基于ISP1362的U盤MP3播放器設計

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作者：李國峰董海坤張勇邵巍高平高丕濤時間：2007-02-08 來源：電子設計應用

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播放器與存儲器的一體化設計對MP3播放器的便攜性起了關鍵性的作用，但與此同時，它又帶來了很多新的問題。比如存儲容量固定，如果想裝下更多的歌曲只能去購買新的產品，造成了巨大的浪費。另一方面，一體化又限制了MP3播放器在其它領域的應用，比如汽車電子等。于是，將存儲器與播放器分離，成為MP3的另一發(fā)展方向，也是開發(fā)這款U盤MP3播放器的意義所在。

主要芯片簡介

AT89C51SND1是ATMEL推出的基于8位C51 MCU內核的MP3解碼器芯片。它內置MP3硬件解碼器，支持48kHz、44.1kHz、32kHz、24kHz、22.05kHz及16kHz采樣頻率，具有重低音、中音、高音均衡控制和重低環(huán)繞聲效果。它可以適應市場上不同DAC的可編程音頻輸出接口，兼容PCM和I2S格式。內置2304B RAM和64KB Flash程序空間，方便用戶增加復雜的功能。并通過內置鎖相環(huán)提供MP3和音頻時鐘以及USB時鐘。

要想讀取U盤，USB主機控制器必不可少。為了將來進一步升級系統(tǒng)，本文選用了功能強大的USB－OTG芯片ISP1362。ISP1362在單芯片上集成了OTG控制器、高級主機控制器和外設控制器。ISP1362的OTG控制器完全兼容USB2.0以及On-The-Go Supplement 1. 0協(xié)議，主機和設備控制器兼容USB 2. 0協(xié)議，并支持12Mbps的全速傳輸和1.5Mbps的低速傳輸。

系統(tǒng)框架圖

　　圖1 系統(tǒng)框架圖

系統(tǒng)硬件結構

整個系統(tǒng)的搭建圍繞AT89C51SND1進行，如圖1所示。由于其內部具有硬件解碼器，因此電路構成并不復雜。首先由單片機控制ISP1362，將U盤中的MP3文件讀取出來，送到硬件解碼器進行解碼。解碼之后由數字音頻接口將數字信號傳送至音頻DAC CS4330，轉換之后產生音頻信號。由于DAC輸出的信號功率有限，在后端又加入了運算放大器，經過放大之后的信號就可以直接輸出給音箱或耳機等設備了。

AT89C51SND1是基于51內核的單片機，因此，最小系統(tǒng)結構非常簡單。除了傳統(tǒng)單片機的晶振和復位電路之外，還有PLL濾波電路和USB接口電路，如圖2所示。

PLL濾波電路及USB接口電路

　　圖2 PLL濾波電路及USB接口電路

ISP1362是16位總線結構，不能直接和8位單片機接口。因此，將單片機的P0和P2口一同作為數據總線接至ISP1362的16位總線上，將、、分別接到單片機的P3.4、P3.7和P3.6，通過仿真讀寫時序控制它的數據讀取等操作。

除了這些基本的總線連接，ISP1362還需要連接一些特殊的控制引腳：

A0：用于決定控制器處于命令狀態(tài)還是數據狀態(tài)：0表示數據狀態(tài)，1表示命令狀態(tài)；

A1：用于決定控制器工作于主機還是設備控制模式：0表示處于主機控制(HC) 模式；1表示處于設備控制(DC) 模式。

接至MCU的P1.5。P1.5＝0時表示處于OTG工作狀態(tài)，P1.5＝1則表示處于非OTG狀態(tài)。

INT1_USB、INT2_USB分別接至MCU的INT0和INT1引腳，用以產生中斷。

ISP1362有兩個USB端口，分別是OTG端口和主機端口。因為OTG端口包含了主機功能，所以系統(tǒng)中使用OTG端口來連接U盤。根據USB2.0協(xié)議，USB主機需要2個15k降南呂繾?，但OTG端口同時又可作為設備端口使用，而設備是沒有下拉電阻的。因此ISP1362提供了“軟連接”機制，通過內部的寄存器來控制電阻的連接與否。所以在硬件設計時并不需要在外部加下拉電阻。而為開漏輸出，因此加入了一個10kW的上拉電阻R14_USB。如圖3所示。

OTG端口電路圖