《DSP技术与应用》课程设计报告- 基于DSP的MP3播放器的设计.doc

淮阴工学院
《DSP技术与应用》课程设计报告
选题名称: 基于DSP的MP3播放器的设计
系(院): 计算机工程学院
专业: 计算机科学与技术(嵌入式软件设计)
班级: 计 1073
姓名: 学号:
指导教师:
学年学期: 2009 ~ 2010 学年第 2 学期
2010 年 6 月 12 日
摘要
随着信息化、智能化、网络化的发展,DSP系统技术也随之提高,它的应用也越来越广泛。基于DSP的MP3播放器设计的突出问题就是硬件控制和软件控制,另外还有硬盘控制、键盘控制、液晶显示,这些控制是基于一块芯片。根据MP3播放器特点要求选择了TI公司的TMS320VC6711芯片,该芯片优越的效价比既可充分胜任本设计的信号处理又能满足本设计要求的价廉目的。而主机选用功能较强的AT89C52芯片,运用C6711芯片的信号处理部分和89C52的智能控制部分来分别完成电路设计,可以明确设计思路,实物的大小也减半。系统的主要部分是音频编码与解码,这是系统设计的核心。
关键词:MP3播放器,DSP,音频编码与解码
目录
1 课题综述 1
课题来源 1
课题意义 1
2 基本技术介绍 1
DSP简介 1
TMS320VC6711芯片简介 2
3 总体设计 3
MP3播放器整体结构图设计 3
解码部分的方案设计 4
4 分组负责的部分电路设计 5
FLASH 和ROM扩展电路 5
5 分组负责的解码部分系统软件设计 6
CVSD原理 6
解码程序 8
6 系统仿真与调试 12
硬件调试 12
软件调试 12
总结 13
参考文献 14
1 课题综述
课题来源
现在市场上推出了各种型号的MP3随身听,它们采用先进的智能控制技术,利用先进的芯片,不仅实现了MP3格式语音的播放,而且集多种功能于一身。但这些精巧的随身听价格较昂贵。DSP应用的快速发展为数字信息产品带来广阔的发展空间,并将支持通信、计算机和消费类电子产品的数字化融合。面向群体应用,DSP在媒体网关、视频监控、专业音响、数字广播、激光打印等应用中表现出色;面向个人应用,DSP在便携式数字音频和影像播放器、指纹识别和语音识别等应用中表现不俗。我们设计的是一种廉价的基于DSP的MP3播放器,利用硬件存储器语音文件,并能够从PC机下载,从而可以随时更新MP3音乐。
课题意义
如今MP3技术已经非常成熟,现阶段各大商家最为关心的并不是如何实现MP3,而是如何能在低成本低功耗的平台上实现MP3,这就意味着对原始MP3标准在实现过程中的优化是当前的一个热点问题,这也是进行本设计研究的现实意义之所在。
2 基本技术介绍
DSP简介
DSP(digital signal processor)是一种独特的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号,转换为0或1的数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性,而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,远远超过通用微处理器,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度,是最值得称道的两大特色。
DSP微处理器(芯片)一般具有如下主要特点:(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;(2)程序和数据空间分开,可以同时访问指令和数据;(3)片内具有快速RAM,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问;(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持;(5)快速的中断处理和硬件I/O支持;(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;(7)可以并行执行多个操作;(8)支持流水线操作,使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
DSP产业在约40年的历程中经历了三个阶段:第一阶段,DSP意味着数字信号处理,并作为一个新的理论体系广为流行;随着这个时代的成熟,DSP进入了发展的第二阶段,在这个阶段,DSP代表数字信号处理器,这些DSP器件使我们生活的许多方面都发生了巨大的变化;接下来又催生了第三阶段,这是一个赋能(enablement)的时期。第一阶段,DSP意味着数字信号处理。80年代开始了第二个阶段,DSP从概念走向了产品,TMS32010所实现的出色性能和特性备受业界关注。方进先生在一篇文章中提到,新兴的DSP业务同时也承担着巨大的风险,究竟向哪里拓展是生死攸关的问题。当设计师努力使DSP处理器每MIPS成本降到了适合于商用的低于10美元范围时,DSP在军事、工业和商业应用中不断获得成功。到1991年,TI推出价格可与16位微处理器