基于DSP的MP3播放器的設(shè)計(jì)ppt課件.ppt

基于DSP的MP3播放器的設(shè)計(jì) 一 特點(diǎn) 本款MP3播放器 利用硬件存儲(chǔ)語(yǔ)音文件 并能夠從PC機(jī)下載 從而可隨時(shí)更新MP3音樂(lè) 該MP3播放器同時(shí)附加了文本閱讀的功能 可做到語(yǔ)音和文本的同步輸出 可以上傳 下載其他任何格式的電腦文件 具有移動(dòng)存儲(chǔ)功能 支持WAV MP3 音樂(lè)格式 有錄音功能 應(yīng)用嵌入DSP的方案 避免使用高成本的嵌入式MCU系統(tǒng) 使用內(nèi)嵌的ROM直接固化在芯片內(nèi)部從而達(dá)到節(jié)省芯片和系統(tǒng)整體成本的目的 采用精簡(jiǎn)的功能接口以減少固件和封裝的開(kāi)銷(xiāo)以節(jié)省系統(tǒng)成本 1 二 芯片介紹 TMS320C5402是TI公司于1996年推出的一種定點(diǎn)DSP芯片 采用先進(jìn)的修正哈佛結(jié)構(gòu)和8總線結(jié)構(gòu) 使處理器的性能大大提高 其獨(dú)立的程序和數(shù)據(jù)總線 允許同時(shí)訪問(wèn)程序存器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 實(shí)現(xiàn)高速并行操作 TMS320C5402的運(yùn)行速度為40MIPS 每秒執(zhí)行40百萬(wàn)條指令 指令周期為25ns 此外 還可以在數(shù)據(jù)總線與程序總線之間相互傳送數(shù)據(jù) 從而使處理器具有在單個(gè)周期內(nèi)同時(shí)執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算 邏輯運(yùn)算 位移操作 乘法累加運(yùn)算以及訪問(wèn)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的強(qiáng)大功能 TMS320C5402DSP的內(nèi)部硬件組成包括 CPU 總線 存儲(chǔ)器 在片外圍電路 串行口 以及外部總線接等部分組成 1 TMS320VC5402芯片 2 2 MPUAT89C51 MPU是MicroProcessorUnit的所寫(xiě)微處理器 是主板芯片組中起主導(dǎo)作用的最重要的組成部分 也稱(chēng)為主橋 芯片和南橋 SouthBridge 南橋芯片負(fù)責(zé)I O總線之間的通信 芯片 在計(jì)算機(jī)中起到轉(zhuǎn)接橋的作用 轉(zhuǎn)接數(shù)據(jù) AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī) 單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次 該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造 與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS 51指令集和輸出管腳相兼容 由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中 ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器 主要特性 與MCS 51兼容 4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 寫(xiě) 擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間 10年 全靜態(tài)工作 0Hz 24Hz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 128 8位內(nèi)部RAM 32個(gè)可編程I O線 兩個(gè)16位定時(shí)器 計(jì)數(shù)器 5個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 3 3 FLASH29F040B DSP與FLASH是主從關(guān)系 由DSP的相關(guān)輸出管腳控制FLASH的擦除和讀寫(xiě) FLASH用于存放引導(dǎo)程序段和用戶代碼 由DSP軟件編程來(lái)寫(xiě)入 當(dāng)系統(tǒng)脫機(jī)加電時(shí) DSP首先從外部FLASH指定的引導(dǎo)程序段的起始位置處開(kāi)始執(zhí)行引導(dǎo)裝載 所謂引導(dǎo)裝載 