基于便攜式DAB接收機(jī)的MP3播放器設(shè)計(jì)

該文件中，奇數(shù)項(xiàng)數(shù)據(jù)是I2C寄存器地址，偶數(shù)項(xiàng)數(shù)據(jù)是相對(duì)應(yīng)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(fù)用MCU的I2C總線接口時(shí)不存在設(shè)備沖突的問(wèn)題。

圖4 STA013配置文件解析

I2C總線接口讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)序如圖5所示。

圖5 I2C總線讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)序示意圖

采用Mentor公司的PADS軟件繪制電路圖?；赟TA013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(gè)步驟：硬件復(fù)位STA013；SPI初始化；將由ST公司提供的配置文件通過(guò)I2C接口寫(xiě)入解碼芯片；對(duì)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(shí)鐘極性等進(jìn)行配置。

② 音頻數(shù)據(jù)的傳送。由于STA013具有較強(qiáng)的解碼功能，因此當(dāng)STA013需要數(shù)據(jù)（DATA_REQ為高）時(shí)，須立即通過(guò)SDI接口以盡可能快的速度（但要低于20 Mbps）傳送給它?？梢酝ㄟ^(guò)設(shè)置SPI總線的SPICLK來(lái)實(shí)現(xiàn)，這里將SPI時(shí)鐘設(shè)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(shí)，需將BIT_EN端口置高才能進(jìn)行有效的傳送。STA013會(huì)自動(dòng)決定數(shù)據(jù)輸入與輸出傳輸率的大小，當(dāng)其緩沖存儲(chǔ)器飽和時(shí)，它會(huì)終止數(shù)據(jù)請(qǐng)求。對(duì)于易變的比特流的MP3數(shù)據(jù)，STA013也能自動(dòng)處理。另外，它還能根據(jù)自動(dòng)探測(cè)到的MP3的采樣頻率合理調(diào)整DAC的時(shí)鐘。

③ 對(duì)音頻數(shù)據(jù)的解碼。通過(guò)獲取MP3文件幀頭來(lái)獲取一些解碼參數(shù)，從而自動(dòng)適應(yīng)不同MP3音頻流的解碼。例如，可以通過(guò)解碼參數(shù)中的采樣頻率來(lái)自動(dòng)調(diào)整音頻的輸出時(shí)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(shí)鐘輸出）、OCLK（采樣時(shí)鐘）和LRCLK（左右聲道時(shí)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(shí)鐘輸入）、MCLK（主時(shí)鐘輸入）和LRCLK（左右聲道時(shí)鐘輸入）相連。解碼后音頻流經(jīng)過(guò)DAC轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號(hào)后，再通過(guò)耳機(jī)功放，便可由耳機(jī)輸出完整的PCM音頻。

結(jié)語(yǔ)

該設(shè)計(jì)MP3解碼方案是基于一種DAB接收機(jī)所提出的。由于該款DAB接收機(jī)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(jī)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(jià)格優(yōu)勢(shì)，且技術(shù)成熟度較高，故成為方案設(shè)計(jì)首選。但其體積相對(duì)較大，在PCB布板時(shí)應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以便符合便攜要求。隨著數(shù)字化廣播在我國(guó)的迅速普及與DAB技術(shù)成熟度的提升，在DAB基帶解碼芯片中融入MP3解碼功能，對(duì)于提高整機(jī)的便攜性、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)易性起到至關(guān)重要的作用，這將是今后優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的一個(gè)重要方向。