看一看：看一看;基于ARM的多通道专业MP3播放器设计

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行，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1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1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3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，和LCD的控制。同时，选意图法半导体的STA013作为解码芯片，配合AK4393实现模拟音频信号的输出，另外，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。其系统整体结构如图1所示：图1 系统整体结构图

3系统硬件设计作为1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1个稳定的最小系统以后，再对外围的设备进行扩大。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除具有1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&MMC存储卡接口等丰富的扩大功能[3]。由于S3C44B0X对SL811构建的主USB接口技术已相当作熟，在这里就不再叙述。另外，S3C44B0X提供的标准接口可以支持市面上绝大多数型号的LCD显示屏，制作也相对简单，所以本文只对MP3播放器的解码实现部分和多通道的实现方法进行详细说明。3.1MP3解码电路设计本系统解码部分的硬件采取了ST公司的STA013解码芯片和AKM的AK4393芯片。STA013是1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1款高品质的立体声DAC芯片，支持24bit/96KHz取样，采取 “复合比特”技术使芯片的解码更加快速和准确。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，解码进程由STA013的DSP核来进行农村房屋上的违建拆除有补偿吗。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够直接驱动无源音箱。图2 解码部分接口电路图

另外，由于实现多通道的播放情势，所以需要在设计进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取的基本方法是（以4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，通过采取外接1个4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4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）贷款没有还完拆迁了怎么办理，肯定控制数据的传输方向。4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产生作用。在播放进程中，CPU实时响应各通道传输数据的要求，选通该路的解码芯片，被选通的解码芯片对从总线上取得的mp3文件数据进行解码，而未被选通的解码通道则忽视总线上的音频数据。当数据要求的中断要求信号由高变低，系统开始响应下1次数据要求。通过这类各通道交替工作的方式，实现4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

4系统软件设计系统软件包括操作系统、驱动程序及播放器利用程序3部分。4.1操作系统的实现在嵌入式系统中，通常并没有像BIOS那样的固件程序，因此全部系统的加载启动任务就完全由BootLoader来完成。BootLoader的任务是初始化芯片和主板，系统选用的是U-Boot⑴.1.2启动程序，由于U-Boot的优点在于对多系统和多平台的支持。由于S3C44B0X没有存储管理单元（MMU），所以没法移植标准的Linux内核，而μClinux主要是针对没有MMU的处理器设计的操作系统[4]，因此可以作为播放器的操作系统平台进行移植。通过修改相应的配置文件和驱动程序就可以够实现移植进程中需要创建的开发板文件。4.2驱动程序的设计本系统所编译的μClinux内核中包括有USB、LCD等驱动程序，只要根据需要适当的修改便可以利用。但是对MP3解码部分芯片的驱动需要自己编写。音频驱动程序实现的主要功能是：（1）系统启动时可以完成芯片的初始化；（2）具体操作时可以提供给操作系统合适的软件接口。音频驱动初始化程序以下：void STA013_Init(void){if(STA013_SendCommand(RESET_REG,0,0x00)) //复位STA013STA013_PrintError();if(STA013_SendCommand(ACT_CON_REG,0,0x00))//未激活状态STA013_PrintError();if(STA013_SendCommand(PWR_CON_REG,0,0x00))//上电STA013_PrintError();if(STA013_SendCommand(FS_CON_REG,0,I STA013L_FsValue[SysInfo.SamplingIndex]))//选择采样频率STA013_PrintError();if(STA013_SendCommand(IF_CON_REG,0,0x02+(0STA013_PrintError(); if(STA013_SendCommand(ANG_CTL_REG,0,0))// 0x13, 0x12选择DACSTA013_PrintError();和Line In输入模式if(STA013_SendCommand(DGT_CTL_REG,0拆迁户口没迁走怎么分,0x00)) // DAC静音STA013_PrintError();if(STA013_SendCommand(LHP_VOL_REG,0,0x00)) //左声道音量STA013_PrintError();if(STA013_SendCommand(RHP_VOL_REG,0,0x00)) //右声道音量STA013_PrintError();if(STA013_SendCommand(ACT_CON_REG,0,0x00)) //数据传送激活STA013_PrintError();}4.3播放程序的设计作为本系统的1个主要创新点，在多通道部分设计公道且高效的播放程序代码很重要，在这里采取的是将待解码的MP3文件先由USB设备复制到内存的缓冲区超越职权拆除违法建筑需要赔偿吗，再由缓冲区发送给解码器的方法。播放时，程序会根据每个通道的歌曲信息将MP3文件流从USB设备复制到相应的缓冲区中。其主要实现代码以下：for(i=0;iif((dbuf[i]=malloc(BUF_LEN))==NULL){ printf("Allocation %d Error \n", i); exit(1); }}4.4操作界面的实现完全的MP3播放器设备需要有1个简洁的操作界面。本系统的操作界面选用MiniGUI软件进行编写，通过对MiniGUI运行模式的选择、MiniGUI的移植[5]和界面程序的编写，终究的操作界面如图4所示。全部操作界面简洁明了，系统在开机后提供了当前时间，和播放、设置和复位按键，可以直接通过播放键来实现多通道播放功能，通过设置键进行歌曲目录的编排。图4 播放器主界面

5结束语多通道MP3播放器与传统的MP3播放器相比，具有许多优势，可以满足大型公共场所对背景音乐更高性能的需求。多通道MP3播放器可以实现多个音频输出通道同步播放，并可以通过USB接口外挂存储设备实现歌曲的大容量存储。另外，系统还提供了串口、以太网等1系列接口，方便与外部进行数据交换和软件升级。本文创新点：设计了基于ARM7平台下的多通道MP3播放器，实现了对外接移动硬盘或U盘上的mp3文件进行多通道同步播放。参考文献[1] 王旭东,徐刚.基于Windows CE.Net 4.2嵌入式操作系统多媒体播放器的利用研究[J].微计算机信息, 2006,22⑹:77⑺9[2] 马忠梅,马广云,徐英慧等.ARM嵌入式处理器结构与利用基础[M].北京:北京航空航天大学出版社，2002[3] 王道乾,刘定智,文俊浩.基于ARM处理器的MP3播放器分析与实现[J].计算机工程与设计, 2007,28⑺:1595⑴597[4] 李岩,荣盘祥.基于S3C44B0X嵌入式μClinux系统原理及利用[M].北京:清华大学出版社,2005[5] 闫玉忠,石理.嵌入式Linux的MiniGUI研究和移植[J].单片机与嵌入式系统利用,2003,6⑴:5⑺(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章