基于DSP的MP3播放器的设计课件.ppt

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1、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

2、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。TMS320C5402 DSP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.MPU AT89C51MPU 是Micro Processor U

3、nit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（South Bridge，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

4、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.FLASH 29F040BDSP 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

5、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.SRAM SRAM是英文Static RAM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

6、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 01A；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。6D/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

7、/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2.75.5V。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 TMS320VC 5402 芯片，主机选用功能

8、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 FLASH MEMORY 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