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嵌入式系统课程设计报告.doc

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嵌入式系统课程设计报告

..嵌入式系统课程设计报告课程名称: 嵌入式系统课程设计 项目名称:

基于ARM实现MP3音乐盒 专 业: 电子科学与技术 一、 设计内容基本功能: 预存四首歌曲,实现循环播放; 每个按键对应一首歌曲。 拓展功能:

通过按键简单演奏音乐,类似钢琴;

实现两个模式的切换,切歌模式和音量加减模式。 二、 设计思路基础功能:

将音频数据存储在SD卡中,使用FATFS文件系统进行数据的读写,通过SPI2总线将数据传到内核。

内核再将数据通过SPI1总线传送到音频解码模块VS1053,输入的数据(即比特流数据)被解码后送到DAC发出声音。将音乐存储在SD卡内,通过文件的地址来判别将要播放哪一首音乐,通过地址的递增和循环来实现音乐的自动循环播放。按键对曲目的控制,可通过键盘扫描函数,判断哪一个键被按下,使键盘扫描函数返回不同的返回值,实现对文件地址的控制。将此返回值设置为全局变量,可实现在音乐播放中曲目的切换。另外,我们还利用解码模块实现对音量的控制,使用按键控制音量的提高或降低。使用SPI1总线将TFT

显示屏连接到内核,显示按键功能、当前曲目、当 前模式等信息。 由于开发板只有5个按键,按键数量有限,需要对按键实现曲目切换和音量功能的复用。我们小组设置了两种模式,切歌模式和音量模式,并定义左键为模式切换键,实现不同模式的选择和按键的复用。拓展功能:

基本思路是通过定时器中断来产生一定频率的50% 空占比的脉宽调制波,用此脉宽调制波激励扬声器,从而使扬声器发出一定频率的声音。所以只要将不同按键的中断子程序设置为对定时器进行不同数据的配置,即可实现不同按键与不同扬声器发生频率的对应。然后使一个按键的按下与松开均进入中断,且分别实现开启(扬声器发声)与关闭(扬声器不发声)定时器的功能,从而使课题的附加功能表现地更自然。

三、 硬件配置基础功能: (1)SD卡:

存储音频数据配置方法:

根据开发板原理图,配置方法如下图所示(2)VS1053解码芯片:

将输入的比特流解码后送入DAC配置方法: 音频解码模块与开发板接线方式: //5V- 嵌入式系统课程设计 项目名称: 基于ARM实现MP3音乐盒 专 业: 电子科学与技术

一、 设计内容基本功能: 预存四首歌曲,实现循环播放; 每个按键对应一首歌曲。 拓展功能:

通过按键简单演奏音乐,类似钢琴;

实现两个模式的切换,切歌模式和音量加减模式。 二、 设计思路基础功能:

将音频数据存储在SD卡中,使用FATFS文件系统进行数据的读写,通过SPI2总线将数据传到内核。

内核再将数据通过SPI1总线传送到音频解码模块VS1053,输入的数据(即比特流数据)被解码后送到DAC发出声音。将音乐存储在SD卡内,通过文件的地址来判别将要播放哪一首音乐,通过地址的递增和循环来实现音乐的自动循环播放。按键对曲目的控制,可通过键盘扫描函数,判断哪一个键被按下,使键盘扫描函数返回不同的返回值,实现对文件地址的控制。将此返回值设置为全局变量,可实现在音乐播放中曲目的切换。另外,我们还利用解码模块实现对音量的控制,使用按键控制音量的提高或降低。使用SPI1总线将TFT显示屏连接到内核,显示按键功能、当前曲目、当 前模式等信息。 由于开发板只有5个按键,按键数量有限,需要对按键实现曲目切换和音量功能的复用。我们小组设置了两种模式,切歌模式和音量模式,并定义左键为模式切换键,实现不同模式的选择和按键的复用。拓展功能:

基本思路是通过定时器中断来产生一定频率的50% 空占比的脉宽调制波,用此脉宽调制波激励扬声器,从而使扬声器发出一定频率的声音。所以只要将不同按键的中断子程序设置为对定时器进行不同数据的配置,即可实现不同按键与不同扬声器发生频率的对应。然后使一个按键的按下与松开均进入中断,且分别实现开启(扬声器发声)与关闭(扬声器不发声)定时器的功能,从而使课题的附加功能表现地更自然。

三、 硬件配置基础功能: (1)SD卡:

存储音频数据配置方法:

根据开发板原理图,配置方法如下图所示(2)VS1053解码芯片:

将输入的比特流解码后送入DAC配置方法: 音频解码模块与开发板接线方式: //5V:PC机一台;

P4 2.06CPU/40GHD/512M RAM以上配置,STM32F103 开发板一套;

外接扬声器一个

四、 设计步骤或流程图基础功能:

1.初始化包括单片机本身的初始化和 VS1053的初始化(1)初始化 STM32 的 IO 口和 SPI; (2)VS1053 进行存储器测试;

(3)初始化设置音频输出,设置音频输入要设置成 VS1053; (4)VS1053 进行正弦波测试;

(5)VS1053 进行一些基本设置,包括音效模式等。 2.输入音频文件数据(1)通过 FATFS 打开音频文件; (2)VS1053 进行软件复位;

(3)使用 FATFS 读取音频文件数据;

(4)发送文件件,每次发送 32 个字节,直到音频文件发送完成。3.对TFT显示屏进行基础设置拓展功能: 1. 按键初始配置:

对所用到的按键进行相应的IO口配-省略部分-IM_Period=1915;TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=71;,对定时器进行数据配置,数字根据所需扬声器发声频率来定。TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);,开启定时器。{TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);},关闭定时器。9号按键,10号按键,11号按键类似。3.定时器的中断子程序IOE2口是与扬声器相连的口,定时器中断时,翻转此口的输出电平。

六、 心得体会本次的课程实践是培养我们综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题、锻炼实践能力的重要环节,是对我们实际工作能力的具体训练和考察过程。

在经过了长达五个星期的摸索与实验,我们终于完成了课程设计所要求的内容并且还实现了拓展功能,有了一个圆满的结果,但这其中的过程却是很曲折的。虽然在做课程设计以前我们已经系统地

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嵌入式系统课程设计报告..嵌入式系统课程设计报告课程名称:嵌入式系统课程设计项目名称:基于ARM实现MP3音乐盒专业:电子科学与技术一、设计内容基本功能:预存四首歌曲,实现循环播放;每个按键对应一首歌曲。拓展功能:通过按键简单演奏音乐
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