基本信息
- 項目名稱：
- 基于lPC2103的MP3播放器設(shè)計
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品設(shè)計，在音樂文件解碼的方面進行了研究，通過學(xué)習(xí)MP3的制作，設(shè)計出了利用CH375作為USB總線的接口芯片，用VS1003作為MP3解碼芯片，完成MP3解碼和播放功能。本作品在設(shè)計的科學(xué)性和先進性方面都做了詳細的理論比較，在與同類產(chǎn)品做比較發(fā)現(xiàn)，本設(shè)計在播放反應(yīng)速度和音質(zhì)都優(yōu)于普通的MP3播放器，且功耗低，本設(shè)計思想可用到需要野外操作的壞境中，可節(jié)約成本，提高數(shù)據(jù)處理速度和儀器的反應(yīng)時間。
- 詳細介紹：
- 隨著數(shù)字聲音作為一種存儲、 處理和傳輸高保真聲音的方法在消費電子等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用， 與之相關(guān)的數(shù)字音頻壓縮技術(shù)也得到了充分的發(fā)展，MP3 壓縮音樂的方式是通過一個運算法則， 去掉聲音中高頻與低頻的部分， 大幅刪減不必要的容量浪費， 同時保留了人類所能感受到的音頻部分， 因此其好處在于大幅降低了數(shù)字聲音文件的容量， 而不會破壞原來的音質(zhì)。音質(zhì)越低的聲音在MP3的運算法則下可以得到越高的壓縮比例。 本作品以以PHILIPS LPC2103 ARM為整個系統(tǒng)的核心，芬蘭VLSI公司的16位DSP芯片VS1003作為MP3數(shù)據(jù)的解碼器（內(nèi)置DAC以及功率放大器），CH375做為U盤數(shù)據(jù)讀取芯片。ARM處理器將MP3文件數(shù)據(jù)從存儲介質(zhì)中讀取出來，將音頻數(shù)據(jù)流發(fā)送給MP3解碼器進行解碼。在該硬件平臺上移植UC/OSII嵌入式操作系統(tǒng)。并以該嵌入式系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)簡單的FAT文件系統(tǒng)，實現(xiàn)對存儲介質(zhì)的讀寫操作，在文件系統(tǒng)平臺上實現(xiàn)文件的讀取功能。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 目的：基于LPC2103的MP3播放器的設(shè)計，立足于所學(xué)的理論知識，把相關(guān)的理論知識應(yīng)用于實踐中，,學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的一些基本理論和硬件軟件綜合設(shè)計的方法與技能，以及ARM處理器的應(yīng)用，實現(xiàn)一個嵌入式系統(tǒng)的解決方案。 基本思路：本設(shè)計采用模塊化思想實現(xiàn)MP3的整體工作，其中LPC2103做為MP3的主控制器，CH375作為USB總線的接口芯片，VS1003 則實現(xiàn)將從U盤中讀取出來的MP3 格式音樂進行音頻解碼，從而完成MP3 播放器的整體設(shè)計和實現(xiàn)。 基于LPC2103的MP3播放器的設(shè)計，在音樂文件解碼的方面進行了認真研究，通過學(xué)習(xí)MP3的制作過程和查閱大量文獻，初步設(shè)計出了利用CH375作為USB總線的接口芯片，用VS1003作為MP3解碼芯片，完成MP3解碼和播放功能。本設(shè)計貼近于所學(xué)的理論知識，采用模塊化設(shè)計，在設(shè)計的科學(xué)性和先進性方面都做了詳細的理論比較，在與市場上所銷售的MP3做比較發(fā)現(xiàn)，本設(shè)計在播放反應(yīng)速度和音質(zhì)都優(yōu)于普通的MP3播放器，并且擁有低功耗的特點。
科學(xué)性、先進性
