基于51单片机的MP3播放器设计毕业论文

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毕业设计(论文)-基于单片机控制的音乐播放器[管理资料]

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单片机音乐播放器设计报告学生:XXX 指导教师:XXX内容摘要:单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点,可以说,智能控制与自动控制的核心就是单片机。

根据要求设计一款音乐播放器,能实现音乐播放的简单功能,同时为了美化,添加了韵律闪烁彩灯,设计时采用Keil软件编程,用protues软件仿真,核心器件采用灵活性高且价格低廉的AT89C51芯片。

设计完成后系统可播放自编歌曲,同时发光二极管随着歌曲韵律闪烁。

关键词:单片机 AT89C51 音乐播放英文标题Abstract: SCM has small, strong function, low cost, application, advantages and intelligent control and automatic control of the core is the microcontroller. According to the requirements of a music player, design of music broadcast can realize simple function, and to beautify, added rhythm flashing lights, design is used when Keil C software programming, with protues software simulation, the core device adopts high flexibility and the price is cheap AT89C51 chip. The design is completed system can play Wrote songs, and leds with songs rhythm flicker.Keywords:SCM Temperature AT89C51 Music broadcast前言:微机原理和接口技术是一门实践性强的学科,不但要求有较高的理论水平,而且还要求有实际的动手能力,其中很多的原量、规则、现象等仅仅靠学习教科书是无法完全掌握的,必须通过实践才能比较直观和深刻的理解。

基于单片机的音乐播放器设计毕业论文

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图书分类号:密级:毕业设计(论文)基于单片机的MP3播放器设计学生姓名汤明学院名称信电工程学院专业名称电子信息工程指导教师陈豹2012年5月10日摘要因为单片机编写的MP3播放器具有执行效率高、频率输出稳定、易于修改、高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等,使单片机近几年得到迅猛发展和大范围推广,广泛应用于工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、及通讯设备、日常消费类产品、玩具等[1] .利用单片机设计的MP3播放器具有硬件电路简单,软件运行可靠等特点。

本文介绍了一种以 AT89S52 单片机为控制核心的MP3。

该设计采用2*16个点阵液晶模块LCD1602作为显示界面,蜂鸣器作为发声元件,并利用定时器进行中断控制。

本文分析了基于单片机的MP3播放器的工作原理,详细介绍了MP3播放器的功能及其硬件设计和软件设计的方法,给出了基于MCS-51单片机的MP3播放器的具体实现方案并重点讲述了其硬件实现与软件编写,实现了单片机MP3播放器对音乐的演奏。

关键词:MP3播放器;AT89S52;LCD1602目录摘要 (I)1绪论 (1)2设计综述 (2)2。

1单片机工作原理 (2)2。

1。

1 单片机概述 (2)2。

1.2 单片机的应用领域及发展趋势 (2)2.2 单片机产生音调的方法 (3)2。

3 KEIL开发系统 (4)2.4 PROTEUS的操作 (8)3硬件设计 (9)3。

1总体方案设计 (9)3.2 单片机最小系统电路 (9)3.2。

1 AT89S52芯片性能介绍 (9)3。

2.2 电源电路 (13)3。

2.3 时钟振荡电路 (13)3。

3 键盘扫描模块 (15)3。

4 显示模块 (16)3.5 播放模块 (17)4 系统软件设计 (18)4。

1编程原理及流程图 (18)5 调试与仿真结果 (22)5.1 软件调试 (22)5.1.1 测试LED显示模块 (23)5。

1.2 测试键盘控制模块 (24)5.1.3 测试P3.0口输出 (24)5.2 调试中遇到的问题及解决 (25)5.3 仿真结果 (25)结束语 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)附录1 源程序 (29)1绪论几千年来,各种乐器的发声无一不是依靠琴弦、簧片、哨片引起管柱振动而作为声源的。

毕业设计(论文)-基于单片机的mp3播放系统设计[管理资料]

