基于stc12c5a60s2单片机mp3播放器的设计与实现

基于stc12c5a60s2单片机mp3播放器的设计与实现内容摘要：

第 4章 主要介绍了系统软件设计 7 第二章 系统方案设计 MP3 原理概述及框图 本系统采用的控制核心是 STC 公司生产的 STC12C5A60S2 单片机，通过所编程序读取 SD 卡中存储的数据到单片机，然后单片机再将数据传送到VS1003 解码芯片进行解码，通过数模转换器将解码出来的数字信号转换成模拟信号，将模拟信号进行音频放大，再经过低通滤波到耳机输出口，我们就可以听到音乐了。 图 11所示为 MP3 播放器系统原理框图。 S T C 1 2 C 5 A 6 0 S 2 按 键 S D 卡 M P 3 数 据 L E D 液 晶 显 示 屏 D / A 转 换 M P 3 解 码 音 频 放 大 声 音 输 出 本系统可分为存储模块， STC12C5A60S2 单片机控制模块，和 VS1003 解码模块，本系统词用的单片机是 STC12C5A60S2 ，该列单片机是宏晶科技生产的单时钟 /机器周期（ 1T）的单片机，是高速低功耗 超强抗干扰的新一代 8051型单片机。 通常使用 STCISP 软件，该单片机可实现串口在线编程，无需编程器，无需仿真器。 MP3 播放器设计所需的主要芯片 STC12C5A60S2单片机简介 STC12C5A60S2 单片机指令代码完全兼容传统 8051，但速度快 812倍；内部集成 MAX810 专用复位电路、 2路 PWM、 8 路高速 10位 A/D 转换（ 250K/S）。 STC12C5A60S2 系列单片机的主要特点如下： 8051 CPU， 1T，单时钟 /机器周期，指令代码完全兼容传 统 8051 ： STC12C5A60S2 系列工作电压： （ 5V 单片机）STC12LE5A60S2 系列工作电压： （ 3V 单片机） ： 0 35MHz，相当于普通 8051 的 0～ 420MHz 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K字节 ...... 1280 字节 RAM I/O 口（ 36/40/44 个），复位后为：准双向口 /弱上拉（普通 8051 传统 I/O 口） 可设置成四种模式：准双向口 /弱上拉，推挽 /强上拉，仅为输 9 入 /高阻，开漏 每个 I/O 口驱动能力均可达到 20mA，但整个芯片最大不要超过 55mA 7. ISP（在系统可编程） /IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器 可通过串口（ ）直接下载用户程序，数秒即可完成一片 EEPROM功能 (STC12C5A62S2/AD/PWM无内部 EEPROM)9. 看门狗 集成 MAX810 专用复位电路（外部晶体 12M 以下时，复位脚可直接 1K 电阻到地） 电路 :在 口有一个低压门槛比较器 5V 单片机为，误差为 +/5%, 单片机为 ，误差为 +/3% ：外部高精度晶体 /时钟，内部 R/C 振荡器 (温漂为 +/5%到 +/10%以内 ) 1 用户在下载用户程序时，可选择是使用内部 R/C 振荡器还是外部晶体 /时钟 ； 常温下内部 R/C 振荡器频率为： 单片机为： 11MHz～ 单片机为： 8MHz～ 12MHz； 精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，以实际测试为准 4个 16 位定时器 两个与传统 8051 兼容的定时器 /计数器 ,16 位定时器 T0 和 T1，没有定时器 2，但有独立波特率发生器 做串行通讯的波特率发生器 再加上 2 路 PCA 模块可再实现 2个 16 位定时器 14. 