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1、东北林业大学毕业设计中华人民共和国教育部 毕 业 设 计设计题目： 基于单片机的MP3播放器设计 学 生： 指导教师： 学 院： 机电工程学院 专 业： 通信工程2007级3班 2011年6月大学毕 业 设 计 任 务 书设计题目 基于单片机的MP3播放器设计 指导教师 专 业 通信工程2007级3班 学 生 2010年12月5日题目名称：基于单片机的MP3播放器设计任务内容（包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求）（1）课题内容：本课题要求在了解国内外研究动态、查找阅读一定数量的相关资料的基础上，通过分析以以C51内核单片机为核心，完成一个MP3播放器的设计。课题的研究内容主要包
2、括以下几方面：1、MP3压缩算法的研究。2、MP3解码器的设计。3、以单片机为核心的MP3硬件设计电路图。4、播放器软件设计。5、对形成的设计进行测试分析。（2）时间安排：3月初4月初 通过学习，了解MP3压缩算法。4月初4月中旬 对MP3解码器的基本设计结构有所掌握。4月中旬5月初 完成以单片机为核心的MP3硬件设计电路图及基本软件程序。5月初6月初 系统调试并完成说明书的写作，准备答辩。此时间安排可根据对课题的掌握情况适当调整。（3）工作量其中： 参考文献篇数：20篇以上 说明书字数：8000字以上专业负责人意见签名：年 月 日基于单片机的MP3播放器设计摘 要MP3是MPEG一1音频层的
3、简称。MPEG音频是目前普遍应用的音频压缩标准，其中层的算法最为复杂，但压缩比最大，效果较好，在低码率条件下基本能达到CD的音质效果。低数据量和高播放品质的优点使其成为音乐存储、数字广播、网上音乐传输的主要方式。单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力（如算术运算，逻辑运算，数据传送，中断处理）的微处理器，随即存取数据处理器，只读程序存储器，输入输出电路，可能还包括定时计数器，串行通信口，显示驱动电路，模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小而又完善的计算机系统。本文介绍了一种基于ATMEL公司生产的AT89C51单片机的MP3播放器设计，分析了
4、基于单片机的音乐播放器的工作原理，详细介绍了音乐播放器的功能以及硬件设计和软件设计的方法，以单片机为核心，由最小系统、D/A转换电路和键盘电路等完成对音乐播放器的设计与实现。本次设计主要以AT89C51单片机为核心，对音乐播放器的设计与实现进行了硬件及软件的设计，并给出了一套完整的解决方案，实现了单片机音乐播放器对音乐的演奏。关键词：音乐播放器；单片机；解码器；Microcontroller-based MP3 Player DesignAbstractMP3 is MPEG-1 Audio Layer for short. MPEG Audio is widely used audio co
5、mpression standards, including the most complex algorithm level, but the maximum compression ratio, better, at lower bit rate can be achieved under the conditions of the basic CDs sound quality. Low data volume and the advantages of high playback quality make it a music store, digital broadcasting,
6、the main form of online music transmission.Single tablets machine is a integrated circuit chip, used Super mass technology to has data processing ability (as arithmetic operations, logic operations, data transfer, interrupt processing) of microprocessor, immediately access data processing device, on
7、ly read program memory, entered output circuit, may also including scheduled counter, serial pass socket, display driven circuit, simulation more road conversion device and the A/D conversion device, circuit integrated to a single block chip Shang, constitute a minimum and and perfect of computer sy
