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pcb抄板嵌入式MP3 播放器系统的软硬件设计

硬件设计
    1 电源模块
    max1811是能够直接从usb端口取电的高集成度单体li+蓄电池的充电芯片,充电电路如图2所示。本系统充电电流应设定为500ma,同时将selv引脚置高,max1811芯片被配置为li+电池充电至4.2v,chg端允许芯片在充电期间点亮led。
    图2 li+蓄电池的充电电路
    由于li+蓄电池的单体放电电压为3.6v,不适合其他芯片的工作电压,所以需加ldo芯片spr6200和spr6201,将电压分别降低到3.3v和2.7v。
    2 主控芯片
    lpc2148是支持实时仿真和嵌入式跟踪的16/32位arm7tdmi-s微控制器,内嵌512kb高速flash存储器,因其功能强大,便于系统以后的升级。本系统中暂时只用到usb、spi、ssp接口功能和adc功能,其他功能的使用待扩展而定。
    3 解码模块
    vs1003解码芯片内部集成有vs_dsp处理器、立体声音频dac和立体声耳机放大驱动器等。pcb抄板由于解码与控制芯片分离,所以音质好,控制也比较简单。
    随着数字声音作为一种存储、处理和传输高保真声音的方法在消费电子等领域的广泛应用,与之相关的数字音频压缩技术也得到了充分的发展,mp3音乐格式的出现和internet的日益普及更是将数字音乐推向了高潮。mp3压缩音乐的方式是通过一个运算法则,去掉声音中高频与低频的部分,大幅删减不必要的容量浪费,同时保留了人类所能感受到的音频部分,因此其好处在于大幅降低了数字声音文件的容量,而不会破坏原来的音质。音质越低的声音在mp3的运算法则下可以得到越高的压缩比例。本文研究了数字音频技术在嵌入式系统中的应用,给出了嵌入式mp3播放系统的软硬件设计。
    系统结构
    整个系统包括主控mcu(lpc2148)、解码器、dac(vs1003)、sd卡、按键、oled和锂电池等几部分,结构框图如图1所示。pc通过usb接口实现对sd卡的管理和对mp3歌曲、文档等数据信息的存储。系统启动后,由mcu控制将存储于flash中歌曲的码流信息送入到vs1003芯片中,通过vs1003芯片解码以及其内含的高质量的立体声dac和耳机驱动电路,实现mp3歌曲的播放功能。在按键的控制下,通过oled中菜单选项的选择,实现对歌曲播放模式以及歌曲选择等功能;在播放的同时,oled上显示的信息除滚动的歌曲名称信息外,还包括系统供电电池的电量及歌曲播放模式等。
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