一種以優盤為存儲介質的MP3播放器設計

　　引言
　　
　　隨著mp3播放器作為消費類產品的普及，MP3的設計與生產也越來越多。在當前的MP3播放器中，一般有以下幾種設計方案：
　　
　?、?MCU內置硬解碼模塊。典型的芯片有Atmel公司的AT89C51SNDI等芯片。
　　
　　② 外置獨立的MP3硬解碼芯片。此種方案的好處是可以使用眾多的MCU，可根據需要任意選擇。硬解碼芯片典型的有VS1011B、STA013等芯片。
　　
　?、?使用功能強大的MCU進行軟解碼，如使用DSP或是高性能的ARM。此種方案較為靈活，通過軟件升級即可實現產品的升級。
　　
　　MP3播放器的存儲介質一般采用Flash存儲芯片。隨著USB技術和閃存技術的發展，優盤已經成為一種大眾化的電子產品被廣泛使用，但優盤一般只是作為PC的移動存儲器。本文研究的一種方案是在上述MP3設計方案②的基礎上，外擴優盤讀寫電路，使存儲介質使用普通的優盤。這樣可以解決普遍使用的優盤只能作為PC外設存儲數據用的問題，使U盤的使用范圍擴展到MP3上。更大的意義還在于，本文提出了一種在以嵌入式系統、MCU為核心的消費類電子產品或工業產品中，將優盤作為數
　　
　　據存儲器使用的設計方案，為在微計算機測控系統、儀器儀表、無紙化數據記錄儀、數碼相機等產品中添加優盤外設功能提供有益的參考。
　　
　　1 硬件設計
　　
　　S3C44B0X是Samsung公司開發生產的為嵌入式設備提供的一個低成本、高性能的ARM7TMDI核處理器，其最高運行頻率可達66 MHz。SL811HS是Cypress公司的一款遵從USB1.1協議的嵌入式Host/Slave USB芯片；可以支持低速和高速模式，能自動偵測低速模式1. 5 Mbps設備和高速模式12 Mbps全速設備。由于具有8位數據總線的支持，使該芯片可以較為簡單地與微控制器相連，SL811HS芯片與S3C44B0X的接口較為簡單。本系統中ARM讀/寫優盤原理框圖如圖1所示。

　　SL811HS的控制命令和數據均通過D0～D7傳輸，A0為數據或地址選擇線。當A0置為低電平時，D0～D7上傳輸的是SL811HS片內寄存器的地址；反之當A0置為高電平時傳輸的則為數據。nWR、nRD、nCS、nRST0分別為寫控制線、讀控制線、片選線和復位線，S3C44B0X通過這幾根控制線完成對SL811HS片內緩沖區的讀寫、片選和復位等操作。INT是SL811HS的中斷請求信號線。當SL811HS檢測到優盤插入、拔出時，通過將INT線拉高通知S3C44B0X。S3C44B0X可以通過查詢SL811HS片內狀態寄存器來得知是優盤插入或是拔出。對狀態寄存器進行寫操作可以清除中斷，但需要注意的是ARM的結構特性。ARM內部通常是Little Endian方式存儲和使用4字節對齊方式[1]，并且當采用16位數據總線時，地址線ADDR0是無效的[2]。在本系統中，SL811HS芯片A0端是與ADDR1相連接的。

　　VS1011B是一款單芯片的MP3解碼芯片，在國際MP3業余愛好者中影響較大，集成解碼、A/D轉換、音頻放大等功能。VS1011B與S3C44B0X接口為SPI接口，其連接電路原理框圖如圖2所示。

　　VS1011B的控制與數據傳輸是通過SPI接口完成的，DREQ、xDCS、xCS、nRST1分別為數據請求端口、數字片選信號線、片選線、復位線。在VS1001B的新模式下，SDI（Serial Data InteRFace）數據和SCI（Serial Command Interface）數據傳輸可以共享ARM的一個SPI接口；而在兼容模式下，SDI數據傳輸要用DCLK、SDATA串行接口，SCI數據傳輸用SPI接口。為了簡化電路，此處選用了新模式。