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随着计算机技术,微电子技术和数字信号处理技术的迅速发展,各种消费类电子产品朝着集成化和小型化发展。

特别是随着网络多媒体技术的普及、数字音视频技术的快速发展,以MP3为代表的消费类电子产品广泛的应用在我们的生活中,数字音频技术得到了长足的发展。

MP3全称是动态影像专家压缩标准音频层面3(Moving Picture Experts Group Audio Layer III)。

是当今较流行的一种数字音频编码和有损压缩格式,它设计用来大幅度地降低音频数据量,而对于大多数用户来说重放的音质与最初的不压缩音频相比没有明显的下降。

它是在1991年由位于德国埃尔朗根的研究组织Fraunhofer-Gesellschaft的一组工程师发明和标准化的。

MP3就是一种音频压缩技术,由于这种压缩方式的全称叫MPEG Audio Layer3,所以人们把它简称为MP3。

MP3是利用MPEG Audio Layer 3 的技术,将音乐以1:10 甚至1:12 的压缩率,压缩成容量较小的file。

能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度。

而且还非常好的保持了原来的音质。

本课题以基于单片机的MP3数字音频系统的软件设计与实现过程为主要内容,阐述了其相关技术和具体实现流程,其中重点分析了FAT32文件系统在单片机上的移植。

整个系统利用STC公司的单片机12C5A60S2作为系统的中央处理器,采用VLSI公司的VS1003解码芯片作为MP3解码芯片,SD卡作为系统的存储器,LPH7366显示屏作为系统的显示屏。

经过实验测试证明,采用单片机实现的MP3播放系统切实可行,且具有很高的稳定性、实用性和扩展性。

关键词:12C5A60S2 MP3 FAT32 VS1003 SD卡1 前言 (1)设计指标 (1)设计要求 (1)2 文献综述 (1)软件介绍 (1)Protues仿真功能介绍 (1)Keil μVision IDE仿真功能介绍 (2)STC12C5A602S (5)VS1003-MP3/WMA 音频解码器 (5)LPH7366LCD模块 (6)SD存储卡 (7)3 系统硬件设计 (8)系统总体硬件设计 (8)各模块硬件设计 (9)显示模块硬件设计 (9)音频解码模块设计 (9)SD卡模块设计 (10)系统原理图 (11)4 系统设计 (12)模块介绍 (12)主程序模块 (12)显示程序 (12)SD卡程序 (14)音频解码程序 (15)znFAT文件系统程序 (16)程序流程图 (17)主程序流程图 (17)5 测试分析与计算 (18)SD卡兼容性测试 (18)MP3兼容性测试 (19)6 系统的安装与调试 (20)7 创新与特点 (20)8 总结 (20)致谢 (22)参考文献 (23)Abstract (23)附录 1 主程序附录 2 实物图毕业设计成绩评定表1 前言MP3全称是动态影像专家压缩标准音频层面3(Moving Picture Experts Group Audio Layer III)。

基于51单片机音乐播放器的设计

基于51单片机音乐播放器的设计

本科毕业论文(设计)题目:基于51单片机音乐播放器的设计学院:班级:姓名:指导教师:王振义职称:副教授完成日期:2015年5月20日基于51单片机音乐播放器设计摘要:在当今这个繁杂的社会,随着生活节奏的加快,人们从事长期的工作和面对学习过大的压力导致我们处于紧绷的状态,因此音乐对于调节压力不言而喻的十分重要。

