 脚 １（ＤＡＴ３）的 电 平 来 决 定 工 作 在 ＳＤ 模式还 是 ＳＰＩ模 式。 当 此 脚 高 电 平 时，ＳＤ 卡 进 入 ＳＤ 模式；当此脚为低电平时，ＳＤ 卡则 工 作 于 ＳＰＩ模 式２［２］。卡槽采用了非弹出式 的 卡 座，可 以 有 效 地 保 证 ＳＤ 卡通信的稳定性和可靠性。采用 杜 邦 线 将 ＳＤ 卡 的 ＳＰＩ总 线 接 口 和 ＬＰＣ２１３８ 的 ＳＳＰ 总 线 接 口 对 接 起 来， 实现数据的通信。 ２．５ ＯＣＭ１２８６４ 液 晶 显 示
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＲＭ７；ＳＤ ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ；ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｐｌａｙｅｒ；ＶＳ１５０３
０ 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。 ＭＰ３ （Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ Ａｕｄｉｏ Ｌａｙｅｒ Ⅲ）全 称 是动态影像专 家 压 缩 标 准 音 频 层 面 ３。 它 设 计 用 来 大 幅 度 地 压 缩 音 频 数 据 量 ，并 实 现 重 放 的 音 质 与 原 来 不 经 压缩的音频相比没有明显的下降。鉴于 ＭＰ３编码方式 的特点，将其作为音乐 播 放 器 的 音 频 文 件 时，可 以 在 有 限的存储空间内存放更多的音频信息。现在的数字音 乐播放器市场，采用 ＡＲＭ 主控＋ＤＳＰ 音频解码芯片＋ ＳＤ 存储卡所构成的数字音乐播放系统具有强大的播放 能力和较好的性价比，在 中、高 端 音 频 解 码 领 域 内 有 着 较 强 的 生 命 力 。 本 文 针 对 嵌 入 式 系 统 的 开 发 特 点 ，设 计 了基于嵌入式系统的 ＭＰ３播放器 。 ［１－１０］
２０１１ 年 ６ 月 １５ 日 第 ３４ 卷 第 １２ 期
现代电子技术
Ｍｏｄｅｒｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
Ｊｕｎ．２０１１ Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．１２
基于嵌入式系统的多媒体音乐播放器
Hale Waihona Puke Baidu
宫 鹏１，宫 玥２，王 瑞 宝２
（１．青岛大学自动化工程学院，山东 青岛 ２６６０７１；２．青岛有线电视网络中心，山东 青岛 ２６６０００）
收 稿 日 期 ：２０１１－０１－２６
１ 系 统 组 成 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。其中各部分电路均采 用 模 块 化 设 计 ，各 模 块 之 间 通 过 杜 邦 线 进 行 连 接 。 系 统 框图如图１所示。
对于液晶屏，通过Ｉ／Ｏ 口 模 拟 其 串 行 通 信 时 序，因 此 只 需 分 配 两 个Ｉ／Ｏ（数 据 线 和 时 钟 线 ）即 可 。
对于键盘部分，考 虑 到 使 用 者 操 作 的 便 捷 性，共 设 计了５个按键。由于 ＬＰＣ２１３８的Ｉ／Ｏ 资源非常丰富且 该 音 乐 播 放 器 使 用 按 键 数 量 较 少 ，故 不 采 用 矩 阵 译 码 键 盘而直接使用了 ５ 个 通 用Ｉ／Ｏ 口。 这 样 简 化 了 硬 件 设 计和程序设计。 ２．４ ＳＤ 卡存储器模块
ＧＯＮＧ Ｐｅｎｇ１，ＧＯＮＧ Ｙｕｅ２，ＷＡＮＧ Ｒｕｉ－ｂａｏ２
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｑｉｎｇｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０７１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｑｉｎｇｄａｏ Ｃａｂｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０００，Ｃｈｉｎａ）
ＵＴＤ２８２２Ｄ 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，可 以 使 用 在 该 设 计 当 中。功放电路的设计原理图如图２所示。 ２．７ 输 入 设 备
键盘输入采用了普 通 按 键 直 接 接 处 理 器Ｉ／Ｏ 口 的 方式。这种方 式 实 现 起 来 比 较 简 单，而 且 由 于 按 键 较 少，不会占用过多的Ｉ／Ｏ 资源。
ＣＬＫ ＳＥＬ ＭＯＳＩ ＭＩＳＯ
Ｐ０．１７ Ｐ０．２９ Ｐ０．１９ Ｐ０．１８
通 用Ｉ／Ｏ
ＣＬＫ ＤＡＴＡ
Ｐ１．２５ Ｐ１．２４
通 用Ｉ／Ｏ
ＫＥＹ１ ＫＥＹ２ ＫＥＹ３ ＫＥＹ４ ＫＥＹ５
Ｐ０．１６ Ｐ０．２１ Ｐ１．２２ Ｐ１．２３ Ｐ１．２１