2 个时钟输出口，可由 T0 的溢出在 ，可由 T1 的溢出在 I/O 口 7 路 ,传统的下降沿中断或低电平触发中断 ,并新增支持上升沿中断的 PCA 模块， Power Down 模式可由外部中断唤醒， INT0/, INT1/, T0/, T1/, RxD/, CCP0/(也可通过寄存器设置到 ), CCP1/ (也可通过寄存器设置到 ) 16. PWM(2 路） /PCA（可编程计数器阵列 ,2 路） 也可用来当 2路 D/A使用 也可用来再实现 2个定时器 也可用来再实现 2个外部中断 (上升沿中断 /下降沿中断均可分别或同时支持 ) , 10 位精度 ADC，共 8路，转换速度可达 250K/S(每秒钟 25 万次 ) (UART)，由于 STC12 系列是高速的 8051，可再用定时器或 PCA 软件实现多串口 19. STC12C5A60S2 系列有双串口，后缀有 S2 标志的才有双串口，RxD2/(可通过寄存器设置到 )， TxD2/(可通过寄存器设置到) ： 40 +85℃ (工业级 ) / 0 75℃ (商业级 )：PDIP40,LQFP44,LQFP48 I/O 口不够时，可用 2 到 3 根普通 I/O 口线外接 74HC164/165/595（均可级联）来扩展 I/O 口 , 还可 用 A/D 做按键扫描来节省 I/O 口，或用双 CPU,三线通信，还多了串口。 VS1003 解码芯片简介 VS1003是由荷兰 VLSI公司出品的一款单芯片 MP3/WMA/MIDI音频解码和 ADPCM 解码芯片，其拥有一个高性能低功耗的 DSP 处理器核 VSDSP， 5k的指令 RAM， 的数据 RAM，串行的控制和数据输入接口， 4个通用 I/O口，一个 UART 口，同时片内还带有一个可变采样率的 ADC、一个立体声 DAC以及音频耳机放大器。 VS1003 通过一个串行接口来接 =接收输入的比特流，它可以作为一个系统的 从机。 输入的比特流被解码，然后通过一个数字控制器到达一个 18位过采样多位 DAC。 通过串行总线控制解码器。 除了基本的解码，在用户 RAM 中他还可以做其他特殊应用，例如 DSP 音效处理，该芯片的主要特点如下 : 11 解码 MP3（ MPEG 1amp。 2 音频层 III）（ CBR + VBR + ABR）， WMA 的所有配置文件（ 5384kbit / s 的）， WAV（ PCM + IMA ADPCM）。 MIDI / SPMIDI文件 对话筒输入或线路输入的音频信号进行 IMA ADPCM 编码 从麦克风或 线路输入编码 IMA ADPCM 流媒体支持 低音和高音控制 使用一个 12 13 MHz 的时钟 内部 PLL 时钟倍频器 低功耗运行 内含高性能片上立体声数模转换器，两声道间无相位差 高品质的片上立体声 DAC，没有通道之间的相位误差 立体声耳机驱动器能够驱动 30 欧姆负载 独立的工作电压为模拟，数字和 I / O KiB 加入用户代码 /数据的片上 RAM 串行控制和数据接口 可以用来作为一个从属协处理器 针对特殊应用的 SPI 闪存启动 特殊应用的 SPI Flash 引导 UART 用于调试目的 新的功能可被添加与软 件和 4的 GPIO 引脚 SD 卡存储芯片简介 SD 卡是一种大容量、性价比高、体积小、访问接口简单的存储卡。 SD卡大量应用于数码相机、 MP手机、大容量存储设备，作为这些便携式存储设备的存储载体， 他还具有低功耗、非易失性、保存数据无需消耗能量等特点。 SD 卡接口向下兼容 MMC 卡，访问 SD 卡的 SPI 协议及部分命令也适用于 MMC 卡。 SD 存储卡（ Secure Digital Memory Card）中文翻译为安全数码卡，是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备。 SD 存储卡由日本松下、东芝及美国 SanDisk 公司于 1999 年 8 月共同开发研制。 大小犹如一张有票的SD 记忆卡，重量只有 2 克，但却拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。 SD 存储卡在 24mm*32mm* 的体积内结合了（ SanDisk）快速记忆卡控制与 MLC（ Multilevel Cell）技术和 Toshiba（东芝） 及 的 NAND 技术，痛过 9 针的接口界面与专门的驱动器相连接，不需要额外的电源来保持其记忆的信息。 而且它是一体化国体介质，没有任何移动部分，所以不用担心机械运动的损坏。 SD 存储卡（ Secure Digital Memory Card） 是一种基于半导体闪存工艺的存储卡， 1999 年，由日本松下、东芝及美国 SanDisk 公司于 1999 年 8 月共同开发研制完成。 2020 年，这几家公司发起成立了 SD 协会（ Secure Digital Association 简称 SDA），阵容强大，吸引了大量厂商参加。 