基于DSP的触摸式MP3的设计

摘 要： 介绍了利用数字信号处理芯片TMS320LF2407A实现触摸式MP3播放器设计的方案。采用芯片VS1003B进行MP3的解码，减轻了系统的负担。采用ILI9320为驱动器的真彩彩屏，并采用TM7843为控制器的4线电阻式触摸屏作为人机交互平台，实现了MP3等文件的播放、歌词的同步显示以及彩图显示等功能，相关文件存储在SD卡中。

　　TMS320LF2407A是美国TI公司推出的高性能16 bit定点数字信号处理器，它采用了高性能静态CMOS技术，使得供电电压降为3.3 V，减小了控制器的功耗；40 MIPS的执行速度使指令周期缩短到25 ns(40 MHz)，从而提高了控制器的实时控制能力。它专门为数字控制设计，集DSP的高速信号处理能力及适用于控制的优化外围电路于一体，在数字控制系统中得以广泛应用；MP3是指MPEG国际标准音频第三层编/解码[1]，本文采用硬件解码方式(软件解码代价高，速度慢)，利用TMS320LF2407A实现MP3播放器的设计。

　　1 系统硬件组成

　　1.1 微控制器TMS320LF2407A

　　系统硬件结构如图1所示，TMS320LF2407A作为主控芯片，内部资源十分丰富，具有40个可编程/复用的GPIO脚，具有事件管理器EV模块、CAN总线模块、SCI模块以SPI模块等。其中，同步串行SPI模块具有4个通信引脚：主出从入SPIMOSI、主入从出SPIMISO、同步时钟SPICLK、总线片选SPISTE。本系统中，SD卡、VS1003B以及TM7843都是SPI总线接口设备，DSP采用SPI总线扩展了SD卡与VS1003B音频解码芯片，而并未将触摸屏控制器TM7843也扩展到SPI总线上，采用了IO口模拟SPI的方案，原因是在对SD卡操作的同时（数据还未读入RAM），是不可能向VS1003B传送数据的，SPI处在间歇的切换状态中，不会导致争用、冲突，但是对屏幕的触碰是难免的，所以共用总线不可靠。

　　1.2 VS1003B解码芯片

　　VS1003B是由荷兰VLSI公司出品的一款单芯片的MP3/WMA/MIDI音频解码和ADPCM编码芯片，其拥有一个高性能低功耗的DSP处理器核VS_DSP，5 KB的指令RAM，0.5 KB的数据RAM，串行的控制和数据输入接口，4个通用IO口，一个UART口；同时片内带有一个可变采样率的ADC、一个立体声DAC以及音频耳机放大器。

　　如图2所示，VS1003B各部分的供电电压不同，AVDD（模拟电路电压）与IOVDD（IO电压）须用3.3 V供电，CVDD（数字电路电压）必须用2.5 V供电；VS1003与DSP连接的引脚主要有7个，分别为DREQ、SO、SI、SCLK、XRESET、XCS、XDCS。只有保证它们与DSP正确可靠的连接，才能对VS1003进行有效的操作与控制；操作时，只有当DREQ为高(准备好)时才能读写VS1003B，它具有2个读写端口，即命令端口和数据端口，分别由XCS(命令片选)与XDCS（数据片选）决定，由DSP的IO口控制。SO、SI、SCLK是SPI接口，与DSP的SPI总线对接。图2的左侧与右侧原理图分别为MIC音频模拟信号输入电路与音频输出电路，由于内部具有耳机驱动器，VS1003B输出信号不需经过任何功放电路，简化了硬件电路。