基于ARM的多通道专业MP3播放器设计

2015-05-29 08:46:27 来源:互联网
分享到:
标签:

1引言

随着微电子技术的飞速发展,嵌入式产品以其自然的人机交互界面和丰富的多媒体处理能力迅速得以推广,并取得了巨大成功[1].目前,在多媒体音频领域中,MP3播放器占据了绝对的主导地位。但现有的MP3播放器驱动能力非常有限,只适合个人使用,不能满足大型公共场所在不同区域播放不同背景音乐的多通道播放需要。基于以上分析,本文设计了一种基于S3C44B0X芯片的μClinux环境下的多通道专业MP3播放器。

2系统功能分析与结构设计

多通道专业MP3播放器是专为满足公共语音广播市场的需求而设计的,其主要功能包括:(1)音频解码和播放功能;(2)通过USB接口与大容量外部存储设备进行数据传输;(3)操作界面统一管理功能;(4)多通道播放功能。

为了提高系统运行效率,实现多通道播放管理,本系统选用三星公司的S3C44B0X作为核心处理器,主要负责数据转换,输出通道的选择,以及LCD的控制。同时,选用意法半导体的STA013作为解码芯片,配合AK4393实现模拟音频信号的输出,此外,使用SL811HS和ISP1520提供两个主USB接口,以实现移动硬盘或U盘的挂接。其系统总体结构如图1所示:
 



图1系统总体结构图


3系统硬件设计

作为一种典型的嵌入式系统,其开发的优点在于软硬件的可裁剪性[2],在确保有一个稳定的最小系统以后,再对外围的设备进行扩展。此多通道专业MP3播放器的核心芯片S3C44B0X是基于ARM7而开发的多功能SOC(Signal Operation Control)。S3C44B0X除具备一般嵌入式芯片所具有的总线、SDRAM控制器和3个串口等外设之外,还具有TFT LCD控制器、USB Slave、USB Host、I2C总线控制器、SPI控制器、IIS音频接口、SD

3.1 MP3解码电路设计

本系统解码部分的硬件采用了ST公司的STA013解码芯片以及AKM的AK4393芯片。STA013是一款优秀的MP3解码芯片,它通过IIC总线来传输控制信息,通过串行数据线接收语音数据。AK4393是一款高品质的立体声DAC芯片,支持24bit/96KHz取样,采用“复合比特”技术使芯片的解码更为快速和准确。

解码部分与S3C44B0X的接口电路部分如图2所示。通过S3C44B0X的I/O口对STA013发送音频数据,解码过程由STA013的DSP核来进行。STA013解码后的数字音频信号由SDO(串行数据输出),SCKT(串行时钟),LRCKT(左右声道时钟),OCLK(采样时钟)4个脚输出到D/A转换器AK4393.通过AK4393将得到的模拟音频信号,再经过功率放大电路放大后就可以直接驱动无源音箱。



图2解码部分接口电路图


此外,由于实现多通道的播放形式,所以需要在设计过程中提供多套相同的解码芯片和DAC.

3.2多通道功能的实现

系统多通道播放采用的基本方法是(以四通道为例):当系统上电以后,解码控制信号为了实现对每一个解码通道的具体工作状态控制,通过采用外接一个四路转换开关(CD4066),控制各路通道解码芯片的工作状态。转换开关四路通道的输入部分连接CPU的IIC总线的IICSDA,通过与CPU相连的多个控制引脚(CTRL1,2,3,4),确定控制数据的传输方向。四路通道的时钟信号则直接连接在CPU上,只有控制数据传输时才发生作用。

在播放过程中,CPU实时响应各通道传输数据的请求,选通该路的解码芯片,被选通的解码芯片对从总线上获取的mp3文件数据进行解码,而未被选通的解码通道则忽略总线上的音频数据。当数据请求的中断请求信号由高变低,系统开始响应下一次数据请求。通过这种各通道交替工作的方式,实现四通道同步播放的功能。工作原理图如图3所示:



图3多通道工作原理图

 
关注与非网微信 ( ee-focus )
限量版产业观察、行业动态、技术大餐每日推荐
享受快时代的精品慢阅读
 

 

继续阅读
苹果被株连,处理器漏洞被告名单出现苹果

近期,全球爆发了处理器“熔断”和“幽灵”漏洞,各家厂商忙着修补漏洞,与此同时,消费者也发起了大量的诉讼。据外媒最新消息,最近以色列消费者发起的一宗诉讼中,苹果也被列入了被告名单。

啥是协处理器?协处理器有啥作用?
啥是协处理器?协处理器有啥作用?

协处理器(coprocessor),一种芯片,用于减轻系统微处理器的特定处理任务。

一文读懂是啥决定了设备的音质
一文读懂是啥决定了设备的音质

声音的数字化捕捉及复制以供人类消费,这个历程已持续了几十年。有损压缩技术——减小文件尺寸使音乐更加便携的技术,使得年轻的一代更好地接纳一路随他们成长的MP3“退化的声音”。激光唱盘(CD)比MP3的音质更高。

2018年十大可期待的物联网厂商,通用电气/ARM上榜
2018年十大可期待的物联网厂商,通用电气/ARM上榜

有十家笔者认为值得在2018年度持续观察的物联网相关厂商,可做为整体物联网市场或其中某些策略应用的趋势参考。

英特尔/AMD/ARM上演补丁大法,熔断和幽灵漏洞如何修复?
英特尔/AMD/ARM上演补丁大法,熔断和幽灵漏洞如何修复?

1月4日,国外安全研究机构公布了两组CPU漏洞,由于漏洞严重而且影响范围广泛,引起了全球的关注。Meltdown(熔断),应对漏洞CVE-2017-5754;Spectre(幽灵),对应漏洞CVE-2017-5753/CVE-2017-5715。

更多资讯
学习Linux,这些内核常识你应该要知道

如果没有操作系统,内存需要程序自己来管理。譬如在uboot中要使用哪块内存,由程序自己决定的,没有注册也没有限制。此时如果程序不小心把同一块内存重复使用,就会出现程序逻辑错误。

FSMC知识详解,以及驱动TFTLCD原理
FSMC知识详解,以及驱动TFTLCD原理

FSMC:灵活的静态存储控制器

Linux驱动之Nand Flash四问,原理、工作方式都包含了
Linux驱动之Nand Flash四问,原理、工作方式都包含了

Nand Flash 是一个存储芯片那么:这样的操作很理“ 读地址A的数据,把数据B写到地址A”

GPIO内部结构、工作原理及相关寄存器详解(以STM32为例)
GPIO内部结构、工作原理及相关寄存器详解(以STM32为例)

STM32F1系列IO口的基本结构()IO口内部电路结构)

NAND Flash降价,前景并不灰暗

据路透社报道,经过长达一年半时间的猛涨后,部分内存芯片的价格突然下跌,之后韩国三星电子发布令人失望的2017年盈利预估,让那些押注芯片繁荣还会至少持续一年的投资者感到不安。

Moore8直播课堂
电路方案