文档介绍：基于单片机的音乐存储播放器设计
摘要
随着科学技术的发展,带数字语音功能的数码终端类产品在日常生活中得到了广泛的使用。这也促进了与该功能相关的数字音频压缩技术的发展,在数字音频压缩技术中,MP3技术以其优异的性能得到了广泛的使用。
本次设计主要针对市场上MP3的容量及播放格式有限等问题加以设计,可方便进行SD或MMC卡等微型存储器的容量扩展,并且播放MP3、WMA、WAV、MIDI等格式文件。使用者只需要将MP3等格式文件放到存储卡中,便可以播放这些音乐。本设计可以作为车载音响,也可以用于家用播放、办公场合或便携设备等。
关键词:MP3播放起 SD卡
1 绪论
研究背景
MP3播放器,顾名思义也就是可播放MP3格式的音乐播放工具。MP3是MPEG Audio Layer 3的简称,MPEG压缩格式是由运动图像专家组(Motion Picture Experts Group)制定的关于影像和声音的一组标准,其中MP3就是为了压缩声音信号而设计的是一种新的音频信号压缩格式标准。
随着社会经济的发展,在信息家电和行业应用手持信息设备等信息终端类产品中,具备MP3功能已成为此类产品的发展趋势之一。如我们常见的智能手机、电子词典、PDA一般都具有MP3的功能实现。网络数字音乐的风潮是由MP3所引起的,它是MPEGLayer3的缩写,狭隘的讲就是以MPEG Layer 3标准压缩编码的一种音频文件格式。MP3本身是一种压缩与解压缩的计算方式,用来处理高压缩比的声音信息。而且在低码率条件下基本能达到CD的音效效果,使人耳听起来,感受到的音乐效果却没有什么不同,而文件大小却只有其十二分之一。因此原本一张光盘只能存储约12-20首的CD格式音乐,若存成MP3格式,则约克储存将近100首。自韩国世韩(Seahan)公司1998年推出世界上第一台MP3随身听以来,MP3播放器以其小巧的外形、不错的近乎于CD的音质、前卫的功能,越来越受到消费者的青睐,也成为业界甚至大众媒体关注的一个热门话题。由于MP3是数字化的音乐,MP3随身的听不仅可以上传下载MP3格式的文件,也可以是其他任何格式的电脑文件。这样的MP3随身听还可以当作一个小的移动存储设备来使用。在市场消费刺激下,各大公司纷纷推出了自己的MP3产品,IC供应商提供了众多MP3解码芯片及其解决方案。除了MIC方案(MAS3507+DAC3550)、TI软解压单芯片方案(TMS320C5409),还有台湾创品方案(T33510,T33520)、美国SigmaTel 方案(STMP3400)和TI的DA-250解决方案。这使得MP3播放器的研制与生产变得更加容易,成本也大大降低,市场更加广阔。总之,低数据量和高播放品质,支持多种功能,体积小、重量轻、连续播放时间长、音质好是MP3播放器的发展趋势。
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研究目的
本设计主要研究基于C51单片机的MP3播放器,实现音乐存储播放。系统主要是由单片低电压低功耗的LPC932A1 作为控制核心和VS1003音频解码模块、SD卡模块
研究意义
本次论文主要是为了开发出一套低成本、可扩展容量的MP3。现在一般个人随身携带使用MP3存在容量固定,性价比较低的情况。此次论文便是根据这些情况而设计。
此次设计的突出优势是:
1、突破了存储容量限制。本系统提供了SD卡接口,可以方便地访问外部的移动存储介质,这样就不会有特定的容量限制。当前,个人多媒体娱乐市场的需求快速增长,各种多媒体的应用也日趋丰富,对存储容量的要求必然越来越高,因此本系统采用的方案可以说是应势而生。
2、低成本。由于MP3 编码算法的CPU 的性能要求非常,因此目前大部分的MP3实时编码都是采用专用的DSP 芯片来实现,这些芯片大部分价格较高[8]。本系统采用通用单片机处理,对MP3算法做了硬件方式的实时编码满足音质要求。
2 系统总体设计
方案一,系统采用CH375型号的USB模块,。方便使用者对本系统的存储工具的携带,但是CH375外围电路比较复杂,价格较昂贵且驱动CH375模块时涉及USB枚举等系列问题。
方案二,存储工具采用SD卡模块,此模块与CH375功能大致相当,外围电路简单,价格便宜,但是SD卡模块的主要核心SD/MMC卡体积较细,故容易弄掉,用户使用携带时多加留意。还有SD卡对电源输出电流的要求比较高。
综合考虑,在功能大致相同的情况下本设计主要考虑的是使用难度,灵活性更强、性价比更高,所以本设计采用方案二。
1。分析FAT磁盘文件格式。
由于此次论文要求对SD卡数据进行读写,而现在大多数SD卡的数据格式几乎都是