其中包括 IBM、Microsoft、 Motorola、 NEC、 Samsung 等。 在这些领导厂商的推动下， SD存储卡已成为目前电子数码产品中应用最广泛的存储卡。 SD 存储卡多用于 MP3 随身听、数码摄像机、 数码相机等，也有用于笔记本电脑上。 其投影面积与 MMC 卡相同，只是略微厚一点，为。 但 13 是 SD 卡的存储容量要大的多，且读写速度比 MMC 卡快 4 倍。 目前 SD卡在数码相机中的应用正在快速发展并且 SD 卡在容量、性价比等方面与 CF卡的差距越来越小，大有成为主流之势。 SD 卡的迅速成长绝非是偶然的。 最重要的一点就是 MMC 卡与 SD卡相兼容，这也正是 SD存储卡迅速发展的原因之一。 现在的 SD 卡容量从 8MB 到 128GB 不等。 LCD1602 显示屏简介 在日常生活中，液晶显示器并不陌生。 液晶显示模块已经作为很多电 子产品的通用器件，在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都 可以看到。 在单片机的人机交流界面中，一般的输出方式有：发光管、 LED 数码管、液晶显示器。 其中，字符型液晶显示器是用于显示数字、图形符 号及少量自定义符号的显示器。 LCD1602 字符型液晶的结构及指令系统 LCDl602 可分为 2 行共显示 32 个字符，每行显示 16 个字符；其可 与 8 位或 4 位微处理器连接；内藏式字符发生器 ROM，可提供 160 种工 业标准字符，包括全部大小写字母、阿拉伯数字及日文片假名，以及 32 个 特殊字符或符号的显示； 内藏 RAM 可根据用户的需要，由用户自定义字 符或符号； +5V 单电源供电；低功耗 (10mW)。 LCD1602 采用标准的 16 脚 接口，其各个管脚的定义如下： 第 1脚： VSS 为电源地。 第 2脚： VDD 接 5V 正电源。 第 3脚： V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接 地示器，是用于显示数字、图形符号及少量自定义符号的显示器。 LCDl602 可分为 2 行共显示 32 个字符，每行显示 16 个字符。 第 4脚： RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择 指令寄存器。 第 5脚： R/W 为读写信号线 ，高电平时进行读操作，低电平时进行写 操作。 当 RS和 R/W 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为 低电平 R/W 为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 R/W 为低电平时 可以写入数据。 第 6 脚： E端为使能端，当 E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块 执行命令。 第 7～ 14 脚： D0～ D7 为 8 位双向数据线。 第 15～ 16脚：背光。 LCD1602 内部结构由 DDRAM、 CGROM、 IR、 DR、 BF、 AC 等大 规模集成电路组成，其各部分的功能如下： (1) DDRAM 为数据显示用的 RAM(DataDisplayRAM，简称 DDRAM)。 用以存放要显示的数据，只要将标准 ASCII 码放入 DDRAM，内部控制线 路就会自动将数据传送到显示器上，并显示出该 ASCII 码对应的字符。 (2)CGRAM 为字符产生 RAM(CharacterGeneratorRAM，简称 CGRAM)， 可供使用者存储特殊造型的造型码， CGRAM 最多可存储 8个造型。 (3) IR 为指令寄存器 (InstructionRegister，简称 IR)，负责存储 MCU 要 写给 LCD 的指令码。 当 RS 及 R/W 引脚信号为 0 且 E 引 脚信号由 1 变 为 0 时， D0～ D7 引脚上的数据便会存入到 IR 寄存器中。 (4) DR 为数据寄存器 (DataRegister，简 称 DR)，它们负责存储单片机要 写到 CGRAM 或 DDRAM 的数据。 因此可将 DR 视为一个数据缓冲区， 当 RS 及。