就是將原先存儲(chǔ)在FLASH中的用戶代碼移植到DSP內(nèi)部的高速執(zhí)行單元 然后將程序指針設(shè)置為用戶代碼的起始地址 這樣 接下來(lái)就可以利用DSP資源高速執(zhí)行用戶代了 4 SRAM SRAM是英文StaticRAM的縮寫(xiě) 它是一種具有靜止存取功能的內(nèi)存 不需要刷新電路即能保存它內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù) 優(yōu)點(diǎn) 速度快 不必配合內(nèi)存刷新電路 可提高整體的工作效率 缺點(diǎn) 集成度低 功耗較大 相同的容量體積較大 而且價(jià)格較高 少量用于關(guān)鍵性系統(tǒng)以提高效率 4 5 電源芯片 電源系統(tǒng)有5V 3 3V和1 26V四種電壓 電系統(tǒng)的5V電壓由外部穩(wěn)壓電源供給 3 3V和1 26V由系統(tǒng)內(nèi)部線性電壓調(diào)節(jié)器提供 采用TPS70348線性調(diào)壓電路芯片 能滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 TPS70348為雙輸出低漏電壓調(diào)整器 具有快速瞬態(tài)響應(yīng)功能 3 3V 1 26V可調(diào)電壓輸出 輸出電流范圍為0 1A 200ms延遲的雙通道上電復(fù)位 熱關(guān)斷保護(hù) 超低靜態(tài)電流 典型值為80uA 關(guān)斷電流為1uA 從外部穩(wěn)壓電源引入5V電壓 5V電壓一方面輸入給TPS70348 TPS70348經(jīng)后輸出電壓1 26V和3 3V 另一方面又直接供給內(nèi)核電源 5 6 D A轉(zhuǎn)換芯片TLV5616 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 又稱(chēng)D A轉(zhuǎn)換器 簡(jiǎn)稱(chēng)DAC 它是把數(shù)字量轉(zhuǎn)變成模擬的器件 D A轉(zhuǎn)換器基本上由4個(gè)部分組成 即權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò) 運(yùn)算放大器 基準(zhǔn)電源和模擬開(kāi)關(guān) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器中一般都要用到數(shù)模轉(zhuǎn)換器 模數(shù)轉(zhuǎn)換器即A D轉(zhuǎn)換器 簡(jiǎn)稱(chēng)ADC 它是把連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散的數(shù)字信號(hào)的器件 TLV5616是一個(gè)12位電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器 DAC 帶有靈活的4線串行接口 可以無(wú)縫連接TMS320 SPI QSPI和Microwire串行口 數(shù)字電源和模擬電源分別供電 電壓范圍2 7 5 5V 輸出緩沖是2倍增益rail to rail輸出放大器 輸出放大器是AB類(lèi)以提高穩(wěn)定性和減少建立時(shí)間 rail to rail輸出和關(guān)電方式非常適宜單電源 電池供電應(yīng)用 通過(guò)控制字可以優(yōu)化建立時(shí)間和功耗比 6 三 MP3播放器系統(tǒng)構(gòu)成 根據(jù)MP3播放器特點(diǎn)要求選擇了TI公司的TMS320VC5402芯片 主機(jī)選用功能較強(qiáng)的AT89C51芯片 C5402芯片的信號(hào)處理部分和89C51的智能控制部分來(lái)分別完成電路設(shè)計(jì) MP3播放器系統(tǒng)選用大容量的FLASHMEMORY作為主存儲(chǔ)器硬件存儲(chǔ)語(yǔ)音文件 利用串口通信電路可以實(shí)現(xiàn)由PC機(jī)下載語(yǔ)音文件功能 利用液晶顯示屏LCD 還可以從PC機(jī)下載小說(shuō)并在LCD上閱讀 DSP芯片的Bootloader采用了HPI口方式 DSP擴(kuò)展了一片64K字高速靜態(tài)RAM CY7C1021V33 10 作為DSP芯片的片外RAM 用以適應(yīng)各種音頻處理算法對(duì)存儲(chǔ)器容量的要求 DSP芯片處理后的信號(hào)由D A輸出到耳機(jī) D A變換由TLV5616實(shí)現(xiàn) 可直接和DSP芯片的輸出相連 而MPU主要完成三項(xiàng)功能 分別是LCD顯