車(chē)載MP3的系統設計總體方案

　　2.3 收音機模塊的硬件設計

　　調頻87.5 MHz～108 MHz的數字調諧收音機模塊，使用了便攜式、低功耗調頻立體聲收音機芯片TEA5767HN。工作電壓低，需要很少并且低價(jià)的外圍電路。由于集成了低噪聲RF輸入放大器，具有高靈敏度;自由調節的立體聲解碼器，調諧系統的鎖相環(huán)合成器。通過(guò)引腳BUSMODE有兩種總線(xiàn)可以選擇：I2C總線(xiàn)和3線(xiàn)總線(xiàn)。本系統選用了I2C總線(xiàn)，即把BUSMODE設置為O。圖4為T(mén)EA5767HN的硬件設計電路。

　　3 系統軟件設計

　　設計一個(gè)USB系統，要想使其正常工作，就要進(jìn)行軟件的設計。車(chē)載MP3的系統軟件設計分為三部分：(1)USB外設端的單片機固件(Firm-ware)程序;(2)主機操作系統上的客戶(hù)驅動(dòng)程序;(3)主機應用軟件。單片機固件響應各種來(lái)自系統的USB標準請求，完成各種數據的交換工作和事件處理;客戶(hù)驅動(dòng)程序則讓主機可以識別USB設備，并通過(guò)應用軟件來(lái)讀取USB設備，完成通信功能;主機應用軟件通過(guò)客戶(hù)驅動(dòng)程序與系統USB(USB Device Interface)進(jìn)行通信，由系統產(chǎn)生USB數據的傳送動(dòng)作。包括檢測枚舉程序、中斷服務(wù)、人機接口、文件操作函數集、FAT文件系統函數集、USB協(xié)議層、硬件提取層、數據轉換程序。

　　3.1 車(chē)載MP3的系統設計工作流程描述

　　3.2 端點(diǎn)配置階段程序設計

　　前面已經(jīng)提到固件的程序結構框架可基于中斷或基于查詢(xún)方式，這里以查詢(xún)方式為例。對于一個(gè)USB Mass Storage設備而言，必須支持3個(gè)端點(diǎn)的數據處理。

　　(1)O號端點(diǎn)：控制端點(diǎn)用于控制傳輸，主機通過(guò)與端點(diǎn)O相對應的管道來(lái)讀取設備描述符，完成對設備地址的設置，并完成配置。此端點(diǎn)為雙向數據傳輸端點(diǎn)。

　　(2)兩個(gè)非O端點(diǎn)：批量傳輸端點(diǎn)。這種端點(diǎn)為單向數據傳輸端點(diǎn)，分別為Bulk-In端點(diǎn)和Bull-Out端點(diǎn)。

　　3.3 設備配置階段程序設計

　　USB設備一旦插入到PC機的USB接口，USB檢測到設備插入以后，就會(huì )通過(guò)控制管道向默認地址發(fā)送USB標準請求，進(jìn)入設備配置階段。

　　配置階段就是主機向設備索取各種描述符的過(guò)程。每當設備收到主機發(fā)送的數據后，便會(huì )觸發(fā)端點(diǎn)中斷寄存器中端點(diǎn)O所代表的位。此時(shí)，應該讀取端點(diǎn)O的數據緩沖區，讀取指定長(cháng)度(長(cháng)度由UBYCTX寄存器表示)的數據。然后對照USB標準設備請求的數據格式，對請求類(lèi)型進(jìn)行識別，然后轉向相應的標準請求處理函數。

　　3.4 批量傳輸階段(BullOnly)程序設計

　　按照USB協(xié)議中的規定，控制管道是消息管道，控制管道中的信息具有固定的格式。而其他管道則是流管道，流管道中的數據，USB協(xié)議中沒(méi)有規定其格式。

　　Mass Storage協(xié)議通過(guò)Bulk傳輸方式來(lái)傳送命令與數據。在這種傳輸方式下，有3種類(lèi)型的數據(CBW，CSW和普通數據)在USB和設備之間傳送。CBW和CSW數據都有一定的格式，普通數據根據其前面的命令塊來(lái)決定其歸屬和意義。因此，批量傳輸階段程設計的任務(wù)就是識別來(lái)自BulkOut端點(diǎn)的CBW數據進(jìn)行相應的處理，然后通過(guò)BulkIn端點(diǎn)向主機回傳相應的CSW或數據。

