基于51单片机的音乐播放器制作(编辑修改稿)

基于51单片机的音乐播放器制作(编辑修改稿)内容摘要：

)。 按导电类型不同分类 集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路，他们都是数字集成电路。 双极型集成电路的制作工艺复杂，功耗较大，代表集成电路有 TTL、 ECL、电子科技大学成都学院课程设计 8 HTL、 LSTTL、 STTL等类型。 单极型集成电路的制作工艺简单，功耗也较低，易于制成大规模集成电路，代表集成电路有 CMOS、 NMOS、 PMOS 等类型。 按用途分类 集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑（微机）用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。 （ 1） 电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、 AV/TV 转换集成电路、开关电源集成电路、遥控 集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器（ CPU）集成电路、存储器集成电路等。 （ 2） 音响用集成电路包括 AM/FM 高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路，电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。 （ 3） 影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集成电路、 MPEG 解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响效果集成电路、 RF 信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集 成电路等。 （ 4） 录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。 按应用领域分 类 集成电路按应用领域可分为标准通用集成电路和专用集成电路。 按外形分 类 集成电路按外形可分为圆形（金属外壳晶体管封装型，一般适合用于大功率）、扁平型（稳定性好，体积小）和双列直插型。 简史 1947 年：贝尔实验室肖特莱等人发明了晶体管，这是微电子技术发展中第一个里程碑； 第 2 章 方案论证 9 1950 年：结型晶体管诞生 1950 年： R Ohl 和肖特莱发明了离子注入工艺 1951 年：场效应晶体 管发明 1958 年：仙童公司 Robert Noyce 与德仪公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路，开创了世界微电子学的历史； 1962 年：美国 RCA 公司研制出 MOS 场效应晶体管 1963 年： 和 首次提出 CMOS 技术，今天， 95%以上的集成电路芯片都是基于 CMOS 工艺 1964 年： Intel 摩尔提出摩尔定律，预测晶体管集成度将会每 18 个月增加 1倍 1966 年：美国 RCA 公司研制出 CMOS 集成电路，并研制出第一块门阵列（ 50门），为现如今的大规模集成电路发展奠定了坚实基础，具有里 程碑意义 1971 年： Intel 推出 1kb 动态随机存储器（ DRAM），标志着大规模集成电路出现 1971 年：全球第一个微处理器 4004 由 Intel 公司推出，采用的是 MOS 工艺，这是一个里程碑式的发明 1978 年： 64kb 动态随机存储器诞生，不足 平方厘米的硅片上集成了 14 万个晶体管，标志着超大规模集成电路（ VLSI）时代的来临 1979 年： Intel 推出 5MHz 8088 微处理器，之后， IBM 基于 8088 推出全球第一台 PC 1985 年： 80386 微处理器问世， 20MHz 1988 年： 16M DRAM 问世 ， 1 平方厘米大小的硅片上集成有 3500 万个晶体管，标志着进入超大规模集成电路（ VLSI）阶段 1989 年： 1Mb DRAM 进入市场 1989 年： 486 微处理器推出， 25MHz， 1μ m 工艺，后来 50MHz 芯片采用 μ m 工艺 1992 年： 64M 位随机存储器问世 电子科技大学成都学院课程设计 10 1997 年： 300MHz 奔腾Ⅱ问世，采用 m 工艺 1999 年：奔腾Ⅲ问世， 450MHz，采用 m 工艺，后采用 m 工艺 2020 年：奔腾 4 E 系列推出，采用 90nm 工艺。 2020 年： intel 酷睿 2 系列上市，采用 65nm 工 艺。 2020 年：基于全新 45 纳米 HighK 工艺的 intel 酷睿 2 E7/E8/E9 上市。 2020 年： intel 酷睿 i 系列全新推出，创纪录采用了领先的 32 纳米工艺，并且下一代 22 纳米工艺正在研发。 我国集成电路发展历史 我国集成电路产业诞生于六十年代，共经历了三个发展阶段： 1965 年 1978 年：以计算机和军工配套为目标，以开发逻辑电路为主要产 品，初步建立集成电路工业基础及相关设备、仪器、材料的配套条件 1978 年 1990 年：主要引进美国二手设备，改善集成电路装备水平，在“治散治乱”的同时，以消费 类整机作为配套重点，较好地解决了彩电集成电路的国产化 1990 年 2020 年：以 908 工程、 909 工程为重点，以 CAD 为突破口，抓好科技攻关和北方科研开发基地的建设，为信息产业服务，集成电路行业取得了新的发展。 集成电路产业是对集成电路产业链各环节市场销售额的总体描述，它不仅仅包含集成电路市场，也包括 IP 核市场、 EDA 市场、芯片代工市场、封测市场，甚至延伸至设备、材料市场。 集成电路产业不再依赖 CPU、存储器等单一器件发展，移动互联、三网融合、多屏互动、智能终端带来了多重市场空间，商业模式不断创新为市场注入 新活力。 目前我国集成电路产业已具备一定基础，多年来我国集成电路产业所聚集的技术创新活力、市场拓展能力、资源整合动力以及广阔的市场潜力，为产业在未来 5年～ 10 年实现快速发展、迈上新的台阶奠定了基础。 单片机 最小系统 在设计的时候我们了解了 2 款芯片， AT89C51 和 AT89C52。 下面是 2 款芯片第 2 章 方案论证 11 的简介 : AT89C51：是一种带 4K 字节 FLASH 存储器（ FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能 CMOS 8 位微处理器，俗称单片 机。 AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。 