基于便攜式DAB接收機的MP3播放器設計

該文件中，奇數(shù)項數(shù)據(jù)是I2C寄存器地址，偶數(shù)項數(shù)據(jù)是相對應的I2C寄存器缺省數(shù)值。STA013配置文件解析如圖4所示。STA013和DAC的I2C地址分別為1000011和0010011，所以復用MCU的I2C總線接口時不存在設備沖突的問題。

圖4 STA013配置文件解析

I2C總線接口讀寫數(shù)據(jù)時序如圖5所示。

圖5 I2C總線讀寫數(shù)據(jù)時序示意圖

采用Mentor公司的PADS軟件繪制電路圖。基于STA013解碼芯片和DAB系統(tǒng)各部分的連接電路如圖6所示。

圖6 STA013解碼芯片與DAB系統(tǒng)連接電路

MP3解碼的工作流程：

① 解碼芯片的初始化。初始化STA013包括如下幾個步驟：硬件復位STA013；SPI初始化；將由ST公司提供的配置文件通過I2C接口寫入解碼芯片；對解碼后的PCM數(shù)據(jù)、PLL、解碼器工作模式以及輸入比特流時鐘極性等進行配置。

② 音頻數(shù)據(jù)的傳送。由于STA013具有較強的解碼功能，因此當STA013需要數(shù)據(jù)（DATA_REQ為高）時，須立即通過SDI接口以盡可能快的速度（但要低于20 Mbps）傳送給它?？梢酝ㄟ^設置SPI總線的SPICLK來實現(xiàn)，這里將SPI時鐘設置為4 MHz。數(shù)據(jù)以扇區(qū)為單位從MCU發(fā)向解碼芯片的緩沖器，注意在用SPI傳送數(shù)據(jù)時，需將BIT_EN端口置高才能進行有效的傳送。STA013會自動決定數(shù)據(jù)輸入與輸出傳輸率的大小，當其緩沖存儲器飽和時，它會終止數(shù)據(jù)請求。對于易變的比特流的MP3數(shù)據(jù)，STA013也能自動處理。另外，它還能根據(jù)自動探測到的MP3的采樣頻率合理調整DAC的時鐘。

③ 對音頻數(shù)據(jù)的解碼。通過獲取MP3文件幀頭來獲取一些解碼參數(shù)，從而自動適應不同MP3音頻流的解碼。例如，可以通過解碼參數(shù)中的采樣頻率來自動調整音頻的輸出時鐘頻率等。

④ 解碼后音頻流的輸出?？蓪TA013的 SDO（PCM串行數(shù)據(jù)輸出）、SCKT（PCM串行時鐘輸出）、OCLK（采樣時鐘）和LRCLK（左右聲道時鐘輸出）引腳，分別與MAX9850的SDIN（串行數(shù)據(jù)輸入）、BCLK（數(shù)字音頻位時鐘輸入）、MCLK（主時鐘輸入）和LRCLK（左右聲道時鐘輸入）相連。解碼后音頻流經過DAC轉換為模擬音頻信號后，再通過耳機功放，便可由耳機輸出完整的PCM音頻。

結語

該設計MP3解碼方案是基于一種DAB接收機所提出的。由于該款DAB接收機采用的基帶解碼芯片ID200擁有極低功耗性（26 mW/128 kbps），所以MP3解碼功能的加入首先要從整機功耗和成本考慮。而STA013解碼芯片既滿足低功耗的要求，又具備價格優(yōu)勢，且技術成熟度較高，故成為方案設計首選。但其體積相對較大，在PCB布板時應優(yōu)化設計，以便符合便攜要求。隨著數(shù)字化廣播在我國的迅速普及與DAB技術成熟度的提升，在DAB基帶解碼芯片中融入MP3解碼功能，對于提高整機的便攜性、開發(fā)簡易性起到至關重要的作用，這將是今后優(yōu)化設計方案的一個重要方向。