车载MP3的系统设计总体方案

在当今的数字化时代背景下，多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术，是新一代电子技术发展和竞争的焦点。而专门的数字视听产品，也大量进入了汽车内，如CD，VCD，DVD等设备。本设计完成的车载MP3系统主要包括6大模块：控制模块，数字音频处理模块，模拟音频处理模块，收音机模块，键盘控制模块，液晶显示模块。整个系统围绕两个CPU即微处理器P89LPC935和带有解码器的AT89C5l-SNDI进行设计。根据设计要求，车载MP3的应用设计系统完成了播放USB海量存储设备上的MP3音频文件及FM立体声收音功能。

　　1 系统总体设计方案

　　1.1 车载MP3系统总体设计方案

　　对于任何一个车载MP3系统来说，其设计的主要工作是系统结构的选择、进行硬件和软件的功能合理分配、操作面板的设计。

　　在此，根据系统需要完成的功能，画出了图l所示的车载MP3系统的总体设计方案框图。系统主要包括六大模块：数字音频处理模块，模拟音频处理模块，控制模块，收音机模块，键盘模块，液晶显示控制模块。整个系统围绕两个微处理器P89LPC935和带有解码器的AT89C51-SNDI进行设计。

　　1.1.1 硬件系统构成

　　好的智能仪器仪表必须有好的硬件系统，才能够现场完成数据的传输、转换、存储。车载MP3的系统硬件部分的总体设计首先应选择好性价比高、系统级的CPU芯片，然后在其基础上扩展，选择其他的元器件，设计出与其相配套的电路部分，经调试后组成硬件系统。

　　车载MP3的硬件设计采用的核心芯片是微处理器AT89C51SNDI和P89LPC935。

　　1.1.2软件系统构成

　　设计一个关于车载MP3的系统，软件设计是必不可少的。车载MP3系统的软件设计分为两部分：

　　AT89C51SND1：单片机则响应各种来自系统的USB标准请求，完成各种数据的交换工作和事件处理;而客户驱动程序则让主机可以识别USB设备，并通过应用软件来存取USB设备，完成通信功能。

　　2 硬件系统设计

　　2.1 硬件系统的结构组成

　　车载MP3的系统设计主要使用的集成芯片有：带有解码器的微控制器(AT89C51 SND1)、微控制器(P89LPC935)、四声道音质处理器(PT23-13L)，USB接口芯片(SL811HS)、静态RAM(CY62256)、收音机芯片(TEA5767H)、音频功率放大器(TDA7384)、音频数模转换器(PCMl754)、液晶显示控制芯片(UPDl6431A)。构成的硬件框图如图2所示。

　　2.2 控制模块的硬件设计

　　整个系统的工作状态分为两个状态：关闭状态，工作状态。

　　下载时(烧录)，它的外设电路全部断电，只有P89LPC935有电，且有计算机供电。它的5 V工作电源通过6个引脚的双排插针与计算机相连而获得。

　　2.3 收音机模块的硬件设计

　　调频87.5 MHz～108 MHz的数字调谐收音机模块，使用了便携式、低功耗调频立体声收音机芯片TEA5767HN。工作电压低，需要很少并且低价的外围电路。由于集成了低噪声RF输入放大器，具有高灵敏度;自由调节的立体声解码器，调谐系统的锁相环合成器。通过引脚BUSMODE有两种总线可以选择：I2C总线和3线总线。本系统选用了I2C总线，即把BUSMODE设置为O。图4为TEA5767HN的硬件设计电路。

　　3 系统软件设计

　　设计一个USB系统，要想使其正常工作，就要进行软件的设计。车载MP3的系统软件设计分为三部分：(1)USB外设端的单片机固件(Firm-ware)程序;(2)主机操作系统上的客户驱动程序;(3)主机应用软件。单片机固件响应各种来自系统的USB标准请求，完成各种数据的交换工作和事件处理;客户驱动程序则让主机可以识别USB设备，并通过应用软件来读取USB设备，完成通信功能;主机应用软件通过客户驱动程序与系统USB(USB Device Interface)进行通信，由系统产生USB数据的传送动作。包括检测枚举程序、中断服务、人机接口、文件操作函数集、FAT文件系统函数集、USB协议层、硬件提取层、数据转换程序。

　　3.1 车载MP3的系统设计工作流程描述

　　3.2 端点配置阶段程序设计

　　前面已经提到固件的程序结构框架可基于中断或基于查询方式，这里以查询方式为例。对于一个USB Mass Storage设备而言，必须支持3个端点的数据处理。

　　(1)O号端点：控制端点用于控制传输，主机通过与端点O相对应的管道来读取设备描述符，完成对设备地址的设置，并完成配置。此端点为双向数据传输端点。

　　(2)两个非O端点：批量传输端点。这种端点为单向数据传输端点，分别为Bulk-In端点和Bull-Out端点。

　　3.3 设备配置阶段程序设计

　　USB设备一旦插入到PC机的USB接口，USB检测到设备插入以后，就会通过控制管道向默认地址发送USB标准请求，进入设备配置阶段。

配置阶段就是主机向设备索取各种描述符的过程。每当设备收到主机发送的数据后，便会触发端点中断寄存器中端点O所代表的位。