基于单片机AT89C51SND1C的MP3方案设计

　　随着人们对便携式音乐播放器要求的提高，MP3播放器以其较小的体积和较好的音质赢得了广大音乐爱好者的青睐。起初，MP3文件只能由电脑来播放，随着互联网的发展，促进了MP3播放器的产生，随着人们对MP3产品进一步的认识和更高层次的需求，MP3发生了一系列的变化，其更加小巧精致，更人机化和情趣化，个性区分也越来越强。还出现了功能的融人和产品的整合，总之，MP3播放器正朝着功能强大、外观丰富、价格便宜的方向发展。这里提出一种基于AT89C51SND1C的MP3播放器设计方案。

　　1 MP3播放器简介

　　MP3播放器是一种新兴的数字音乐播放器，播放MP3、WMA等格式的文件。通过用MPEG-1 Layer 3编码技术，可以得到大约12：1压缩的有损音乐信号。尽管MP3音乐是有损的，它在压缩过程中对功率谱较弱的信号有所丢失，但它同CD原声区别不大，不影响一般音乐爱好者对音乐的欣赏。MP3大大缩小了声音文件的长度，使音乐的存储和传输更方便。

　　1.1 结构

　　MP3播放器一般分成3个部分：CPU、MP3硬件解码器存储器。其中可以将前两部分集成在一起，即带MP3硬件解码器的CPU;或将后两部分集成在一起，即集成硬件解码、D/A转换及音频输入。存储器可以是Flash存储器或硬盘。综合考虑元器件性价比等各方面的因素，选定方案为：1)CPU+MP3解码器+USB控制器：AT89C51SND1C;2)D/A转换器：CS4330;3)音频放大器：任意双路运算放大器即可;4)存储器：K9F120 8;5)串口调试选用串口电平转换器：MAX3232;6)MP3屏幕显示器：LCD1602。

　　1.2 功能

　　在该硬件系统设计中，采用美国Atmel公司生产的AT89C51SND1C作为主控MCU，可以实现如下功能：1)能对MP3或WMA格式的文件进行解码播放;2)可以进行模拟音量，音效调节，声道选择，音量的范围：+18～+75 dB，最小为静音;3)可对歌曲进行选择，具有进、退、快进、快退功能及指定播放第几首歌曲的功能;4)通过USB接口，可直接从PC机上高速下载音乐，应用标准语音编码格式压缩和存储数据。

　　2 MP3播放器工作原理

　　MP3播放器的基本工作原理如图1所示。通过USB接口把Flash存储器上的MP3或者WMA等格式的数字音乐文件，送到主芯片内部集成的解码芯片进行解码，这些音乐文件经过解码后解码为数字信号，然后通过A/D转换将数字信号转换为模拟音频信号，再通过功率放大器进行音频放大，最后通过耳机输出。本系统的一般工作过程如下：当用户要求播放MP3音乐时，如果在该系统Flash存储器里没有歌曲，可以通过USB接口连接PC机来下载音乐文件到存储芯片中;若该系统中已存有MP3歌曲，用户可根据显示屏上的文件名选择或者顺序选择MP3文件，选择文件后主芯片将所选的音频文件从Flash闪存中读到主芯片集成的MP3解码器解码后变成数字信号，该信号按照用户设定的外部D/A转换器格式通过音频接口输出的外部A/D转换器，外部A/D转换器将数字信号转换为人耳可接受的模拟信号并且通过功率放大器放大后送到耳机。在播放过程中可以进行音量的增减等的选择和控制。