mp3播放器的设计与制作 (1)

1电信学院毕业论文题目MP3播放器的设计与制作系别：电信学院专业：电子信息工程技术年级：2011级学号:110921046学生:刘生城指导教师：孔翠香电信学院2014年5月2MP3播放器的设计与制作学生姓名：刘生城指导老师：孔翠香学号：110921046摘要：这些年，随着生活水平的提高，人们需要更多的娱乐活动和享受，因此简单，时尚的MP3炙手可热的宠儿。MP3作为一种新的电子产品，他有很大的提升空间，我们可以根据自己的爱好制作自己喜欢的MP3，同时也可以促进芯片技术的创新，推进电子技术的发展。二十一世纪是信息技术的时代，信息的交流量非常大，这就会使人们在计算机面前工作的时间大大增加，因而增加了人们的负担和压力。再加上飞快的生活节奏，更会给人们带来身心的劳累，人们在这种身体状况下去工作，不但效率不高，而且还很容易犯错。因此人们需要一些娱乐和消遣的软件来减轻压力，消除疲劳，让人们更好的去工作和生活。本软件就是为了实现这个目标而编写的。使用非常简便，简单的用户界面让一般的人一看就懂得使用，本软件所具有的功能就可以满足一般用户的要求。根据个人的不同喜好，可以下载自己喜欢的MP3歌曲类型进行播放。因为音乐能使人们的神经放松，消除疲累，使人们有更好的状态工作和生活。随着科学技术的发展，带数字语音功能的嵌入式终端类产品在日常生活中得到了广泛的使用，这也促进了与该功能相关的数字音频压缩技术的发展，在数字音频压缩技术中，MP3的设计与实现以其优异的性能得到了广泛的使用。现在，具备MP3功能已成为嵌入式终端类产品的发展趋势之一。本文就如何在嵌入式终端上实现MP3功能做了相应的研究。关键词：电子技术芯片创新单片机MP3音乐播放器MP3是我们生活中常见的电子产品，他给我们的学习和生活带来了许多便捷。特别是近年来的电子技术的飞速发展，特别的芯片的简单易用，程序的灵活多变，让MP3有了一个很大的发展空间……1.研究背景从1998年，韩国世韩(SEAHAN)公司推出了世界上第一台MP3播放器到现在，MP3播放器逐步成为电子市场上的热销产品，受到广大音乐爱好者的欢迎。MP3（MPEGAudioLayer3）是采用国际标准MPEG（MovingPicturesExpertsGroup，动态图象专家组）中的第三层音频压缩模式，对声音信号进行压缩的一种格式。MPEG声音压缩算法是一种通用的声音编码技术，它对音源的性质没有作任何假3设，而是利用人耳的听觉特性对声音进行压缩。MPEG音频层根据压缩质量和编码复杂程度划分为三层，即Layer-1、Layer2、Layer3，且分别对应MP1、MP2、MP3这三种声音文件，并根据不同的用途，使用不同层次的编码。MPEG音频编码的层次越高，编码器越复杂，压缩率也越高，MP1和MP2的压缩率分别为4：1和6：1-8：1，而MP3的压缩率则高达10：1-12：1。也就是说，一分钟CD音质的音乐，未经压缩需要10MB的存储空间，而经过MP3压缩编码后只有1MB左右。随着社会经济的发展，在信息家电和行业应用手持信息设备等信息终端类产品中，具备MP3功能已成为此类产品的发展趋势之一。如我们常见的智能手机、电子词典、PDA一般都具有MP3的功能实现。2.课题的描述本课题要设计的是一个多媒体MP3播放器，可以播放所有MP3格式的音频文件，还可以支持其他的音频格式。界面非常简单，也非常易于操作，一般的用户都能无师自通。可以实现一般播放器的功能如：添加文件，删除文件，播放文件，播放下一首或前一首音频文件。能够实现系统的托盘管理，还能链接到指定的网页上去。只要用户点击不同的控件就能实现相对应的功能。3.MP3的发展史从1995年，MP3格式的数字音乐开始在网上传播，原先MP3音乐的播放主要是通过类似“WinAmp”的播放软件进行的，这种不可脱离PC机的音乐播放方式为人们欣赏音乐带来极大的不便，因而1998年8月美国Diamond公司和韩国的Saehan公司首先推出了MP3随身听，正式启动了MP3播放器市场。