校园里的上下课的铃声,广场中爷爷奶奶伴随着音乐进行锻炼身体。

此设备为人们目前压力过大的生活带来了乐趣。

本文是利用51单片机原理设计音乐演奏的硬件电路,并运用C语言进行程序部分的设计。

经过51单片机来产生频率不同的波,这些波经过单片机输出和放大电路的放大驱使喇叭发出不一样的音调,延迟系统有可控制音符发音长短。

把音乐转化成可以从发音设备中发出的悦耳动听的音乐。

关键字:单片机;音乐播放器;C语言Design based on 51 SCM music player Abstract:In today's complex society, with the accelerating rhythm of life, the people in the long-term work and face learning too much pressure lead to us is in a state of tension, so the music is very important for regulating pressure self-evident.The ringing of a campus of adding and dropping classes, grandma and grandpa accompanied by music in the square to exercise.This device at present stress for people brought joy of life.This paper is the use of 51 single chip microcomputer hardware circuit design of music playing, and part using C language program design.After 51 single chip microcomputer to produce different frequency of wave, the wave through single chip microcomputer output and amplifying circuit amplifier drives the horn a different tone, length of the delay system with control pronunciation notes.Can put the music into sweet music from pronunciation in the device.Keywords : Single-chip processor; Music player; C programming language目录1 引言 (1)2 51单片机的结构与原理 (2)2.1 51单片机的基本结构 (2)2.1.1 8051单片机的基本组成及主要性能 (2)2.1.2 8051单片机的外部引脚说明 (4)2.1.3并行输入/输出口电路结构 (5)2.1.4时钟电路 (6)2.2 51单片机的微处理器 (6)2.2.1 运算器 (6)2.2.2 控制器 (6)2.3 51单片机的存储器 (7)2.3.1 内部数据存储器 (7)2.3.2 内部程序存储器 (7)3 硬件电路设计 (8)3.1 总体设计框图 (8)3.2原理图 (8)3.3 焊接实物图 (9)3.4 时钟电路 (9)3.7 音频发生及放大电路 (9)4软件程序设计 (10)4.1单片机发声原理 (10)4.2 程序流程图 (11)4.3 程序代码 (12)5 调试与故障分析 (12)5.1 软件程序调试 (12)5.2 硬件电路调试 (13)6 总结与展望 (13)7参考文献 (14)8致谢 (15)1、引言单片机又被人家称为微控制器,是一种大规模构成的电路模块,其特点是功能实用、体积又小、性能优秀、价格优惠,适用大多数人群。

基于51单片机的音乐播放器设计

基于51单片机的音乐播放器设计

题目:音乐播放器课程设计(论文)任务书课程设计(论文)题目:音乐播发器基本内容:利用单片机的定时器产生各种频率的方波,信号经过放大后送到喇叭从而产生各种音调。

自行定义键盘,每按一键,可选择一首歌曲进行演奏,至少能够存储并播放十首歌曲,在LCD上显示演奏歌曲的名称并滚动显示歌词,单片机可连续播放这首歌曲,演奏可通过按键停止。

课程设计(论文)专题部分:题目:音乐播放器基本内容:通过单片机设计可以播放十首歌曲的音乐播放器,同步显示歌曲名称和歌词。

学生接受毕业设计(论文)题目日期第19 周指导教师签字:2009年7月摘要随着电子技术的发展和计算机越来越普遍的使用,单片机作为这两项技术的有机结合也得到了广泛的应用,在某些领域具有不可替代的作用。

音乐播放功能随处都会用到,如,在开发儿童智力的玩具中,等等。

目前,基于单片机实现音乐播放,其体积小、价格低、编程灵活等特点在这一领域独领风骚。

单片机的英文名称为single chip microcomputer,最早出现在20世纪70年代,国际上现在已逐渐被微控制器(Microcontroller Unit 或MCU)一词所取代。

它体积小,集成度高,运算速度快,运行可靠,功耗低,价格廉,因此在数据采集、智能化仪表、通讯设备等方面得到了广泛应用。

而8051单片机在小到中型应用场合很常见,已成为单片机领域的实际标准。

随着硬件的发展,8051单片机系列的软件工具也有了C级编译器和实时多任务操作系统RTOS,为单片机编程使用C语言提供了便利的条件;并针对单片机常用的接口芯片编制通用的驱动函数,可针对常用的功能模块,算法等编制相应的函数;C语言模块化程序结构特点,可以使程序模块大家共享,不断丰富,这样就使得单片机的的程序设计更简单可靠,实时性强,效率高。

