基于DSP的MP3播放器的设计

基于DSP的MP3播放器的设计一．特点：本款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。可以上传、下载其他任何格式的电脑文件，具有移动存储功能。支持WAV,MP3，音乐格式，有录音功能。应用嵌入DSP的方案，避免使用高成本的嵌入式MCU系统，使用内嵌的ROM直接固化在芯片内部从而达到节省芯片和系统整体成本的目的。采用精简的功能接口以减少固件和封装的开销以节省系统成本二．芯片介绍TMS320C5402是TI公司于1996年推出的一种定点DSP芯片,采用先进的修正哈佛结构和8总线结构,使处理器的性能大大提高。其独立的程序和数据总线,允许同时访问程序存器和数据存储器,实现高速并行操作。TMS320C5402的运行速度为40MIPS(每秒执行40百万条指令)。指令周期为25ns。此外,还可以在数据总线与程序总线之间相互传送数据。从而使处理器具有在单个周期内同时执行算术运算,逻辑运算,位移操作,乘法累加运算以及访问程序和数据存储器的强大功能。TMS320C5402DSP的内部硬件组成包括:CPU,总线,存储器,在片外围电路,串行口,以及外部总线接等部分组成。1.TMS320VC5402芯片2.MPUAT89C51MPU是MicroProcessorUnit的所写微处理器。是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，也称为主桥）芯片和南桥（SouthBridge，南桥芯片负责I/O总线之间的通信)芯片，在计算机中起到转接桥的作用，转接数据。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。主要特性：与MCS-51兼容，4K字节可编程闪烁存储器，写/擦循环数据保留时间：10年，全静态工作：0Hz-24Hz，三级程序存储器锁定，128*8位内部RAM，32个可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源，可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内振荡器和时钟电路3.FLASH29F040BDSP与FLASH是主从关系，由DSP的相关输出管脚控制FLASH的擦除和读写。FLASH用于存放引导程序段和用户代码，由DSP软件编程来写入。当系统脱机加电时，DSP首先从外部FLASH指定的引导程序段的起始位置处开始执行引导装载。所谓引导装载，就是将原先存储在FLASH中的用户代码移植到DSP内部的高速执行单元，然后将程序指针设置为用户代码的起始地址。这样，接下来就可以利用DSP资源高速执行用户代了。4.SRAMSRAM是英文StaticRAM的缩写，它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。优点，速度快，不必配合内存刷新电路，可提高整体的工作效率。缺点，集成度低，功耗较大，相同的容量体积较大，而且价格较高，少量用于关键性系统以提高效率。5.电源芯片电源系统有5V、3.3V和1.26V四种电压。电系统的5V电压由外部稳压电源供给；3.3V和1.26V由系统内部线性电压调节器提供。采用TPS70348线性调压电路芯片，能满足系统设计要求。TPS70348为双输出低漏电压调整器，具有快速瞬态响应功能；3.3V/1.26V可调电压输出；输出电流范围为0~1A；200ms延迟的双通道上电复位；热关断保护；超低静态电流，典型值为80uA；关断电流为1uA。从外部稳压电源引入5V电压。＋5V电压一方面输入给TPS70348，TPS70348经后输出电压1.26V和3.3V,另一方面又直接供给内核电源。6．D/A转换芯片TLV5616数模转换器，又称D/A转换器，简称DAC，它是把数字量转变成模拟的器件。D/A转换器基本上由4个部分组成，即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。模数转换器中一般都要用到数模转换器，模数转换器即A/D转换器，简称ADC，它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件。TLV5616是一个12位电压输出数模转换器（DAC），带有灵活的4线串行接口，可以无缝连接TMS320、SPI、QSPI和Microwire串行口。数字电源和模拟电源分别供电，电压范围2.7～5.5V。输出缓冲是2倍增益rail-to-rail输出放大器，输出放大器是AB类以提高稳定性和减少建立时间。rail-to-rail输出和关电方式非常适宜单电源、电池供电应用。通过控制字可以优化建立时间和功耗比。三．MP3播放器系统构成根据MP3播放器特点要求选择了TI公司的TMS320VC5402芯片，主机选用功能较强的AT89C51芯片。C5402芯片的信号处理部分和89C51的智能控制部分来分别完成电路设计，MP3播放器系统选用大容量的FLASHMEMORY作为主存储器硬件存储语音文件，利用串口通信电路可以实现由PC机下载语音文件功能，利用液晶显示屏LCD，还可以从PC机下载小说并在LCD上阅读。DSP芯片的Bootloader采用了HPI口方式。DSP扩展了一片64K字高速静态RAM(CY7C1021V33-10)，作为DSP芯片的片外RAM，用以适应各种音频处理算法对存储器容量的要求。DSP芯片处理后的信号由D/A输出到耳机。D/A变换由TLV5616实现，可直接和DSP芯片的输出相连。而MPU主要完成三项功能，分别是LCD显示，控制DSP芯片的运行和文件的串口下载。1.AT89C51与29F040B的连接2.AT89C51与C5402的连接3.DSP与CY7C1021的连接4.C5402与CY7C1021的连接5.电源电路单片机最小系统