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嵌入式系统课程设计报告 ..嵌入式系统课程设计报告课程名称： 嵌入式系统课程设计 项目名称： 　　 基于ARM实现MP3音乐盒 专 业： 　　 电子科学与技术 　　 一、 设计内容基本功能： 　　 预存四首歌曲，实现循环播放； 　　 每个按键对应一首歌曲。 　　 拓展功能： 　　 通过按键简单演奏音乐，类似钢琴； 　　 实现两个模式的切换，切歌模式和音量加减模式。 　　 二、 设计思路基础功能： 　　 将音频数据存储在SD卡中，使用FATFS文件系统进行数据的读写，通过SPI2总线将数据传 到内核。 　　 内核再将数据通过SPI1总线传送到音频解码模块VS1053，输入的数据（即比特流数据） 被解码后送到DAC发出声音。将音乐存储在SD卡内，通过文件的地址来判别将要播放哪一 首音乐，通过地址的递增和循环来实现音乐的自动循环播放。按键对曲目的控制，可通 过键盘扫描函数，判断哪一个键被按下，使键盘扫描函数返回不同的返回值，实现对文 件地址的控制。将此返回值设置为全局变量，可实现在音乐播放中曲目的切换。另外， 我们还利用解码模块实现对音量的控制，使用按键控制音量的提高或降低。使用SPI1总 线将TFT显示屏连接到内核，显示按键功能、当前曲目、当 前模式等信息。 　　 由于开发板只有5个按键，按键数量有限，需要对按键实现曲目切换和音量功能的复用。 我们小组设置了两种模式，切歌模式和音量模式，并定义左键为模式切换键，实现不同 模式的选择和按键的复用。拓展功能： 　　 基本思路是通过定时器中断来产生一定频率的50% 空占比的脉宽调制波，用此脉宽调制波激励扬声器，从而使扬声器发出一定频率的声音 。所以只要将不同按键的中断子程序设置为对定时器进行不同数据的配置，即可实现不 同按键与不同扬声器发生频率的对应。然后使一个按键的按下与松开均进入中断，且分 别实现开启（扬声器发声）与关闭（扬声器不发声）定时器的功能，从而使课题的附加 功能表现地更自然。 　　 三、 硬件配置基础功能： 　　 （1）SD卡： 　　 存储音频数据配置方法： 　　 根据开发板原理图，配置方法如下图所示（2）VS1053解码芯片： 　　 将输入的比特流解码后送入DAC配置方法： 　　 音频解码模块与开发板接线方式： 　　 //5V- 嵌入式系统课程设计 项目名称： 　　 基于ARM实现MP3音乐盒 专 业： 　　 电子科学与技术 　　 一、 设计内容基本功能： 　　 预存四首歌曲，实现循环播放； 　　 每个按键对应一首歌曲。 　　 拓展功能： 　　 通过按键简单演奏音乐，类似钢琴； 　　 实现两个模式的切换，切歌模式和音量加减模式。 　　 二、 设计思路基础功能： 　　 将音频数据存储在SD卡中，使用FATFS文件系统进行数据的读写，通过SPI2总线将数据传 到内核。 　　 内核再将数据通过SPI1总线传送到音频解码模块VS1053，输入的数据（即比特流数据） 被解码后送到DAC发出声音。将音乐存储在SD卡内，通过文件的地址来判别将要播放哪一 首音乐，通过地址的递增和循环来实现音乐的自动循环播放。按键对曲目的控制，可通 过键盘扫描函数，判断哪一个键被按下，使键盘扫描函数返回不同的返回值，实现对文 件地址的控制。将此返回值设置为全局变量，可实现在音乐播放中曲目的切换。另外， 我们还利用解码模块实现对音量的控制，使用按键控制音量的提高或降低。使用SPI1总 线将TFT显示屏连接到内核，显示按键功能、当前曲目、当 前模式等信息。 　　 由于开发板只有5个按键，按键数量有限，需要对按键实现曲目切换和音量功能的复用。 我们小组设置了两种模式，切歌模式和音量模式，并定义左键为模式切换键，实现不同 模式的选择和按键的复用。拓展功能： 　　 基本思路是通过定时器中断来产生一定频率的50% 空占比的脉宽调制波，用此脉宽调制波激励扬声器，从而使扬声器发出一定频率的声音 。所以只要将不同按键的中断子程序设置为对定时器进行不同数据的配置，即可实现不 同按键与不同扬声器发生频率的对应。然后使一个按键的按下与松开均进入中断，且分 别实现开启（扬声器发声）与关闭（扬声器不发声）定时器的功能，从而使课题的附加 功能表现地更自然。 　　 三、 硬件配置基础功能： 　　 （1）SD卡： 　　 存储音频数据配置方法： 　　 根据开发板原理图，配置方法如下图所示（2）VS1053解码芯片： 　　 将输入的比特流解码后送入DAC配置方法： 　　 音频解码模块与开发板接线方式： 　　 //5V：PC机一台； 　　 P4 2.06CPU/40GHD/512M RAM以上配置，STM32F103 开发板一套； 　　 外接扬声器一个 　　 四、 设计步骤或流程图基础功能： 　　 1.初始化包括单片机本身的初始化和 VS105 【嵌入式系统课程设计】该报告主要涵盖了基于ARM处理器实现MP3音乐盒的设计，涉及电子科学与技术专业。设计内容包含基础功能和拓展功能两部分。基础功能要求预存四首歌曲，实现循环播放，每个按键对应一首特定歌曲。此外，还提供了音量控制和模式切换（切歌模式与音量加减模式）。 【设计思路】在基础功能的实现中，音频数据存储于SD卡中，使用FATFS文件系统管理数据读写。数据通过SPI2总线传输至处理器内核，再经SPI1总线发送给VS1053音频解码芯片，解码后的音频数据通过DAC输出。按键通过键盘扫描函数控制曲目切换，同时利用VS1053实现音量控制。TFT显示屏通过SPI1与内核连接，用于显示状态信息。 为了节省有限的按键资源，设计了两种工作模式：切歌模式和音量模式，左键作为模式切换键。拓展功能利用定时器中断产生脉宽调制波，按键控制扬声器发出不同频率的声音，模拟简单的音乐演奏。 【硬件配置】关键组件包括SD卡用于存储音频文件，VS1053解码芯片处理音频数据，外接扬声器播放音乐。开发环境需要STM32F103开发板以及满足一定配置要求的个人计算机。 【设计步骤】初始阶段进行单片机及VS1053的初始化，之后涉及文件系统的设置，SD卡的配置，以及SPI接口的建立。在软件层面，编写键盘扫描函数，实现按键功能，设计中断服务程序以处理按键事件。同时，需开发音量控制逻辑，以及适时更新显示屏信息。对于拓展功能，要设定不同按键的中断子程序，配置定时器产生不同频率的脉宽调制波。 这个嵌入式系统课程设计项目着重于嵌入式系统中的音频处理、用户交互和硬件资源的高效利用。通过实践，学生能够掌握嵌入式系统开发的基本流程，包括硬件接口设计、文件系统操作、中断处理以及多模式功能的实现。同时，项目也锻炼了学生的创新思维，如通过复用按键实现多种功能。