作为测控技术与仪器的学生,掌握8051单片机硬件基础及其相关软件操作,将其应用于现代电子产品中是必要而且重要的,这次课程设计我们的题目是用单片机实验箱系统制作音乐播放器。

毕业设计(论文)-基于单片机的mp3播放器设计[管理资料]

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摘要在我们的日常生活中,人们会面对许多来自周围环境的压力,而听音乐已经成为普通大众放松自己的方式,MP3播放器则是听音乐必不可少的工具。

以前的音乐播放器有功能单一、系统流畅度低、输出音质差、无法扩展容量、与电脑交换数据时传输缓慢等缺点。

为了提高MP3播放器的质量,满足各类人群需求,特此设计了一个基于单片机的MP3播放器。

本课题主要研究基于单片机的MP3设计,设计以STC12C5A60S2单片机作为主控芯片,同时结合音频解码芯片VS1003、功率放大器、存储电路、SD卡读写模块等外部电路组成音乐播放系统。

能够完成对存储器识别和数据读取,将在存储器中读取的MP3文件或其他音频文件解码并播放流畅的音乐。

关键词:MP3播放器;STC12C5A60S2单片机;VS1003解码器AbstractIn our daily life, people face a lot of pressure from the surrounding environment, and listening to music has become a way of the general public to relax,the MP3 player is the tool to listening music. Once upon a time the music player has a single function, low system fluency, output quality is poor, cannot expand capacity, exchange data transmission shortcomings such as slow with computers. In order to improve the quality of the MP3 player, meet the needs of all kinds of people, we designed a MP3 player based on single chip microcomputer.This topic finishes the software design of the music player based on the 51 microcontroller,In combination with audio decoding chip VS1003,power amplifier,storage circuit and the SD card reader module composition a music playback system. The system is able to complete the recognition and data memory read,read the files in the memory and play music fluently.Keywords:MP3 player; STC12C5A60S2 MCU; VS1003 decoder目录1 绪论 (1)课题背景 (1)课题意义 (2)课题研究内容 (2)2 主要元器件介绍 (3)STC12C5A60S2单片机简介 (3)VS1003(MP3/WMA音频编解码器) (3)VS1003概述 (3)VS1003特性 (4)VS1003芯片LQFP-48和BGA-49Ball封装的引脚分配 (4)SD卡读写模块 (6)SD卡读写模块概述 (6)技术规格 (6)引脚分配 (7)3 系统硬件设计 (9)系统硬件设计综述 (9)按键控制电路 (9)SD卡电路 (10)VS1003电路 (10)4 系统软件设计 (12)编程软件介绍 (12)Keil软件介绍 (12)Keil使用方法 (12)程序语言介绍 (15)C语言 (15)语言特点 (15)C语言与汇编语言对比 (16)系统软件设计综述 (17)VS1003模块的MP3文件播放程序设计 (20)系统性能分析 (21)5硬件测试 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录A 英文原文 (25)附录B 汉语翻译 (27)附录C 源程序 (28)附录D 元件清单 (44)附录E 电路图 (45)附录F 实物图 (47)1 绪论课题背景德国人Brandenburg在20世纪80年代进入顶尖的研究机构Fraunhofer Institute for Integrated Circuit,组成了MP3研发小组,并开始着手研发MP3。

基于51单片机音乐播放器设计毕业设计

基于51单片机音乐播放器设计毕业设计

学生毕业设计报告设计题目:基于51单片机音乐播放器设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:毕业设计任务书专业班级姓名一、课题名称:基于51单片机的音乐播放器设计二、主要技术指标:1、AT89c51的输入电压:DC+5V2、4k字节在系统编程(ISP) Flash 闪速存储器3、128*8字节内部RAM4、32个可编程I/O口线5、2个16位定时/计数器三、工作内容和要求:1、播放时显示歌曲序号(或名称)2、利用I/O口产生一定频率的方波,驱动蜂鸣器,发出不同的音调,演奏乐曲。

