基于51單片機的音樂播放器的軟件設計畢業設計論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 存儲于U盤中歌曲的碼流信息送入到VSl003芯片中，通過VSl003芯片解碼以及其內含的高質量的立體聲DAC和耳機驅動電路，實現MP3歌曲的播放功能[2]。（2）USB總線的通用接口芯片CH375。CH375芯片掛接到MCU系統總線上，MCU通過CH375按照相應的USB協議與其它USB設備進行通信。本設計中CH375工作在USBHOST模式下，將8位并行數據線D0～D7與STC12C5A60S2的P0口相連，實現數據與命令的并行傳輸，CH375工作在主機方式MCU通過RD，WR，片選CS、中斷INT和地址線AO的綜合控制，完成與CH375的通訊，通過USB接口實現從U盤讀寫數據的功能。INT引腳和MCU的外部中斷輸入引腳相連，當有U盤插入時INT變為低電平觸發外部中斷，當RD為高電平，且CS，WR和AO都為低電平時，D7～DO上的數據被寫入CH375芯片中；當RD為高電平，且CS和WR都為低電平，AO為高電平時，D7～DO中的數據可作為命令碼寫入CH375芯片中；當WR為高電平，且CS，RD和AO都為低電平時，CH375中的數據可以通過D7～DO輸出[3]。（3）LCD12864液晶顯示a）LCD12864引腳功能說明如表1所示。表1 LCD12864引腳功能說明管腳號管腳名稱電平管腳功能描述1VSS0V電源地2VCC+5V電源正3V0對比度（亮度）調整4RS(CS）H/LRS=“H”,DB7——DB0為顯示數據RS=“L”,DB7——DB0為顯示指令數據5R/W(SID)H/LR/W=“H”,E=“H”,數據DB7——DB0被讀 R/W=“L”,E=“H→L”, DB7——DB0的數據被寫到IR或DR6E(SCLK)H/L使能信號7DB0H/L數據線8DB1H/L數據線9DB2H/L數據線10DB3H/L數據線11DB4H/L數據線12DB5H/L數據線13DB6H/L數據線14DB7H/L數據線15PSBH/LH：8位或4位并口方式，L：串口方式16NC空腳17/RESETH/L復位端，低電平有效18VOUTLCD驅動電壓輸出端19AVDD背光源正端（+5V）20KVSS背光源負端b）LCD12864控制器接口信號說明：管腳RS、R/W為主要功能選擇端口，RS端口高低電平用于12864識別端口信號是指令數據（L）還是顯示數據（H），R/W端口高低電平用于控制12864讀（H）寫（L）狀態。RS，R/W的配合選擇決定控制界面的4種模式如表2所示。表2 LCD12864控制界面模式RSR/W功能說明LLMCU寫指令到指令暫存器（IR）LH讀出忙標志（BF）及地址記數器（AC）的狀態HLMCU寫入數據到數據暫存器（DR）HHMCU從數據暫存器（DR）中讀出數據c）LCD12864使能E信號E作為12864的外加時鐘，控制12864與外部的連接。當E信號H→L時12864讀取DB端口的數據。將它視為一個開關，當進行數據寫入時先調節RS選擇信號種類，然后將R/W拉低設為寫狀態，把數據傳到管腳后將E由L→H→L把數據讀入寄存器。如表3所示。表3 LCD12864使能信號E狀態執行動作結果高——低I/O緩沖——DR配合W進行寫數據或指令高DR——I/O緩沖配合R進行讀數據或指令低/低——高無動作（4）LCD12864串行連接數據傳輸串口模式工作過程：a）串行數據傳送共分三個字節完成。第一字節 串口控制——格式 11111ABC A為數據傳送方向控制。其中，H表示數據從LCD到MCU，L表示數據從MCU到LCD。B為數據類型選擇。其中，H表示數據是顯示數據，L表示數據是控制指令。C固定為0 第二字節(并行)8位數據的高4位——格式DDDD0000 第三字節(并行)8位數據的低4位——格式0000DDDD串口模式下只用兩根線（E和SCLK）來完成數據傳輸。ST7920是12864的控制器，如果使用多個ST7920時，CS被配合使用，CS為高電平有效。SCLK有獨立的操作時序，當多個連續的指令被送入時，指令執行時間需要被考慮，需要等待上一個指令執行完畢才送入下一個指令，因為ST7920內部沒有傳送/接收緩沖區。b）一個完整的串行傳輸周期有以下部分組成。首先送入啟動字節，送入5個連續的“1”來啟動一個周期，此時傳輸周期被重置，并且串行傳輸數據被同步，緊接的兩個為指定傳輸方向（R/W讀還是寫）和（RS確定是命令寄存器還是數據寄存器），最后的第八位是一個“0”，送完啟動字節以后，可以送入指令或是顯示數據，指令或代碼是以字節為單位的，每個字節的內容（指令或數據）在被送入時分為兩個字節來處理，高四位放在第一個字節的高四位,低四位放在第二個字節的高四位。無關的都補“0”。如圖8所示[4]。圖8 LCD12864串行方式數據傳輸 CH375軟件系統設計軟件是搭載在硬件上運行的，硬件的資源多少在一定程度上決定了軟件的設計方法和復雜程度。由于早期的單片機硬件資源少RAM資源有限，所以工程師在編程的時候對RAM的應用要十分小心，因此造成這類的設計開發工程師更加偏向于直接用匯編語言來控制硬件的工作。隨著科學的發展，嵌入式系統復雜度的提高和EDA技術的發展，各種高級的EDA工具不斷推出，比如Keil、IAR、ADS等工具，這些工具不僅極大的方便了工程師的開發，同時也為用C語言這種高級語言來編寫程序提供了有利的條件。但是這種開發方式隨著系統復雜度的增高也變的愈加吃力了，因為對開發人員要熟悉芯片的內部資源，能夠進行寄存器配置，這樣就對工程師的要求比較高。但是這些問題可以通過移植操作系統來解決，操作系統的優勢就是屏蔽了具體的硬件細節，可以讓開發人員把更多的精力放在應用程序上。 本系統設計時，考慮移植操作系統。但是對于具體的應用存在一些不足之處：首先，操作系統在對數據區的開銷以及一些變量的存儲方面浪費了很多的RAM資源，有限的RAM資源就無法有效的分配。其次，CH375方便的庫文件開發方式本身就屏蔽了硬件的細節，處于以上考慮在本次開發中沒用