一種以?xún)?yōu)盤(pán)為存儲介質(zhì)的MP3播放器設計

　　引言
　　
　　隨著(zhù)mp3播放器作為消費類(lèi)產(chǎn)品的普及，MP3的設計與生產(chǎn)也越來(lái)越多。在當前的MP3播放器中，一般有以下幾種設計方案：
　　
　?、?MCU內置硬解碼模塊。典型的芯片有Atmel公司的AT89C51SNDI等芯片。
　　
　?、?外置獨立的MP3硬解碼芯片。此種方案的好處是可以使用眾多的MCU，可根據需要任意選擇。硬解碼芯片典型的有VS1011B、STA013等芯片。
　　
　?、?使用功能強大的MCU進(jìn)行軟解碼，如使用DSP或是高性能的ARM。此種方案較為靈活，通過(guò)軟件升級即可實(shí)現產(chǎn)品的升級。
　　
　　MP3播放器的存儲介質(zhì)一般采用Flash存儲芯片。隨著(zhù)USB技術(shù)和閃存技術(shù)的發(fā)展，優(yōu)盤(pán)已經(jīng)成為一種大眾化的電子產(chǎn)品被廣泛使用，但優(yōu)盤(pán)一般只是作為PC的移動(dòng)存儲器。本文研究的一種方案是在上述MP3設計方案②的基礎上，外擴優(yōu)盤(pán)讀寫(xiě)電路，使存儲介質(zhì)使用普通的優(yōu)盤(pán)。這樣可以解決普遍使用的優(yōu)盤(pán)只能作為PC外設存儲數據用的問(wèn)題，使U盤(pán)的使用范圍擴展到MP3上。更大的意義還在于，本文提出了一種在以嵌入式系統、MCU為核心的消費類(lèi)電子產(chǎn)品或工業(yè)產(chǎn)品中，將優(yōu)盤(pán)作為數
　　
　　據存儲器使用的設計方案，為在微計算機測控系統、儀器儀表、無(wú)紙化數據記錄儀、數碼相機等產(chǎn)品中添加優(yōu)盤(pán)外設功能提供有益的參考。
　　
　　1 硬件設計
　　
　　S3C44B0X是Samsung公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的為嵌入式設備提供的一個(gè)低成本、高性能的ARM7TMDI核處理器，其最高運行頻率可達66 MHz。SL811HS是Cypress公司的一款遵從USB1.1協(xié)議的嵌入式Host/Slave USB芯片；可以支持低速和高速模式，能自動(dòng)偵測低速模式1. 5 Mbps設備和高速模式12 Mbps全速設備。由于具有8位數據總線(xiàn)的支持，使該芯片可以較為簡(jiǎn)單地與微控制器相連，SL811HS芯片與S3C44B0X的接口較為簡(jiǎn)單。本系統中ARM讀/寫(xiě)優(yōu)盤(pán)原理框圖如圖1所示。

　　SL811HS的控制命令和數據均通過(guò)D0～D7傳輸，A0為數據或地址選擇線(xiàn)。當A0置為低電平時(shí)，D0～D7上傳輸的是SL811HS片內寄存器的地址；反之當A0置為高電平時(shí)傳輸的則為數據。nWR、nRD、nCS、nRST0分別為寫(xiě)控制線(xiàn)、讀控制線(xiàn)、片選線(xiàn)和復位線(xiàn)，S3C44B0X通過(guò)這幾根控制線(xiàn)完成對SL811HS片內緩沖區的讀寫(xiě)、片選和復位等操作。INT是SL811HS的中斷請求信號線(xiàn)。當SL811HS檢測到優(yōu)盤(pán)插入、拔出時(shí)，通過(guò)將INT線(xiàn)拉高通知S3C44B0X。S3C44B0X可以通過(guò)查詢(xún)SL811HS片內狀態(tài)寄存器來(lái)得知是優(yōu)盤(pán)插入或是拔出。對狀態(tài)寄存器進(jìn)行寫(xiě)操作可以清除中斷，但需要注意的是ARM的結構特性。ARM內部通常是Little Endian方式存儲和使用4字節對齊方式[1]，并且當采用16位數據總線(xiàn)時(shí)，地址線(xiàn)ADDR0是無(wú)效的[2]。在本系統中，SL811HS芯片A0端是與ADDR1相連接的。

　　VS1011B是一款單芯片的MP3解碼芯片，在國際MP3業(yè)余愛(ài)好者中影響較大，集成解碼、A/D轉換、音頻放大等功能。VS1011B與S3C44B0X接口為SPI接口，其連接電路原理框圖如圖2所示。

　　VS1011B的控制與數據傳輸是通過(guò)SPI接口完成的，DREQ、xDCS、xCS、nRST1分別為數據請求端口、數字片選信號線(xiàn)、片選線(xiàn)、復位線(xiàn)。在VS1001B的新模式下，SDI（Serial Data InteRFace）數據和SCI（Serial Command Interface）數據傳輸可以共享ARM的一個(gè)SPI接口；而在兼容模式下，SDI數據傳輸要用DCLK、SDATA串行接口，SCI數據傳輸用SPI接口。為了簡(jiǎn)化電路，此處選用了新模式。