单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 1000 次。 该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS51 指令集和输出管脚相兼容。 由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器， AT89C2051 是它的一种精简版本。 AT89C51 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 主要功能特性： 1) 与 MCS51 兼容； 2) 4K 字节可编程 FLASH 存储器； 3) 全静态 工作： 0Hz24MHz； 4) 1288 位内部 RAM； 5) 两个 16 位定时器 /计数器； 6) 5 个中断源； 7) 可编程串行通道； 8) 低功耗的闲置和掉电模式； 9) 片内振荡器和时钟电路。 AT89C52：是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 256 bytes 的随机存取数据存储器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元， AT89C52 单片机在电子行业中有着广泛的应用。 主要功能特性： 1) 兼容 MCS51 指令系统 ； 2) 8kB 可反复擦写 (大于 1000 次） Flash ROM； 电子科技大学成都学院课程设计 12 3) 32 个双向 I/O 口； 4) 256x8bit 内部 RAM； 5) 3 个 16 位可编程定时 /计数器中断； 6) 时钟频率 024MHz； 7) 2 个串行中断，可编程 UART 串行通道； 8) 2 个外部中断源，共 8 个中断源； 9) 2 个读写中断口线， 3 级加密位； 10) 低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能。 结论 我们通过集成电路和 2 款单片机的属性 和优缺点对比，我们觉得 AT89C51 单片机芯片 更加适合本次 实验的中心控制 芯片。 第 3 章 硬件设计 13 第 3章 硬件设计 硬件结构 图 31 是以 AT89C51 单片机为核心的音乐播放器系统硬件设计结构框图。 该系统主要是由复位电路、按键电路、时钟电路、中心模块、扬声器驱动等组成。 其工作原理为：此音乐播放器，有三个按键及控制按钮：播放 /暂停、下一曲、上一曲；通过控制按钮控制单片机，播放所要求的音乐，并通过放大电路和喇叭输出声音。 图 31 硬件结构图 中心控制模块 中控采用的是 AT89C51 芯片，下面是 AT89C51 的引脚图 ：电子科技大学成都学院课程设计 14 图 32 AT89C51 引脚图 各端口作用： P0 口： P0 口是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。 作为输出口，每位能驱动 8个 TTL 逻辑电平。 对 P0 端口写 “1”时，引脚用作高阻抗输入。 当访问外部程序和数据存储器时， P0 口也被作为低 8 位地址 /数据复用。 在这种模式下， P0 具有内部上拉电阻。 在 flash 编程时， P0 口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。 程序校验时，需要外部 上拉电阻。 P1 口： P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， p1 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P1 端口写 “1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 此外， 和 分别作定时器 /计数器 2 的外部计数输入（ ）和时器 /计数器 2 的触发输入（ ），具体如下表所示。 在 flash编程和校验时， P1 口接收低 8 位地址字节。 引脚号第二功能 第 3 章 硬件设计 15  T2（定时器 /计数器 T2 的外部 计数输入），时钟输出  T2EX（定时器 /计数器 T2 的捕捉 /重载触发信号和方向控制）  MOSI（在系统编程用）  MISO（在系统编程用）  SCK（在系统编程用） P2 口： P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P2 端口写 “1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 在访问外部程序存储器或用 16 位地址读取外部数据存储器（例如执行 MOVX @DPTR）时， P2 口送出高八位地址。 在这种应用中， P2 口使用很强的内部上拉发送 1。 在使用 8 位地址（如 MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2 口输出 P2 锁存器的内容。 在 flash 编程和校验时， P2 口也接收高 8 位地址字节和一些控制信号。 P3 口： P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， p3 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P3 端口写 “1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 P3 口亦作为 AT89C52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在 flash 编程和校验时， P3 口也接 收一些控制信号。 端口引脚第二功能  RXD(串行输入口 )  TXD(串行输出口 )  INTO(外中断 0)  INT1(外中断 1)  TO(定时 /计数器 0)  T1(定时 /计数器 1)  WR(外部数据存储器写选通 )  RD(外部数据存储器读选通 ) 电子科技大学成都学院课程设计 16 此外， P3 口还接收一些用于 FLASH 闪存编程和程序校验的控制信号。 RST——复位输入。 当 振荡器工作时， RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。 ALE/PROG——当访问外部程序存储器或数据存储器时， ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节。 一般情况下， ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6输出。