　　3.5 播放任務(wù)

　　USB播放模式下，按壓重復鍵打開(kāi)重復播放功能，此時(shí)可連續重復播放當前曲目，點(diǎn)按快退鍵或快進(jìn)鍵可選擇你希望重復播放的曲目，再次點(diǎn)按此鍵時(shí)取消重復播放功能。進(jìn)入該功能后，LCD上“RPT”字符將變亮。按壓瀏覽鍵打開(kāi)瀏覽功能，可順序播放每個(gè)曲目的前幾秒，此時(shí)可點(diǎn)按快退鍵或快進(jìn)鍵向后或向前瀏覽曲目，當聽(tīng)到要選的曲目時(shí)，輕旋音量鈕可播放所選的曲目，同時(shí)取消該功能。進(jìn)入該功能后，LCD上“INT”字符將變亮。按壓隨機鍵打開(kāi)隨機播放功能，此時(shí)本機將隨機播放曲目而非按正常的播放順序播放USB盤(pán)中的曲目，點(diǎn)按快退鍵或快進(jìn)鍵，可隨機播放其他的曲目，再次點(diǎn)按此鍵取消隨機播放功能。進(jìn)入該功能后，LCD上“RDM"字符將變亮。按壓暫停/播放鍵，暫?；虿シ徘?。暫停播放時(shí)，LCD上顯示“STOP ON”字符。

　　4 系統調試

　　單片機應用系統的軟、硬件制作完成后，必須反復進(jìn)行調試、修改，直至完全正常工作為止。調試工作通?？煞?個(gè)步驟進(jìn)行。

　　(1)硬件調試

　　首先，用邏輯筆、萬(wàn)用表等工具對硬件電路作脫機檢查，看連線(xiàn)是否與邏輯圖一致，有無(wú)短路、虛焊等現象。器件的型號、規格、極性是否有誤，插接方向是否正確。檢查完畢，可用萬(wàn)用電表測量一下電路板正負電源端之間的電阻，排除電源短路的可能性。

　　通電檢查時(shí)，可以模擬各種輸入信號分別送人電路的各有關(guān)部分，觀(guān)察I/O口的情況，查看電路板上是否有元件過(guò)熱情況，是否有冒煙、異味等現象發(fā)生。各相關(guān)設備的動(dòng)作是否符合設計要求。

　　(2)軟件調試

　　軟件的調試必須在開(kāi)發(fā)系統的支持下進(jìn)行。先分別調試通過(guò)各個(gè)模塊程序，然后調試中斷服務(wù)程序，最后調試主程序，將各部分連接進(jìn)行調試。調試的范圍可以由小到大、逐步增加，必要的中間信號可以先作設定。通常交叉使用單步運行、斷點(diǎn)運行、連續運行等多種方式，每次執行完畢后，檢查CPU執行現場(chǎng)、RAM的有關(guān)內容、I/O口的狀態(tài)等。發(fā)現一個(gè)問(wèn)題，解決一個(gè)問(wèn)題，直至全部通過(guò)。

　　(3)軟硬件聯(lián)調

　　在軟硬件分別調試成功的基礎上，進(jìn)行軟硬件聯(lián)機仿真，當仿真成功后，將固件程序寫(xiě)入單片機中，即可脫機運行。

　　5 結論

　　經(jīng)過(guò)系統的軟硬件設計與調試，以及在系統集成調試成功的基礎上，完成了車(chē)載MP3的系統設計。車(chē)載MP3的系統設計具有USB盤(pán)立體聲播放及FM立體聲收音功能。摒棄了傳統音響系統中的CD和磁帶播放功能，具有電子抗震、抗干擾性強等優(yōu)點(diǎn)，可根據USB盤(pán)的存儲大小隨時(shí)下載最新的MP3歌曲，免去購買(mǎi)碟片的大量花費，并且本機具有掉電記憶功能和現場(chǎng)保護功能。