经过两年的发展，MP3随身听逐渐被消费者所熟悉，目前在国外已经获得了较大的市场，但是由于当前国内网络带宽的限制，国内的市场销售量还只是国际上产品销售量的零头，但应该坚信，随着网络的发展和人们接受网络程度的增加，在不远的将来，必将迎来国内MP3市场的繁荣。早先推出的MP3，比如RIO300和F10等机型，只是实现了播放MP3音乐的简单功能，随着技术的发展，人们对MP3播放器的要求也越来越高，因而MP3播放器的生产厂商从各个方面提升MP3播放器的功能，扩大MP3播放器的适用领4域，生产出了各种各样的MP3播放器。下面我们从几个方面介绍一下两年来MP3产品的发展最早推出的MP3播放器大多采用内置(build-in)的闪存（Flash）作为存储介质，基于当时存储器生产工艺的限制，大多采用每片64Mbits或128Mbits的Flash，因而大大限制了MP3本身的内置存储容量。随着半导体生产工艺的进步，现在已有每片256Mbits甚至512Mbits的Flash面市，使用这些高容量的Flash一方面减小了MP3播放器的体积，另一方面也可以带来更佳的性能价格比。4．mp3播放器的发展现状MP3全称是MPEGLayer3，狭义的讲就是以MPEGLayer3标准压缩编码的一种音频文件格式。在INTERNET广泛普及的今天，MP3音乐以其较小数据量和近似完美的播放效果已经成为计算机上和INTERNET最流行的音乐格式了。将CD格式的音乐数据压缩成MP3格式，音效相差无几（除非你有很好的音响和鉴赏力），文件大小至少可以压缩12倍（每首PCM格式的CD歌曲大约40~50MB数据量）。自韩国世韩(Seahan)公司1998年推出世界上第一台MP3随身听以来，MP3播放器以其小巧的外形，不错的近乎于CD的音质，前卫的功能，越来越受到消费者的青睐，也就成为业界甚至大众媒体关注的一个热门话题。它的记录媒介是芯片或卡，无需转动部件，彻底摆脱了磁带和光碟的束缚，因而，抗震和节电性能更好。在市场消费刺激下，各大公司纷纷推出了自己的mp3播放器产品，IC供应商提供了众多的MP3解码芯片及其解决方案。除了Micronas方案(MAS3507+DAC3550)、ST方案(ST92163+STA013/015)、Crystal软解压单芯片方案(EP7209，EP7212)、TI软解压单芯片方案(TMS320C5409)，还有台湾创品方案(T33510，T33520)、美国SigmaTel方案(STMP3400)和TI的DA-250解决方案。这使mp3播放器的研制与生产变得更加容易，成本也大大降低，市场更加广阔。电路中的基本元器件1.电阻电阻大多两端为银白色，中间为黑色在电路中用R表示电阻的种类很多，这里只介绍MP3里的固定电阻和保险电阻电路图里的符号5标有数字的无标的用万用表电阻档可以量出阻值的，若坏了阻值则为零或没阻值，保险电阻除外因为它的阻值为零上面写有或0的还有颜色是白色的都是保险电阻000，用表电阻档量它的阻值为零。保险电阻保险电阻在电路中主要起熔丝的作用，当电流超过最大电流时，电阻层会迅速熔断，切断电路起保护作用。热敏电阻还有一种是热敏电阻有些说是电感，但它是电阻，比电容的颜色要深得多作用不一，不要搞混，这样的热敏电阻常用在充电电路中这种电阻的阻值是随外介温度变化的。MP3常见的，如损坏会出现充电过热现象.还有一种是压敏电阻多用在按键扫描线对地压敏电阻，也就是一端接按键，一端接地压敏电阻的作用是保护内部电路不被外界静电高压损坏，正常工作时他们没有实际的作用，取下不要也行但如进过水受潮后漏电引发各种按键故障2.电容电容的外观与电阻的有点相似但中间大都为灰色或黄色，用C表示。电路图里的符号有一种是钽电容，有一点突出来的是+极，属于有极性的，其正负通常有明显的标志，更换时要注意极性，错误会导致元件损坏，在电路图中┼是正极是负极─。耳机接口的钽电容符号电容具有通交流，隔直流，通高频信号，阻低频信号的作用。在不同的电路起不同的作用，一端接地的大都是滤波电容.