基于便攜式DAB接收機的MP3播放器設計

該文件中，奇數項數據是I2C寄存器地址，偶數項數據是相對應的I2C寄存器缺省數值。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(xiàn)接口時(shí)不存在設備沖突的問(wèn)題。

圖4 STA013配置文件解析

I2C總線(xiàn)接口讀寫(xiě)數據時(shí)序如圖5所示。

圖5 I2C總線(xiàn)讀寫(xiě)數據時(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系統各部分的連接電路如圖6所示。

圖6 STA013解碼芯片與DAB系統連接電路

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；對解碼后的PCM數據、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 音頻數據的傳送。由于STA013具有較強的解碼功能，因此當STA013需要數據（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)設置SPI總線(xiàn)的SPICLK來(lái)實(shí)現，這里將SPI時(shí)鐘設置為4 MHz。數據以扇區為單位從MCU發(fā)向解碼芯片的緩沖器，注意在用SPI傳送數據時(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)決定數據輸入與輸出傳輸率的大小，當其緩沖存儲器飽和時(shí)，它會(huì )終止數據請求。對于易變的比特流的MP3數據，STA013也能自動(dòng)處理。另外，它還能根據自動(dòng)探測到的MP3的采樣頻率合理調整DAC的時(shí)鐘。

③ 對音頻數據的解碼。通過(guò)獲取MP3文件幀頭來(lái)獲取一些解碼參數，從而自動(dòng)適應不同MP3音頻流的解碼。例如，可以通過(guò)解碼參數中的采樣頻率來(lái)自動(dòng)調整音頻的輸出時(shí)鐘頻率等。

④ 解碼后音頻流的輸出?？蓪TA013的 SDO（PCM串行數據輸出）、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（串行數據輸入）、BCLK（數字音頻位時(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轉換為模擬音頻信號后，再通過(guò)耳機功放，便可由耳機輸出完整的PCM音頻。

結語(yǔ)

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(mǎn)足低功耗的要求，又具備價(jià)格優(yōu)勢，且技術(shù)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(shí)應優(yōu)化設計，以便符合便攜要求。隨著(zhù)數字化廣播在我國的迅速普及與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，對于提高整機的便攜性、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)化設計方案的一個(gè)重要方向。