基于VS1003解碼器的MP3播放器設計

摘要：以MSP430F149作為核心控制器，結合VS1003音頻解碼器，設計了一種帶SD卡的MP3播放器，給出了MP3播放系統的軟硬件設計。在硬件設計上，解碼器與存儲器分離，增加了存儲容量；在軟件設計上，使用條項菜單方式進行管理，可以方便地進行硬件或軟件的升級。經過測試，該 MP3播放器播放效果較好。
關鍵詞：MP3播放器；SPI總線；MSP430F149；VS1003

引言
雖然現在市場上MP3的款式越來越多，功能越來越豐富，外觀設計也越來越個性化和人性化，但是，現有的MP3播放器大部分還是將解碼器與存儲器一體化。這種設計對MP3播放器的便攜性起了關鍵性的作用，但與此同時也帶來了一些問題：一方面存儲容量不易擴展，另一方面也不利于MP3播放器在其他領域的應用。本系統將存儲器與解碼器分離，可以利用多余的I／O接口，只要適當增加少量硬件開銷并添加相應代碼，即可以在此系統基礎上方便地增加電壓測量、頻率測量、溫度測量等功能，做到一機多用。

1 系統設計
MP3播放器系統結構框圖如圖1所示。系統在硬件上主要包括MSP430F149單片機最小系統、音頻解碼模塊、SD卡讀寫模塊、液晶顯示模塊以及用來存儲自制字庫的Flash存儲器等重要模塊。


MSP430F149是美國TI公司的MSP430系列單片機，它具有適合于各種應用的16位結構。采用“馮·諾依曼”結構，因此其RAM、ROM和全部外圍模塊都位于同一片地址空間內。而且具有超低功耗性能，同其他微控制器相比，MSP430系列可以大大延長電池的使用壽命，這對手持設備及一些要求低功耗電子產品中是非常重要的。此外，它還具有靈活、強大的處理能力、豐富的存儲器、外設等優點。

2 硬件模塊的具體實現
2．1 MSP430F149單片機最小系統
MSP430F149最小系統是整體設計中最核心的部分，控制著系統各個子模塊之間的協調運行。它設計的成功與否，直接關系到整個設計能否正常運行。如圖 2所示，MSP430F149最小系統中主要由穩壓模塊、晶振電路、復位電路以及人機交互式按鍵輸入4部分組成。SPX1117M3-3.3是系統穩壓芯片，為系統提供穩定的3．3 V電源。SP708S是系統管理芯片，與手動復位開關一起，主要起可靠復位作用。考慮到MP3播放器的人機交互操作，共設計了6個按鍵(KEY1到 KEY6)。它們的按鍵功能分別是：確定、向下、向上、退出、音量加、音量減。