单片机与DSP中的STC89C58RD+单片机在MP3播放器设计中的应用
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2020-10-20
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单片机与单片机与DSP中的中的STC89C58RD+单片机在单片机在MP3播放器设计中播放器设计中
的应用的应用
摘要：随着电子技术的发展，MP3播放器向着大容量、小型化发展。本文叙述了由STC89C58RD+单片机和
VS1011E解码芯片构成的MP3播放器硬件结构，采用CH375USB芯片读取数据，通过Nokia5110液晶显示，以
及软件编程思路，实现了一种解码器与存储器分离的MP3播放器设计。该播放器具有文件传输、存储、显示及
音乐播放功能，具有播放声音流畅，操作简单，功耗低，体积小及容量大等特点。 随着人们对便携式音乐
播放器要求的提高，MP3播放器以其较小的体积和较好的音质受到广大音乐爱好者的青睐。起初，MP3文件由
电脑来播放，后来互联网的发展促进了MP3播放器的产生，同时MP3播放器也发生了一
摘要：随着电子技术的发展，MP3播放器向着大容量、小型化发展。本文叙述了由STC89C58RD+单片机和VS1011E解
码芯片构成的MP3播放器硬件结构，采用CH375USB芯片读取数据，通过Nokia5110液晶显示，以及软件编程思路，实现了一
种解码器与存储器分离的MP3播放器设计。该播放器具有文件传输、存储、显示及音乐播放功能，具有播放声音流畅，操作
简单，功耗低，体积小及容量大等特点。
随着人们对便携式音乐播放器要求的提高，MP3播放器以其较小的体积和较好的音质受到广大音乐爱好者的青睐。起
初，MP3文件由电脑来播放，后来互联网的发展促进了MP3播放器的产生，同时MP3播放器也发生了一系列的变化，其更加
小巧精致，更人机化和情趣化。现在市场上MP3的款式越来越多，功能越来越丰富，但现有MP3播放器大多是将解码器与存
储器一体化的。这种设计使MP3播放器方便携带，但也带来了问题：一是存储容量不易扩展；二是不利于MP3播放器在其他
领域的应用。将播放器与存储器分离是MP3播放器目前发展的一个方向[1-3].本系统采用STC89C58RD+单片机,结合USB接口
芯片CH375、解码芯片VS1011E、Nokia5110液晶等外围设备设计并实现MP3播放器，该系统以USB-HOST方式读取U盘的
MP3文件并将其解码播放，同时具备读取音乐标签，U盘电子书和贪吃蛇游戏等功能。
系统总体设计
MP3播放器是一种新兴的数字音乐播放器，播放MP3、WMA等格式的文件。通过用MPEG-1 Layer 3编码技术，可以得到
大约12:1压缩的有损音乐信号。尽管MP3文件是有损的，它在压缩过程中对功率谱较弱的信号有所丢失，但它同CD原声区别
不大，不影响一般音乐爱好者对音乐的欣赏。MP3大大缩小了声音文件的长度，使音乐的传输和存储更方便。MP3播放器系
统结构如图1所示。系统启动后，STC89C58RD+单片机 通过USB接口芯片CH375,从U盘中获取MP3格式文件的数据，并存
入片内RAM进行缓冲，然后单片机定时将数据从缓冲区送到MP3音频解码芯片VS1011E,实现解码并输出音频信号到耳机或有
源音响。用户可以通过键盘实现“启动”、“停止”、“上一曲”、“下一曲”和“音量控制”等功能，并通过Nokia5110液晶显示播放状态
信息。系统在硬件上主要包括数据读取模块、音频解码模块和液晶显示模块等。
系统硬件模块的实现
数据读取模块
单片机读取MP3数据模块包括STC89C58RD+单片机、USB接口芯片CH375和MP3格式数据存储U盘三部分。
STC89C58RD+单片机
系统采用STC89C58RD+单片机，该单片机是美国STC公司设计，国内宏晶公司生产的新一代51增强型单片机，引脚和
指令系统均与51单片机兼容。它具有加密性强、超强抗干扰、超低功耗、在系统可编程、内含MAX810专用复位电路等特点
[4].
该单片机采用MCS51内核，其内含32KB的FLASH和16KB的EEPROM,同时内含1KB的内部SRAM存储空间。因而可用于
音频数据处理和显示数据处理需要进行较大数据缓冲的情况下。该单片机最高可工作于33MHz时钟，本系统中，它工作在
30MHz时钟下，能满足系统对数据带宽的要求。
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