3、可通过功能键选择乐曲,暂停,播放4、按顺序从头至尾自动循环播放全部设置的乐曲5、按规范要求写出论文说明书四、主要参考文献:[1]胡汉才. 单片机原理及其接口技术(第2版)[M]. 北京:清华大学出版社,2003[2]孙涵芳.MCS-51系列单片机原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,1996.4[3]阎石.数字电子技术基础(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1989[4]王晓君,安国臣.MCS-51及兼容单片机原理与选型[M] .北京:电子工业出版社,2003[5]马家辰,孙玉德,张颖.MCS-51单片机原理及接口技术.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2001[6]林凌,李刚,丁茹,李小霞. 新型单片机接口器件与技术[M]. 西安:西安电子科技大学出版社,2005学生(签名)年月日指导教师(签名)年月日教研室主任(签名)年月日系主任(签名)年月日毕业设计开题报告设计(论文)题目基于51单片机的液晶显示器控制电路设计一、选题的背景和意义:随着科技的不断发展,目前市场上出现了许许多多的音乐播放器,人们对播放器的需求也越来越广泛,对其要求也越来越高。

基于51单片机音乐播放器设计

基于51单片机音乐播放器设计
unsignedintj;
for (j =0; j < time; j++) //每个循环 约 3ms
{
for(i =0; i < 363; i++)
{;}
}
}
4 测试结果
音乐播放器的选择歌曲 、复位、LED显示的功能达到了所设计的要求,音质可能不是很好。
此设计的不足之处:播放完一首歌并显示完LED后,选择其他歌曲的时候会出现乱码,必须先要按复位键后才能选取其他的歌曲。产生的原因:是程序不是很完善,还要做适当的修改,应该要在LED的显示过程中让定时器保持关闭状态。
// 4_ 3_ 2 -
0xFD,0x23,0x7F, 0xFD,0x23,0x7F, 0xFC,0xAC,0xFF, 0xFF,0xFF,0xFF,
// 2_ 3_ 4 4
0xFC,0xAC,0x7F, 0xFD,0x23,0x7F, 0xFD,0x34,0xFF, 0xFD,0x34,0xFF,
// .7_ 2_ 1 -
0xFC,0x0C,0x7F, 0xFC,0xAC,0x7F, 0xFC,0x44,0xFF, 0xFF,0xFF,0xFF,
0x00//结束
};
voidInit(void); //初始化函数
voidDelayMs(unsignedinttime); //毫秒级延时函数
voidmain()
5 心得体会
在设计和完成的整个过程加深了对专业知识的理解和加深,也达到了预定的期望,对此很有成就感,提高了自己的动手能力。
社会实践报告
系 别:
班 级:
学 号:
姓 名:
作为祖国未来的事业的继承人,我们这些大学生应该及早树立自己的历史责任感,提高自己的社会适应能力。假期的社会实践就是很好的锻炼自己的机会。当下,挣钱早已不是打工的唯一目的,更多的人将其视为参加社会实践、提高自身能力的机会。许多学校也积极鼓励大学生多接触社会、了解社会,一方面可以把学到的理论知识应用到实践中去,提高各方面的能力;另一方面可以积累工作经验对日后的就业大有裨益。进行社会实践,最理想的就是找到与本专业对口单位进行实习,从而提高自己的实战水平,同时可以将课本知识在实践中得到运用,从而更好的指导自己今后的学习。但是作为一名尚未毕业的大学生,由于本身具备的专业知识还十分的有限,所以我选择了打散工作为第一次社会实践的方式。目的在于熟悉社会。就职业本身而言,并无高低贵贱之分,存在即为合理。通过短短几天的打工经历可以让长期处于校园的我们对社会有一种更直观的认识。
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目录前言 (I)第1章绪论 (2)§1.1课题研究背景和意义 (2)§1.2研究的主要内容 (5)第2章设计方案选择 (7)§2.1设计方案 (7)§2.2选定最终设计方案 (8)第3章MP3系统硬件设计 (9)§3.1 MP3系统硬件设计的原则 (9)§3.2主控CPU的性能介绍和原理图 (10)§3.3调试接口电路 (13)§3.4 Flash存储系统 (14)§3.5电源系统部分 (15)§3.6音频和功率放大电路 (17)§3.7 MP3的原理图和PCB图 (18)第4章MP3系统软件设计 (22)第5章实验结果 (25)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录 (29)外文资料译文 (59)摘要随着科学技术的发展,带数字语音功能的嵌入式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以其优异的性能得到了广泛的使用。

