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怎样去设计一种基于VS1053B-L解码器的MP3播放器

VS1053B-L的特点有哪些?
VS1003B-L的应用有哪些?
怎样去设计一种基于VS1053B-L解码器的MP3播放器?

回帖(1)

周志光

2021-9-29 14:50:29
  VS1000/VS1103/VS1011/VS1003/VS1033/VS1053/VS1063/VS8053,VLSI专注于高品质的音频解码领域。此款产品用于互联网广播、互联网收音机、汽车音响、交通灯、便携式立体声、移动电话、语音提款机、电梯、电视机、婴儿监视器、音响设备、玩具等方面。
  VS1053B-L特点
  ●能解码MPEG 1 和MPEG2 音频层III(CBR+VBR+ABR);WMA 4.0/4.1/7/8/9 5-384kbps 所有流文件;
  WAV(PCM+IMA AD-PCM);产生MIDI/SP-MIDI 文件。
  ●对话筒输入或线路输入的音频信号进行IMA ADPCM编码
  ●支持MP3 和WAV 流
  ●高低音控制
  ●单时钟操作12…13MHz
  ●内部PLL锁相环时钟倍频器
  ●低功耗
  ●内含高性能片上立体声数模转换器,两声道间无相位差
  ●内含能驱动30 欧负载的耳机驱动器
  ●模拟,数字,I/O 单独供电
  ●为用户代码和数据准备的5.5KB片上RAM
  ●串行的控制,数据接口
  ●可被用作微处理器的从机
  ●特殊应用的SPI Flash引导
  ●供调试用途的UART接口
  ●新功能可以通过软件和4 GPIO 添加
  下面是VS1003B-L的实力应用
  基于 VS1053B-L解码器的MP3播放器设计
  关键字: VS1053B-L 解码器 MP3 播放器
  引言
  虽然现在市场上MP3的款式越来越多,功能越来越丰富,外观设计也越来越个性化和人性化,但是,现有的MP3播放器大部分还是将解码器与存储器一体化。这种设计对MP3播放器的便携性起了关键性的作用,但与此同时也带来了一些问题:一方面存储容量不易扩展,另一方面也不利于MP3播放器在其他领域的应用。本系统将存储器与解码器分离,可以利用多余的I/O接口,只要适当增加少量硬件开销并添加相应代码,即可以在此系统基础上方便地增加电压测量、频率测量、温度测量等功能,做到一机多用。
  1 系统设计
  MP3播放器系统结构框图如图1所示。系统在硬件上主要包括MSP430F149单片机最小系统、音频解码模块、SD卡读写模块、液晶显示模块以及用来存储自制字库的Flash存储器等重要模块。
  MSP430F149是美国TI公司的MSP430系列单片机,它具有适合于各种应用的16位结构。采用“冯·诺依曼”结构,因此其RAM、ROM和全部外围模块都位于同一片地址空间内。而且具有超低功耗性能,同其他微控制器相比,MSP430系列可以大大延长电池的使用寿命,这对手持设备及一些要求低功耗电子产品中是非常重要的。此外,它还具有灵活、强大的处理能力、丰富的存储器、外设等优点。
  2 硬件模块的具体实现
  2.1 MSP430F149单片机最小系统
  MSP430F149最小系统是整体设计中最核心的部分,控制着系统各个子模块之间的协调运行。它设计的成功与否,直接关系到整个设计能否正常运行。如图 2所示,MSP430F149最小系统中主要由稳压模块、晶振电路、复位电路以及人机交互式按键输入4部分组成。SPX1117M3-3.3是系统稳压芯片,为系统提供稳定的3.3 V电源。SP708S是系统管理芯片,与手动复位开关一起,主要起可靠复位作用。考虑到MP3播放器的人机交互操作,共设计了6个按键(KEY1到 KEY6)。它们的按键功能分别是:确定、向下、向上、退出、音量加、音量减。
  2.2 音频解码模块
  VS1053B-L是芬兰VLSI公司生产的单芯片MP3/WMA音频解码芯片。其拥有一个高性能、低功耗的DSP处理器核VSDSP,5 KB的指令RAM,O.5 KB的数据RAM,串行的控制和数据输入接口,4个通用I/O口,1个UART口,1个可变采样率的ADC,1个立体声DAC以及音频耳机放大器。其内部结构图如图3所示。
  音频解码模块对单片机从SD卡里读取的数字MP3音频数据流进行解析,并转换成模拟信号进行输出。图4是该MP3播放器的音频解码模块电路原理图。
  采用 VS1053B-L音频解码芯片来实现音乐数据流的解析。 VS1053B-L与核心控制器MSP430F149的数据通信是通过SPI总线方式进行的。 VS1053B-L通过串行命令接口(SCI)和串行数据接口(SDI)来接收MSP430F149的控制命令和MP3的数据;通过xCS、xDCS引脚的置高/低来确认是哪一个接口处于传送状态。 VS1053B-L的功能控制,如初始化、软复位、暂停、音量控制、播放时间的读取等,均是通过SCI口写入特定寄存器实现的。两条SCI指令之间要通过DREQ引脚信号判断上一次处理是否完成。
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