ＬＰＣ２１３８具有２ 个 独 立 的 ＳＰＩ总 线 控 制 器 （其 中 一个由 ＳＳＰ 配 置 得 到），ＳＤ 卡 均 可 通 过 ＳＰＩ总 线 和 处 理器通信。将 ＳＰＩ接口分配给 ＳＤ 卡。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｐｅｒｆｅｃｔ ｔｈｅ ｔｒａｎｄｉｔｉｏｎａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｅｘｔｅｎｄ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｔｏｎｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｍｕｓｉｃ ｐｌａｙｅｒ，ａ ｍｕｌ－ ｔｉｍｅｄｉａ ｍｕｓｉｃ ｐｌａｙｅｒ ｗｉｔｈ ｔｅｘｔ ｒｅａｄｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｒｍ７ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｎｄ ＦＡＴ３２ｆｉｌｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｃａｎ ｒｅｃｏｇｎｉｚｅ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙ ＭＰ３ａｎｄ 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 ｖｓ１０５３ｄｅｃｏｄｉｎｇ ｃｈｉｐ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａ ｐｅｒｆｅｃｔ ｖｏｉｃｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｅｃｏｄｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｃｈｏｓｅｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｌａｙｅｒ．Ｉｔ ｓｕｐｐｏｒｔｓ ｔｈｅ ｐｌａｙ ｏｆ ３２０ ｋｂｐｓ ＭＰ３ａｎｄ 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 ｅｘ－ ｃｅｌｌｅｎｔ ｈｕｍａｎ－ｍａｃｈｉｎｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｉｓ ｅａｓｙ ｔｏ ｏｐｅｒａｔｅ．
图 １ 系 统 框 图
２ 硬 件 系 统 ２．１ 主控系统 ＬＰＣ２１３８
ＬＰＣ２１３８ 是 支 持 实 时 仿 真 和 跟 踪 的 １６／３２ 位
第 １２ 期
宫 鹏 等 ：基 于 嵌 入 式 系 统 的 多 媒 体 音 乐 播 放 器
１０１
ＡＲＭ７ＴＤＭＩ－ＳＴＭ ＣＰＵ，并 带 有 ６４ ＫＢ ＲＡＭ 和 ５１２ＫＢ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
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，Ｏｇｇ Ｖｏｒｂｉｓ，ＬＣ－ＡＡＣ 和 ＨＥ－ＡＡＣ 等 音频格式的文件，片内 还 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 ２５６Ｋｂ／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 ９０ｄＢ 以 上，满 足 系 统 ８５ｄＢ的 要 求 。 ２．３ Ｉ／Ｏ 口分配
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。而且它的性价比较
高 ，很 适 合 用 来 做 数 字 音 乐 播 放 系 统 的 主 控 制 器 。
２．２ 音频解码器 ＶＳ１０５３ ＶＳ１０５３是 ＶＬＳＩ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｏｙ公司生产的高性能、
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。在该系统中由于未涉及图形显 示，且对显示的速度要 求 不 是 很 高，因 此 采 用 串 行 接 口 实 现 与 处 理 器 的 通 信。ＯＣＭ１２８６４ 通 过 ＳＣＬＫ 线 和 Ｒ／Ｗ 线实现和处理器的串行通信。根据表１，将ＳＣＬＫ 和 Ｒ／Ｗ 线 与 单 片 机 分 配 的 对 应Ｉ／Ｏ 用 杜 邦 线 连 接 起 来即可。 ２．６ ＭＰ３声音输出的功放单元采用 ＵＴＣ２８２２Ｄ
关键词：ＡＲＭ７；ＳＤ 卡；多媒体播放器；ＶＳ１０５３ 中 图 分 类 号 ：ＴＮ９１１－３４；ＴＰ３３３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００４－３７３Ｘ（２０１１）１２－０１００－０４
Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｍｕｓｉｃ Ｐｌａｙｅｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｅｍｂｅｄｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ
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３２０Ｋｂ／ｓ的 ＭＰ３或２５６Ｋｂ／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 。
接口设备 ＶＳ１０５３
ＳＤ 卡槽 ＯＣＭ１２８６４
键盘
表１ Ｉ／Ｏ 口分配
所用资源
占 用Ｉ／Ｏ
ＳＰＩ
ＣＬＫ
Ｐ０．４
ＳＥＬ
Ｐ０．７
ＭＯＳＩ
Ｐ０．６
ＭＩＳＯ
Ｐ０．５
ＸＲＥＳＥＴｘＲｅｓｅｔ Ｐ０．３１
ＸＣＳｘＣｓ
Ｐ０．１２
ＸＤＣＳｘＤｃｓ Ｐ０．１３
ＤＲＥＱＤｒｅｑ Ｐ０．１５
ＳＳＰ （配置为 ＳＰＩ）