现在,具备MP3功能已成为嵌入式终端类产品的发展趋势之一。

本文介绍了一种基于51单片机的MP3播放器设计方案。

它采用ATMEL 公司专门针对MP3设计需求出品的AT89C51SND1C芯片。

文章详细论述了MP3播放器的硬件和软件结构设计流程,采用Protel99se软件画出原理图、制做印刷电路板,通过Keil编程软件对MP3软件设计中的文件解码程序、按键控制程序、USB通讯控制程序和FAT文件管理程序进行编程,通过电脑的串口和相应的软件进行调试,实现MP3实时解码过程。

实验表明,该系统工作达到了设计要求,为后续的嵌入式系统研发打下了基础,具有一定的实用价值。

关键词:单片机,MP3,AT89C51SND1C,USB,FATMP3 PLAYER DESIGN BASED ON 51 SINGLE-CHIPABSTRACTAlong with the development of science and technology, the embedded terminal products with digital audio function is widely used in our daily life, and the associated digital audio compression technologies are also highly developed, MP3 is the most popular one in various digital audio compression technologies according it’s excellent performance. Now, with MP3 function have became the trends of the embedded terminal products.This paper introduce a MP3 player design based on 51microcontroller.It uses AT89C51SND1C chip,which ATMEL company produce for MP3 design requiresments.We detailed discuss the MP3 player hardware and software design process,use Protel99se software to draw MP3 schematic, make printed circuit boards, through Keil programming software design MP3 software,such as file decoding procedures, key control procedures, USB communication and control procedures,and FAT file management procedures and programming procedures, use the computer's serial port and the corresponding software debug programs, realize real-time MP3 decoding. The experiment results show that the system meets the design requirements, creat the condition of the subsequent development of embedded systems, and has some practical value.KEY WORDS:Single chip,MP3,AT89C51SND1C,USB,FAT前言嵌入式技术作为在信息、网络与服务等支撑发展中最重要的实用技术之一,已经开始广泛应用于移动通信、消费电子、无线网络、工业控制和军事国防等社会生活的各个领域。

随着嵌入式技术的深入发展和广泛应用,社会对掌握嵌入式技术的人才产生巨大需求,嵌入式软硬件工程师成为未来最为热门的职业之一。

便携式MP3播放器作为一种集音频播放、数据存储为一身的数码产品,其功能结构为电子设计人员所津津乐道。

MP3是MPEG-1音频层Ⅲ(LayerⅢ)的简称。

MPEG-1音频(IOS/IEC11172-3) 是目前普遍应用的音频压缩标准, 其中音频层Ⅲ的算法最为复杂, 但压缩比最大, 效果也最好, 在低码率的条件下基本能达到CD的音质效果。

