基于DSP的MP3播放器的设计ppt课件.ppt

基于DSP的MP3播放器的设计 一 特点 本款MP3播放器 利用硬件存储语音文件 并能够从PC机下载 从而可随时更新MP3音乐 该MP3播放器同时附加了文本阅读的功能 可做到语音和文本的同步输出 可以上传 下载其他任何格式的电脑文件 具有移动存储功能 支持WAV MP3 音乐格式 有录音功能 应用嵌入DSP的方案 避免使用高成本的嵌入式MCU系统 使用内嵌的ROM直接固化在芯片内部从而达到节省芯片和系统整体成本的目的 采用精简的功能接口以减少固件和封装的开销以节省系统成本 1 二 芯片介绍 TMS320C5402是TI公司于1996年推出的一种定点DSP芯片 采用先进的修正哈佛结构和8总线结构 使处理器的性能大大提高 其独立的程序和数据总线 允许同时访问程序存器和数据存储器 实现高速并行操作 TMS320C5402的运行速度为40MIPS 每秒执行40百万条指令 指令周期为25ns 此外 还可以在数据总线与程序总线之间相互传送数据 从而使处理器具有在单个周期内同时执行算术运算 逻辑运算 位移操作 乘法累加运算以及访问程序和数据存储器的强大功能 TMS320C5402DSP的内部硬件组成包括 CPU 总线 存储器 在片外围电路 串行口 以及外部总线接等部分组成 1 TMS320VC5402芯片 2 2 MPUAT89C51 MPU是MicroProcessorUnit的所写微处理器 是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分 也称为主桥 芯片和南桥 SouthBridge 南桥芯片负责I O总线之间的通信 芯片 在计算机中起到转接桥的作用 转接数据 AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机 单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次 该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造 与工业标准的MCS 51指令集和输出管脚相兼容 由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中 ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器 主要特性 与MCS 51兼容 4K字节可编程闪烁存储器 写 擦循环数据保留时间 10年 全静态工作 0Hz 24Hz 三级程序存储器锁定 128 8位内部RAM 32个可编程I O线 两个16位定时器 计数器 5个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路 3 3 FLASH29F040B DSP与FLASH是主从关系 由DSP的相关输出管脚控制FLASH的擦除和读写 FLASH用于存放引导程序段和用户代码 由DSP软件编程来写入 当系统脱机加电时 DSP首先从外部FLASH指定的引导程序段的起始位置处开始执行引导装载 所谓引导装载 就是将原先存储在FLASH中的用户代码移植到DSP内部的高速执行单元 然后将程序指针设置为用户代码的起始地址 这样 接下来就可以利用DSP资源高速执行用户代了 4 SRAM SRAM是英文StaticRAM的缩写 它是一种具有静止存取功能的内存 不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据 优点 速度快 不必配合内存刷新电路 可提高整体的工作效率 缺点 集成度低 功耗较大 相同的容量体积较大 而且价格较高 少量用于关键性系统以提高效率 4 5 电源芯片 电源系统有5V 3 3V和1 26V四种电压 电系统的5V电压由外部稳压电源供给 3 3V和1 26V由系统内部线性电压调节器提供 采用TPS70348线性调压电路芯片 能满足系统设计要求 TPS70348为双输出低漏电压调整器 具有快速瞬态响应功能 3 3V 1 26V可调电压输出 输出电流范围为0 1A 200ms延迟的双通道上电复位 热关断保护 超低静态电流 典型值为80uA 关断电流为1uA 从外部稳压电源引入5V电压 5V电压一方面输入给TPS70348 TPS70348经后输出电压1 26V和3 3V 另一方面又直接供给内核电源 5 6 D A转换芯片TLV5616 数模转换器 又称D A转换器 简称DAC 它是把数字量转变成模拟的器件 D A转换器基本上由4个部分组成 即权电阻网络 运算放大器 基准电源和模拟开关 模数转换器中一般都要用到数模转换器 模数转换器即A D转换器 简称ADC 它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件 TLV5616是一个12位电压输出数模转换器 DAC 带有灵活的4线串行接口 可以无缝连接TMS320 SPI QSPI和Microwire串行口 数字电源和模拟电源分别供电 电压范围2 7 5 5V 输出缓冲是2倍增益rail to rail输出放大器 输出放大器是AB类以提高稳定性和减少建立时间 rail to rail输出和关电方式非常适宜单电源 电池供电应用 通过控制字可以优化建立时间和功耗比 6 三 MP3播放器系统构成 根据MP3播放器特点要求选择了TI公司的TMS320VC5402芯片 主机选用功能较强的AT89C51芯片 C5402芯片的信号处理部分和89C51的智能控制部分来分别完成电路设计 MP3播放器系统选用大容量的FLASHMEMORY作为主存储器硬件存储语音文件 利用串口通信电路可以实现由PC机下载语音文件功能 利用液晶显示屏LCD 还可以从PC机下载小说并在LCD上阅读 DSP芯片的Bootloader采用了HPI口方式 DSP扩展了一片64K字高速静态RAM CY7C1021V33 10 作为DSP芯片的片外RAM 用以适应各种音频处理算法对存储器容量的要求 DSP芯片处理后的信号由D A输出到耳机 D A变换由TLV5616实现 可直接和DSP芯片的输出相连 而MPU主要完成三项功能 分别是LCD显