1、【Word版本下載可任意編輯】 ARM的MP3播放器設計與實現 0 引言 MPEG（ Moving Picture Experts Group） 是運動圖像組的英文縮寫。MP3 是MPEG Audio Layer?3的縮寫， 即MPEG 第3 層音頻編碼標準， 使用MP3 標準對音頻數據編碼既可以獲得較大的音樂數據壓縮比，又可以得到較好的音樂回放質量。國內外現有的MP3 解碼方案實現有2 種方案： 硬件和軟件解碼。利用專用解碼芯片的硬件解碼， 其靈活性不好， 并且硬件解碼芯片的價格昂貴。基于DSP 或ARM 等處理器開發平臺的軟件解碼， 擴展新能好， 性價比高。 ARM（ Advanced R

2、ISC Machines） 既可以認為是一個公司的名字， 也可以認為是對一類微處理器的通稱， 還可以認為是一種技術。目前， 采用ARM 技術知識產權（IP）核的微處理器， 即通常所說的ARM 微處理器， 已遍及工業控制、消費類電子產品、通信系統、網絡系統、無線系統等各類產品市場基于ARM 技術的微處理器應用約占據了32 位的RISC 微處理器75% 以上的市場份額， ARM技術正在逐步滲入到我們生活的各個方面。 本文采用了ARM 微處理器作為整個音頻播放系統的控制和管理單元。出發點即為研究數字音頻技術在ARM 嵌入式系統中的應用， 結合數字音頻和ARM嵌入式系統這兩個前沿技術， 設計一個基于A

3、RM 嵌入式系統的數字音頻播放系統。 1 系統的總體方案 本文介紹一種基于ARM LPC2131 的新式MP3 播放器設計， 這種設計思路是以LPC2131 控制器為，來協同音頻解碼模塊和音樂文件存取模塊。這樣可以克服現在市場上MP3 價格高昂和音質之間的矛盾， 并且具有海量存儲的優點。總體設計方案如圖1 所示， 是以ARM LPC2131 作為控制器來控制音頻解碼模塊和音樂文件存取模塊。 圖1 系統總體圖 2 硬件設計 2. 1 音頻解碼模塊設計 音頻解碼模塊包含一個高性能， 自主產權的低功耗DSP 處理器核VS_DSP4, 工作數據存儲器， 為用戶應用提供5 KB 的指令RAM 和0. 5

4、 KB 的數據RAM。串行的控制和數據接口 , 4 個常規用途的I/ O 口， 1 個UART, 也有1 個高品質可變采樣率的ADC 和立體聲DAC, 還有1 個耳機放大器和地線緩沖器。 2. 2 音樂文件存取模塊設計 CH375 的USB 主機方式支持并行接口和串行接口。在USB 主機方式下， CH375 支持各種常用的USB全速設備， 外部A RM 需要編寫固件程序按照相應的USB 協議與USB 設備通信。但是對于USB 存儲設備， CH375 內置了相關協議， 通常情況下， 外部ARM不需要編寫固件程序， 就可以直接通信， 其原理設計圖如圖2 所示。 圖2 音樂文件存取模塊 3 軟件設計

5、 系統軟件采用模塊化程序設計， 系統主程序主要完成的內容有： 系統參數初始化、打開中斷、讀取* . MP3文件等。系統主程序流程圖如圖3 所示。可以看出， 主程序是一個死循環， 在系統上電初始化完畢后， 系統一直在不斷的執行這個循環程序。在循環過程中， 若產生中斷， 則程序就轉去執行相應的中斷服務程序。 圖3 工作原理圖 4 實驗結果及分析 依照上面的設計方案， 對設計的實物開展測試， 音質流暢， 各項技術指標均正常， 到達了設計要求。 本設計具有以下幾個優點： （1） 本設計主要采用SPI 總線區別于通常的UART 總線， 這樣可以有效地提高數據的傳輸速率， 使播放更加流暢， 音*晰無雜音；

6、 （2） 支持多種格式的音樂， 除了MP3, WMA 格式外， 還支持Midi 以及WAV 格式的音樂。這樣對使用者來說相當方便， 再也不用在網上艱難地找那些只能適合自己MP3 格式的歌曲； （3） 在制作的時候還利用了CH375 模塊， 其效果是使得MP3 具有海量存儲能力， 這樣能給使用者帶來很多方便， 便于出門攜帶等； （4） 操作簡單， 使用方便， 適合各個年齡段的人使用， 只要打開電源開關， 音樂就會按著自己先前設置好的順序依次播放。 5 結語 本設計采用了需要移動部件來讀取磁帶或CD 上的編碼數據的音樂播放器， MP3 播放器采用U 盤存儲歌曲。MP3 播放器只不過是一個嵌置有軟件應用程序的數據存儲設備， 允許用戶將MP3 文件傳遞到MP3 播放器。MP3 播放器還包含用來從CD 或網站復制音樂的實用程序， 并且能夠按希望的播放順序組織和創立歌曲列表。這