MP3标准用尽可能低的码流实现CD音质的声音而不会产生数据损失。

如果对于一段声音不进行压缩的话,那么每存储一秒钟的立体声CD音质音乐必须用1.4Mbit,这是个十分大的开销。

通过运用MPEG音频标准的压缩技术,我们可以把存储空间压缩到原来的十二分之一而不会降低声音的音质。

即使使用二十四分之一的压缩因子,仍然比单纯降低采样率的音质要好。

低数据量和高播放品质的优点使其成为音乐存储,数字广播,网上音乐传输的主要方式。

人们不仅可以使用计算机软件, 还可以通过数字随身听来欣赏音乐。

第1章绪论§1.1课题研究背景和意义在过去的历史进程中,钢铁、石化等是支撑物质社会发展的重要资源;在未来社会进程中,计算机芯片、软件将成为支撑知识社会发展的另一种重要资源。

其中嵌入式技术作为这一资源在信息、网络与服务等支撑发展中最重要的实用技术之一,已经开始广泛应用于移动通信、消费电子、无线网络、工业控制和军事国防等社会生活的各个领域。

随着嵌入式技术的深入发展和广泛应用,社会对掌握嵌入式技术的人才产生巨大需求,嵌入式软硬件工程师成为未来最为热门的职业之一。

便携式MP3播放器作为一种集音频播放、数据存储为一身的数码产品,其功能结构为电子设计人员所津津乐道。

MP3是MPEG-1音频层Ⅲ(LayerⅢ)的简称。

MPEG-1音频(IOS/IEC11172-3) 是目前普遍应用的音频压缩标准, 其中音频层Ⅲ的算法最为复杂, 但压缩比最大, 效果也最好, 在低码率的条件下基本能达到CD的音质效果。

MP3标准用尽可能低的码流实现CD音质的声音而不会产生数据损失。

如果对于一段声音不进行压缩的话,那么每存储一秒钟的立体声CD音质音乐必须用1.4Mbit,这是个十分大的开销。

通过运用MPEG音频标准的压缩技术,我们可以把存储空间压缩到原来的十二分之一而不会降低声音的音质。

即使使用二十四分之一的压缩因子,仍然比单纯降低采样率的音质要好。

低数据量和高播放品质的优点使其成为音乐存储,数字广播,网上音乐传输的主要方式。

人们不仅可以使用计算机软件, 还可以通过数字随身听来欣赏音乐[2]。

嵌入式系统发展到现在,有如下几个应用方向:采用单片机、ARM、DSP 和FPGA这四种工具进行开发。

它们的特点和区别如下所述。

单片机的特点我们在讲课时就已经讲过,这里不再赘述。

ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。

ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器,基本是32位单片机的行业标准,它提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案,四个功能模块可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产。

由于所有产品均采用一个通用的软件体系,所以相同的软件可在所有产品中运行。

目前ARM在手持设备市场占有90%以上的份额,可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间,也降低了研发费用[4]。

DSP(digital signal processor)是一种独特的微处理器,有自己的完整指令系统,是以数字信号来处理大量信息的器件。

一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等,在其外围还可以连接若干存储器,并可以与一定数量的外部设备互相通信,有软、硬件的全面功能,本身就是一个微型计算机。

DSP采用的是哈佛设计,即数据总线和地址总线分开,使程序和数据分别存储在两个分开的空间,允许取指令和执行指令完全重叠[3]。

也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令,并进行译码,这大大的提高了微处理器的速度。

另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输,因为增加了器件的灵活性。

其工作原理是接收模拟信号,转换为0或1的数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。

它不仅具有可编程性,而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,远远超过通用微处理器,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片[1]。

它的强大数据处理能力和高运行速度,是最值得称道的两大特色。

由于它运算能力很强,速度很快,体积很小,而且采用软件编程具有高度的灵活性,因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。

根据数字信号处理的要求,DSP芯片一般具有如下主要特点:(1) 在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;(2) 程序和数据空间分开,可以同时访问指令和数据;(3) 片内具有快速RAM,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问;(4) 具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持;(5) 快速的中断处理和硬件I/O支持;(6) 具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;(7) 可以并行执行多个操作;(8) 支持流水线操作,使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

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