?提出了一種基于便攜式DAB(Digital Audio Broadcasting，數(shù)字音頻廣播)接收機的MP3播放器設(shè)計方案，并介紹了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計思路。系統(tǒng)采用ARM7單片機作為系統(tǒng)控制器，利用SD卡存儲MP3文件，用ST公司的音頻解碼芯片STA013實現(xiàn)MP3解碼。數(shù)字語音信號通過D/A轉(zhuǎn)換器MAX9850轉(zhuǎn)換為模擬語音信號,由耳機輸出。

　　引言

　　考慮到便攜式MP3播放器在當今社會的普及程度與消費者對其的依賴性，在DAB接收機中融合MP3解碼功能對消費市場的開拓是很必要的。本文在不改動一款DAB接收整機原有性能的基礎(chǔ)上，提出了一種適當加入MP3解碼功能的可行性方案。

　　1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

　　1.1 DAB接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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　　圖1 DAB接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

　　DAB接收系統(tǒng)是基于重慶郵電大學微電子重點實驗室自主研發(fā)的一款名為ID200的基帶解碼芯片設(shè)計而成。

　　其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。ID200具有面積較小、功耗極低等特性。MCU采用Atmel公司推出的AT91SAM7S64微處理器，該芯片具有64 KB片內(nèi)高速Flash存儲器、32個可編程的復用I/O、SPI和TWI等豐富的內(nèi)部集成資源，性價比較高。該接收系統(tǒng)的靈敏度在3波段與L波段能達到-97 dBm以上。MPEG L2音源解碼，支持48 kHz和24 kHz采樣頻率，自動識別聲道模式，支持單通道、雙通道、立體聲。

　　1.2 主要器件選擇

　　考慮到DAB接收機的基帶解碼芯片尚未加入MP3解碼功能，以及生產(chǎn)成本、單片機速率、芯片成熟度等因素，采用了ST公司的STA013解碼芯片。該芯片具有以下特點：支持MPEG1、MPEG2與MPEG2.5格式解碼;支持立體聲、雙聲道、單聲道解碼;支持8~320 kbps的壓縮速率;串行位流輸入和PCM輸出接口，支持I2C總線;低功耗消耗，2?4 V時為85 mW;10 MHz、14?31818 MHz、14?7456 MHz的外部輸入時鐘，或內(nèi)嵌工業(yè)標準XTAL晶振，以滿足不同頻率需求。

　　由于STA013沒有DAC和耳機功放的功能，需選用DAC芯片，這里選用Maxim公司的MAX9850芯片。該芯片是一款低功耗、高性能的立體聲音頻DAC，集成了直接驅(qū)動耳機放大器，允許放大器輸出直接驅(qū)動耳機，無需大量隔直電容，可節(jié)約成本和布線空間，同時還提供了I2C總線和PCM輸出接口。

　　考慮到便攜式整機的開發(fā)與存儲器的普及程度，本方案選用MicroSD卡作為音頻數(shù)據(jù)存儲單元。MicroSD卡體積超小，卻擁有著傳輸速度高、移動靈活性強、安全可靠的諸多優(yōu)勢，可以運用于各類的數(shù)碼產(chǎn)品，不浪費產(chǎn)品內(nèi)部設(shè)計的空間。同時，它采用FAT16/32文件系統(tǒng)，且提供了SPI接口，便于消費者文件下載與管理。

　　2 方案原理與設(shè)計思路

　　2.1 方案原理

　　DAB接收機中融合MP3解碼功能的方案如圖2所示。這里主要介紹與MP3解碼相關(guān)的部分。AT91SAM7S64微處理器利用SPI接口的片選線，最多能與4個從屬設(shè)備進行通信。該系統(tǒng)中MCU的4根SPI片選線分別選中ID200、MicroSD卡、STA013以及液晶顯示模塊。RF芯片和ADC分別選用Maxim公司的MAX2170和MAX1191。MCU通過SPI總線將存在SD卡中的音頻數(shù)據(jù)讀取到MCU內(nèi)的緩沖器中，然后再通過SPI總線將數(shù)據(jù)發(fā)送到STA013中進行音頻解碼，解碼后的音頻數(shù)據(jù)流能通過PCM輸出接口送入MAX9850，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換和耳機功放，最終由耳機輸出。

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　　圖2 DAB結(jié)合MP3解碼功能的系統(tǒng)方案

　　STA013主要是靠I2C總線來傳輸控制信息，串行數(shù)據(jù)線接收音頻數(shù)據(jù)?？梢詫⒂?a href="http://www.delux-kingway.cn/tags/sdi/" target="_blank">SDI、SCKR、DATA_REQ三個引腳組成的串行數(shù)據(jù)線，看成是一個只有SIMO(從機輸入主機輸出)沒有SOMI(從機輸出主機輸入)的SPI總線。當DATA_REQ置高時，將MCU緩沖器中的數(shù)據(jù)以盡可能快的速度通過SDI引腳輸入STA013，利用SCKR為解碼芯片提供串行時鐘。當STA013的緩沖區(qū)快溢出時將DATA_REQ置低，數(shù)據(jù)停止傳輸。MCU的I2C總線與STA013的I2C接口相連，利用其傳輸命令、初始化解碼芯片及控制解碼進程。