- 經(jīng)過大量查閱MP3的相關(guān)制作文獻、參考MP3的研究方案、工作原理和圖片資料等，在老師的指導(dǎo)下，設(shè)計出了幾種參考方案，進行必選，最后確定了創(chuàng)新性方案，經(jīng)過和普通的MP3做對比，本設(shè)計具有一定的優(yōu)勢和獨特的方面。 由于本設(shè)計采用分立式的結(jié)構(gòu)，不同于現(xiàn)有的MP3 芯片整體集成化趨向。采用分立芯片設(shè)計能最大限度的發(fā)揮各個芯片的功能，因為MP3 解碼采用獨立的芯片，所以能達到較好的音質(zhì)。本設(shè)計立足于所學(xué)理論知識，經(jīng)試驗科學(xué)可行、具有播放音質(zhì)較好、功能穩(wěn)定、功耗低、成本低，有助于嵌入式系統(tǒng)理論的實踐應(yīng)用，有利于培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新的觀念，為更好的研究理論知識做好準備。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 已制作成實物作品
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 通過知識產(chǎn)權(quán)部門代理
作品可展示的形式
- 實物、圖片、樣品、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 本作品設(shè)計操作簡單，主控芯片LPC2103采用USB線供電也可以使用三節(jié)干電池供電，VS1003解碼芯片的音頻輸出采用了普通的耳機接口，可直接插入耳機或小型音響，系統(tǒng)供上電源后，插入存有MP3格式文件的U盤即可聽到高音質(zhì)的聲音。 本設(shè)計的供電電壓低，成本低，功耗低，穩(wěn)定性好，反應(yīng)速度快，符合便攜式電子產(chǎn)品的特點，如果將本設(shè)計思想應(yīng)用到需要野外操作的壞境中，可節(jié)約設(shè)計成本，提高數(shù)據(jù)的處理速度和儀器的反應(yīng)時間。 隨著科技和工藝的進步，32位單片機的優(yōu)勢會更加突出，成為嵌入式系統(tǒng)的主流。在32位機系統(tǒng)中，基于ARM的應(yīng)用占據(jù)了大部分份額。本作品的設(shè)計即是應(yīng)用了ARM，理論成熟，科學(xué)可行、播放音質(zhì)較好、功能穩(wěn)定，經(jīng)過市場對比分析，具有一定的推廣應(yīng)用價值，與同類產(chǎn)品相比具有一定的優(yōu)勢。
同類課題研究水平概述
- 隨著計算機技術(shù)和產(chǎn)品對其它行業(yè)的廣泛滲透，以應(yīng)用為中心的分類方法變得更為切合實際，也就是按計算機的嵌入式應(yīng)用和非嵌入式應(yīng)用將其分為嵌入式計算機和通用計算機。通用計算機具有計算機的標準形式，通過裝配不同的應(yīng)用軟件，以類同面目出現(xiàn)并應(yīng)用在社會的各個方面，其典型產(chǎn)品為PC；而嵌入式計算機則是以嵌入式系統(tǒng)的形式隱藏在各種裝置、產(chǎn)品和系統(tǒng)中。嵌入式系統(tǒng)將在“后PC”時期大顯身手。到目前為止，ARM微處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到各個領(lǐng)域： 1、工業(yè)控制領(lǐng)域：作為32的RISC架構(gòu)，基于ARM核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器市場的大部分市場份額，同時也逐漸向低端微控制器應(yīng)用領(lǐng)域擴展，ARM微控制器的低功耗、高性價比，向傳統(tǒng)的8位/16位微控制器提出了挑戰(zhàn)。 2、無線通訊領(lǐng)域：目前已有超過85%的無線通訊設(shè)備采用了ARM技術(shù)， ARM以其高性能和低成本，在該領(lǐng)域的地位日益鞏固。 3、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：隨著寬帶技術(shù)的推廣，采用ARM技術(shù)的ADSL芯片正逐步獲得競爭優(yōu)勢。此外，ARM在語音及視頻處理上行了優(yōu)化，并獲得廣泛支持，也對DSP的應(yīng)用領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)。 4、消費類電子產(chǎn)品：ARM技術(shù)在數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機頂盒和游戲機中得到廣泛采用。 5、成像和安全產(chǎn)品：現(xiàn)在流行的數(shù)碼相機和打印機中絕大部分采用ARM技術(shù)。手機中的32位SIM智能卡也采用了ARM技術(shù)。