一般用在电源电路中，滤除直流中的交流成分，使输出的直流电更平稳。如供电滤波电容漏电，会出现电池用得快，通电即有漏电流甚至短路现象。供电滤波电容耦合电容主要起信号耦合的作用，允许高频交流信号通过，隔离直流信号常用在耳机电路。3.电感电感是将一根导线绕在铁芯或磁芯上或饶成一个空心。电感在电路图中的符号电阻符号电感与电阻的符号千万不要搞混.磁芯电感空心电感在电路中见到的磁芯电感多是振荡电感，实际中我们可称之为升压电感，和升压够成升压电路IC，损坏会引起无背光主控的会引起用.4.二极管1）普通二极管先说普通二极管，它是利用二极管的单向导电性来工作的，有两个引脚，有黑色和红色，在其一端有竖条，表示该端为负极.黑色的，有一条竖条的是负极.2）稳压二极管稳压二极管简称稳压管，利用二极管的反向击穿特性来工作的，常用在电源电路中3）组合二极管还有一种是组合二极管，由几个二极共同构成一个二极管模块电路，如小贝贝的升压电路，是一个内部集中了两个二极管共同构成一个模块结构，外型象三极管.组合二极管它跟三极管在板子上的区别是，它同在一边的两个脚是接在一起的。在某些机子是用组合二极管U6(AIC1896)是升压。电路中IC,与电感电容E12和续流二极管L4CD2组合成升压电路,把电池电压3.6V升到左右12V,电路流程是VBAT+从升压,电压IC六脚INV输入,从升压LXFB脚输出IC,二极管D2,电阻输出得到电压SHDN是控制脚R2012V,IC,由主控控制它的工作状态,电路中电感L4是升压电感,储存电能D2是两脚的也有用三脚。此处4148，的组合二极管491D。5.三极管1）三极管的分类：a)普通三极管三极管外型一般都有三个电极.在电路中NPN三极管的符号Q1是晶体三极管的种类很多，按功率分有小功率管、中功率管6和大功率管；按工作结构分有低频管、高频管和超高频管，三极管有三个电极：发射极基极和集电极.发射极和集电极好象一个串连的背靠背的二极管，因此或之间都好象是个二极管e.bb.c,同样具有单向导电性的性质，但由于它们具有一个共同做得很薄基区，因此与二极管就有差异，就够成了三极管的特殊本质中的三极管均为黑色片状。普通三极管普通三极管有三个电极的，也有四个电极的.注意测量时不要让集电极和基极碰在一起，以免损坏晶体管）.用数字万用表测量管子基极和发射极PN结的正向压降，硅管的正向压降一般0.5～0.8V，锗管正向压降一般为0.4V。0.2～3）三极管的场效应管场效应管按其结构的不同可分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管.5.课题的描述本课题要设计的是一个多媒体MP3播放器，可以播放所有MP3格式的音频文件，还可以支持其他的音频格式。界面非常简单，也非常易于操作，一般的用户都能无师自通。可以实现一般播放器的功能如：添加文件，删除文件，播放文件，播放下一首或前一首音频文件。能够实现系统的托盘管理，还能链接到指定的网页上去。只要用户点击不同的控件就能实现相对应的功能。随着数字编解码及压缩技术的发展，语音文件也朝着高压缩比、高保真的方向发展，从MP1、MP2到目前的MP3格式。本文设计了一种廉价基于DSP的MP3播放器，利用硬件存储语音文件，并能够从PC机下载，从而可以随时更新MP3音乐。该MP3播放器同时附加了文本阅读的功能，可做到语音和文本的同步输出。6.什么是MP3？MP3的全称是MovingPictureExpertsGroupAudioLayerIII。简单的说，MP3就是一种音频压缩技术，由于这种压缩方式的全称叫MPEGAudioLayer3，所以人们把MP3是利用MPEGAudioLayer3的技术，将音乐以1:10甚至1:12的压缩率，压缩成容量较小的file，换句话说，能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度。而且还非常好的保持了原来的音质。正是因为MP3体积小，音质高的特点使得MP3格式几乎成为网上音乐的代名词。每分钟音乐的