摘要：為了克服目前市場上MP3儲存量小，價格昂貴,，操作復雜,，播放歌曲的單一性等不足，設計了一款基于ARMLPC213l的MP3播放器,。該播放器主要由音頻解碼模塊和音樂文件存取模塊2部分組成,。實驗結果表明，該設計實現(xiàn)了存儲在U盤里按自己設定的順序自動播放歌曲,，并擁有儲存量大,，價格較低，操作簡單,，播放種類較多等特點,，具有一定的實用和推廣價值。
關鍵詞：MP3音樂播放器,；ARM LPC2131,；VS1003；CH375
0 引言
MPEG(Moving Picture Experts Group)是運動圖像專家組的英文縮寫,。MP3是MPEG Audio Layer-3的縮寫,，即MPEG第3層音頻編碼標準，使用MP3標準對音頻數(shù)據(jù)編碼既可以獲得較大的音樂數(shù)據(jù)壓縮比,，又可以得到較好的音樂回放質量,。國內(nèi)外現(xiàn)有的MP3解碼方案實現(xiàn)有2種方案：硬件和軟件解碼。利用專用解碼芯片的硬件解碼,，其靈活性不好,，并且硬件解碼芯片的價格昂貴?；贒SP或ARM等處理器開發(fā)平臺的軟件解碼,，擴展新能好,，性價比高。
ARM(Advanced RISC Machines)既可以認為是一個公司的名字,，也可以認為是對一類微處理器的通稱,，還可以認為是一種技術。目前,，采用ARM技術知識產(chǎn)權(IP)核的微處理器,，即通常所說的ARM微處理器，已遍及工業(yè)控制,、消費類電子產(chǎn)品,、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng),、無線系統(tǒng)
等各類產(chǎn)品市場基于ARM技術的微處理器應用約占據(jù)了32位的RISC微處理器75％以上的市場份額,，ARM技術正在逐步滲入到我們生活的各個方面。
本文采用了ARM微處理器作為整個音頻播放系統(tǒng)的控制和管理單元,。出發(fā)點即為研究數(shù)字音頻技術在ARM嵌入式系統(tǒng)中的應用,，結合數(shù)字音頻和ARM嵌入式系統(tǒng)這兩個前沿技術,，設計一個基于ARM嵌入式系統(tǒng)的數(shù)字音頻播放系統(tǒng),。
1 系統(tǒng)的總體方案
本文介紹一種基于ARM LPC2131的新式MP3播放器設計，這種設計思路是以LPC2131控制器為核心,，來協(xié)同音頻解碼模塊和音樂文件存取模塊,。這樣可以克服現(xiàn)在市場上MP3價格高昂和音質之間的矛盾，并且具有海量存儲的優(yōu)點,?？傮w設計方案如圖1所示，是以ARM LPC2131作為控制器來控制音頻解碼模塊和音樂文件存取模塊,。
2 硬件設計
2．1 音頻解碼模塊設計
音頻解碼模塊包含一個高性能,，自主產(chǎn)權的低功耗DSP處理器核VS_DSP4，工作數(shù)據(jù)存儲器,，為用戶應用提供5 KB的指令RAM和0．5 KB的數(shù)據(jù)RAM,。串行的控制和數(shù)據(jù)接口，4個常規(guī)用途的I／O口,，1個UART,，也有1個高品質可變采樣率的ADC和立體聲DAC，還有1個耳機放大器和地線緩沖器,。
2．2 音樂文件存取模塊設計
CH375的USB主機方式支持并行接口和串行接口,。在USB主機方式下，CH375支持各種常用的USB全速設備,，外部ARM需要編寫固件程序按照相應的USB協(xié)議與USB設備通信,。但是對于USB存儲設備,，CH375內(nèi)置了相關協(xié)議，通常情況下,，外部ARM不需要編寫固件程序,，就可以直接通信，其原理設計圖如圖2所示,。
3 軟件設計
系統(tǒng)軟件采用模塊化程序設計,，系統(tǒng)主程序主要完成的內(nèi)容有：系統(tǒng)參數(shù)初始化、打開中斷,、讀取*．MP3文件等,。系統(tǒng)主程序流程圖如圖3所示?？梢钥闯?，主程序是一個死循環(huán)，在系統(tǒng)上電初始化完畢后,，系統(tǒng)一直在不斷的執(zhí)行這個循環(huán)程序,。在循環(huán)過程中，若產(chǎn)生中斷,，則程序就轉去執(zhí)行相應的中斷服務程序,。
4 實驗結果及分析
依照上面的設計方案，對設計的實物進行測試,，音質流暢,，各項技術指標均正常，達到了設計要求,。
本設計具有以下幾個優(yōu)點：
(1)本設計主要采用SPI總線區(qū)別于通常的UART總線,，這樣可以有效地提高數(shù)據(jù)的傳輸速率，使播放更加流暢,，音樂清晰無雜音,；
(2)支持多種格式的音樂，除了MP3,，WMA格式外,，還支持Midi以及WAV格式的音樂。這樣對使用者來說相當方便,，再也不用在網(wǎng)上艱難地找那些只能適合自己MP3格式的歌曲,；
(3)在制作的時候還利用了CH375模塊，其效果是使得MP3具有海量存儲能力,，這樣能給使用者帶來很多方便,，便于出門攜帶等；
(4)操作簡單,，使用方便,，適合各個年齡段的人使用,，只要打開電源開關，音樂就會按著自己先前設置好的順序依次播放,。
5 結語
本設計采用了需要移動部件來讀取磁帶或CD上的編碼數(shù)據(jù)的音樂播放器,，MP3播放器采用U盤存儲歌曲。MP3播放器只不過是一個嵌置有軟件應用程序的數(shù)據(jù)存儲設備,，允許用戶將MP3文件傳遞到MP3播放器,。MP3播放器還包含用來從CD或網(wǎng)站復制音樂的實用程序，并且能夠按希望的播放順序組織和創(chuàng)建歌曲列表,。這個歌曲列表稱為“播放列表”,。還有其最主要的特點就是可以海量存儲音樂，U盤內(nèi)存有多大,，也就相當于你的MP3播放器有多大內(nèi)存,。這是一般市場上賣的MP3所沒有的功能，也是將來MP3的發(fā)展趨勢,。