基于DSP的觸摸式MP3的設(shè)計(jì)

摘 要： 介紹了利用數(shù)字信號處理芯片TMS320LF2407A實(shí)現(xiàn)觸摸式MP3播放器設(shè)計(jì)的方案。采用芯片VS1003B進(jìn)行MP3的解碼，減輕了系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。采用ILI9320為驅(qū)動(dòng)器的真彩彩屏，并采用TM7843為控制器的4線電阻式觸摸屏作為人機(jī)交互平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了MP3等文件的播放、歌詞的同步顯示以及彩圖顯示等功能，相關(guān)文件存儲(chǔ)在SD卡中。

　　TMS320LF2407A是美國TI公司推出的高性能16 bit定點(diǎn)數(shù)字信號處理器，它采用了高性能靜態(tài)CMOS技術(shù)，使得供電電壓降為3.3 V，減小了控制器的功耗；40 MIPS的執(zhí)行速度使指令周期縮短到25 ns(40 MHz)，從而提高了控制器的實(shí)時(shí)控制能力。它專門為數(shù)字控制設(shè)計(jì)，集DSP的高速信號處理能力及適用于控制的優(yōu)化外圍電路于一體，在數(shù)字控制系統(tǒng)中得以廣泛應(yīng)用；MP3是指MPEG國際標(biāo)準(zhǔn)音頻第三層編/解碼[1]，本文采用硬件解碼方式(軟件解碼代價(jià)高，速度慢)，利用TMS320LF2407A實(shí)現(xiàn)MP3播放器的設(shè)計(jì)。

　　1 系統(tǒng)硬件組成

　　1.1 微控制器TMS320LF2407A

　　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，TMS320LF2407A作為主控芯片，內(nèi)部資源十分豐富，具有40個(gè)可編程/復(fù)用的GPIO腳，具有事件管理器EV模塊、CAN總線模塊、SCI模塊以SPI模塊等。其中，同步串行SPI模塊具有4個(gè)通信引腳：主出從入SPIMOSI、主入從出SPIMISO、同步時(shí)鐘SPICLK、總線片選SPISTE。本系統(tǒng)中，SD卡、VS1003B以及TM7843都是SPI總線接口設(shè)備，DSP采用SPI總線擴(kuò)展了SD卡與VS1003B音頻解碼芯片，而并未將觸摸屏控制器TM7843也擴(kuò)展到SPI總線上，采用了IO口模擬SPI的方案，原因是在對SD卡操作的同時(shí)（數(shù)據(jù)還未讀入RAM），是不可能向VS1003B傳送數(shù)據(jù)的，SPI處在間歇的切換狀態(tài)中，不會(huì)導(dǎo)致爭用、沖突，但是對屏幕的觸碰是難免的，所以共用總線不可靠。

　　1.2 VS1003B解碼芯片

　　VS1003B是由荷蘭VLSI公司出品的一款單芯片的MP3/WMA/MIDI音頻解碼和ADPCM編碼芯片，其擁有一個(gè)高性能低功耗的DSP處理器核VS_DSP，5 KB的指令RAM，0.5 KB的數(shù)據(jù)RAM，串行的控制和數(shù)據(jù)輸入接口，4個(gè)通用IO口，一個(gè)UART口；同時(shí)片內(nèi)帶有一個(gè)可變采樣率的ADC、一個(gè)立體聲DAC以及音頻耳機(jī)放大器。

　　如圖2所示，VS1003B各部分的供電電壓不同，AVDD（模擬電路電壓）與IOVDD（IO電壓）須用3.3 V供電，CVDD（數(shù)字電路電壓）必須用2.5 V供電；VS1003與DSP連接的引腳主要有7個(gè)，分別為DREQ、SO、SI、SCLK、XRESET、XCS、XDCS。只有保證它們與DSP正確可靠的連接，才能對VS1003進(jìn)行有效的操作與控制；操作時(shí)，只有當(dāng)DREQ為高(準(zhǔn)備好)時(shí)才能讀寫VS1003B，它具有2個(gè)讀寫端口，即命令端口和數(shù)據(jù)端口，分別由XCS(命令片選)與XDCS（數(shù)據(jù)片選）決定，由DSP的IO口控制。SO、SI、SCLK是SPI接口，與DSP的SPI總線對接。圖2的左側(cè)與右側(cè)原理圖分別為MIC音頻模擬信號輸入電路與音頻輸出電路，由于內(nèi)部具有耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器，VS1003B輸出信號不需經(jīng)過任何功放電路，簡化了硬件電路。