8、stems. This article describes has a based on ATMEL company production of AT89C51 single tablets machine of MP3 play device design, analysis has based on single tablets machine of music play device of work principle, more describes has music play device of function and hardware design and software de
9、sign of method, to single tablets machine for core, by minimum system, and D/A conversion circuit and keyboard circuit, completed on music play device of design and implementation.In this paper, the AT89C51 microcontroller as the core of the music players design and implementation of hardware and so
10、ftware design, and gives a complete solution to achieve a single chip music player for playing music.Key words：Music Player, Single-chip computer, Decoder1目 录摘要Abstract1 绪论11.1 研究现状11.2 课题研究的目的和意义21.2.1 课题研究的目的21.2.2 课题研究的意义21.3 国内外概况31.4 课题研究内容42 MP3的编解码过程52.1 MP3的工作原理52.2 MP3播放器编码过程52.2.1 编码分析52.2
11、.2 编码过程72.3 MP3播放器解码过程93 MP3播放器的硬件设计与实现113.1 系统的总体设计113.2 主电路设计123.2.1 单片机最小系统143.2.2 电源部分143.2.3 D/A 转换部分163.2.4 控制部分173.3 单片机复位电路173.4 单片机晶振电路184 MP3播放器软件设计及实现204.1 MP3播放器播放功能的设计204.2 MP3功能按钮设计224.3 USB通信功能程序设计245 结论27参考文献致谢东北林业大学毕业设计基于单片机的MP3播放器设计本课题来源于生产实践1 绪论1.1 研究现状随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统技术的应用也
12、随之提高。目前，嵌入式系统已广泛用于信息家电、移动通信、工业控制、军事电子等领域。电子技术的飞速发展，使得嵌入式设备在各个领域的应用越来越广泛，复杂度也越来越高，对其开发方法也提出了更多的要求和更大的挑战。在嵌入式设备系统开发过程中需要将软件用于操作系统编译连接成一个整体，然后下载到目标机上运行。所以，嵌入式设备的开发过程是一个复杂的过程。因为复杂，所以很有发展的潜力。MP3作为高质量音乐压缩标准，给音频产业带来了巨大的冲击。MP3技术使音乐数据压缩比率大，回放质量高。如CD格式的音乐数据压缩成MP3格式，音效相差无几，但大小至少可压缩12倍。由于MP3音乐的较小数据量和近乎完美的播放效果使其
13、在网络上传输得以实现。1995年，MP3格式的音乐文件刚在网络上传播时，主要用Winamp等播放软件进行播放，使MP3音乐无法脱离计算机进行播放，给音乐欣赏带来了不便。近几年以来，随着MP3播放器的出现及其技术的发展，人们对MP3播放器的要求越来越高，制造商在MP3播放器的选型、设计、开发、附加功能和试用领域等方面做了很多努力，设计了多种方案1-3。详细分析了嵌入式MP3播放器的开发过程，为嵌入式MP3播放器提供了一种合适的集成开发方法和框架。消费类的电子应用在嵌入系统中所扮演的角色变得越来越重要，尤其是手持类产品更是越来越丰富。这类的产品的体积通常较小，价位通常相对较低，对于功耗的要求也相对
14、的严格许多。也因此先进设计的焦点已经不只是放在传统的性能上，低功耗和低成本已经转而变成最重要的因素之一。本设计研究的是在MP3多媒体的应用之下，以降低运行频率，降低功耗这个重要特性为目标，对软件和硬件两方面分别作分析、评估和优化，以达到所设立的目标。硬件方面，分析了MP3的算法后，找出最迫切需要硬件加速的部分。通过验证系统可行性，期望能以尽量小的硬件成本，达到尽量好的加速效果。希望此研究分析的经验及成果，能成为以后开发一个特殊应用平台时的基础。科技的迅猛发展给音乐带来了意想不到的发展机会。MP3播放器无疑是音乐史上极具颠覆性的传播媒介。由于MP3播放器的生产成本较低、外观可塑性强，并且可置于手机等不同产品中，满足了不同消费者的需求，因此，受到了不同层次消费者的青睐。另一方面，MP3格式是世界上第一个有损压缩的编码方案，基本上所有的播放器都支持它。从有音乐开始，音乐的传播方式是突飞猛进的发展，音乐的传播方式按照时间的先后顺序可以划分为乐谱传播、唱片传播、广播传播、电视传播、网络传播等五个阶段。在网络中的各种音乐格式中
