vW90P71 0的智能音樂播放囂系統設計
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2．1 主、從機控制器
W90P710主機是系統控制和管理的核心，實現音樂播放，錄音，音樂文件和錄音文件的存儲、刪除、顯示，以及與單片機的串口通信等功能。該處理器以ARM7TDMI為內核，具有以下特性：
①片內集成LCD控制器，方便實現顯示功能；
②外部總線接口具有豐富的片選資源，可擴展NAND Flash等大容量存儲設備；
③具有4個串口，可方便實現與凌陽單片機的串口通信及程序調試。
同時，W90P710主頻能達到80 MHz，功耗低，有著十分優秀的性價比，特別適用于系統控制領域。
系統的語音識別芯片為SPCE061A，是凌陽科技公司推出的針對語音識別領域的16位單片機，具有體積小、功耗低、性能好且易于開發等特點。該芯片使用凌陽音頻編碼SACM_S240方式(2．4 kbps)，能容納210 s的語音數據；具備串行設備接口；7通道10位電壓A／D轉換器(ADC)和1個單通道的聲音專用A／D轉換器。聲音A／D轉換器輸入通道，內置麥克風放大器和自動增益控制(AGC)電路。語音模式成功啟動或處于訓練模式下，單片機自行采集語音信號并進行識別，識別結果通過串行接口傳給主機。
2．2 音頻模塊
音頻模塊在整個系統中起著舉足輕重的作用，不但要實現錄音功能，而且還需播放MP3音樂、提示音和錄音文件。本系統的音頻接口由AC97音頻接口總線接口和ALC203音頻編解碼器組成。ALC203是Realtek公司推出的一款經濟型音頻編解碼器，它通過AC97數字音頻接口實現音頻信號的數字化處理。圖2是關于音頻編解碼的具體實現電路，ALC203的2、3腳接1個24．576 MHz的晶振；5、6、7、10腳和華邦W90P710的AC97數字音頻接口AC97-DATO、AC97-BCLK、AC97-DATI、AC97-SYNC相連；MIC1和MIC2接麥克風兩端；HP-OUT-L和HP-OUT-R腳分別通過一個有極電容接到耳機插口處；GPIO1和GPIO0可以硬件調節音量，但本設計采用軟件進行音量調節。本文引用地址：http://www.104case.com/article/166854.htm
2．3 其他模塊設計
LCD顯示屏選用的是AUO公司的A030DL01(320×240)工業級液晶屏。該液晶屏的彩色格式為RGB656格式，彩色色深可達到64K色，顯示文件名和歌曲基本信，同時因屏幕空間較大，可添加彩色背景畫面。漢字顯示是通過添加字庫軟件實現的。鍵盤有4×1個按鍵，方便用戶控制播放器，同時也保證在語音模式不能正確工作時可以按鍵控制機器。
MPEGDEC_STREAM*MPEGDEC_open(char*filename，MPEGDEC_CTRL*ctrl)；
功能描述：打開MPEG音頻文件。
參數：filename為待打開的音頻文件，ctrl為控制數據解碼信息的結構體。
返回值：打開成功，則返回包含數據流信息和解碼信息的結構體指針；失敗，則返回NULL。
void MPEGDEC_dose(MPEGDEC_STREAM*mpds)；
功能描述：關閉MPEG音頻文件。
參數：mpds指向待關閉的音頻文件。
無返回值。
unsigned long MPEGDEC_decode_frame(MPEGDEC_STREAM*mpds，short*pcm[MPEGDEC_MAX_CHANNELS]);；
功能描述：為當前打開的音頻文件的一幀解碼。
輸入：mpds指向打開的音頻文件。
輸出：pcm[]存放解碼后的16位音頻數據；pcm[0]中存放單聲道或左聲道或聲道1的數據；pcm[1]中存放右聲道或聲道2的數據。
返回值：返回解碼一幀的音頻數據數目；返回MPEG-DEC_ERR_EOF，則說明當前幀是最后一幀；返回MPEG-DEC_ERR_BADFRAME，則說明該幀已損壞。
3．2．2 歌曲基本信息結構體
按照MP3的ID3 V1．0標準定義，MP3文件的最后128字節用來存放標簽頭、歌曲名、演唱者等信息。為了在LCD屏上顯示當前播放歌曲的基本信息，給出了一個結構體來讀取并存放這些信息。這個結構體定義如下：
3．2．3 播放主流程
當用戶選中歌曲進入播放界面時，ARM7主機首先通過串口給單片機發一個命令字0x01，通知從機進入識別“播放器”這組命令的函數。從機接收到命令后，首先判斷“播放器”這組命令是否已經訓練。若訓練，則返回0x04，同時播放器的語音模式啟動成功；若未訓練，則返回0x06，LCD屏顯示提醒用戶訓練該庫；若從機在規定時間內(因實時性要求，這里“規定時間”指200 ms)返回其他值或未返回值，則播放器的語音模式啟動失敗。若成功啟動語音模式，音樂是分幀解碼后播放，在幀一幀循環中，主機需查詢鍵盤和串口，來實現“上一首”、“下一首”、“播放”、“暫停”、“退出”和調節音量的功能。若語音模式啟動失敗，則只需查詢鍵盤。每次接收到“退出”命令時，主機在退出音樂模式前需通過串口發送0x05給單片機，通知單片機同步退出該模式；單片機接收到命令后，需返回0x04告知主機已退出。播放的主流程如圖4所示。關于語音命令如何訓練，可見參考文獻[5]，這里不再贅述。
4 實驗結果
以W90P710開發套件+凌陽SPCE061A為硬件，采用嵌入式操作系統μClinux，在實驗室安靜和嘈雜的情況下(安靜時室內噪聲為50 dB，嘈雜時為60 dB)，測試播放器語音模式的工作效率。在測試語音模式的工作效率前，先進行了按鍵測試，測試通過率為100％，且音樂播放流暢，響應滿足實時性要求。
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