1 拉线抱箍绪论
随着人们生活水平的不断提高以及对美好生活的渴望，对便携视听的要求也越来越高。而磁带，CD机等播放器在许多方面与MP3播放器都无法相比。MP3播放器以它近似完美的播放效果和丰富歌曲资源，可靠性高，功耗低，无机械结构等特点受到广大音乐爱好者的普遍欢迎。MP3全称为MPEG-1 Audio Layer-3。是目前被广泛使用的几种音频格式之一，利用MP3技术，可以将原来的音乐（包括语言）数据大大压缩，同时还可以非常好地保持原有音质，而且，还有一个非常大的用途，就是可以充当移动硬盘，可以让用户很方便地移动文件数据。MP3之所以能成为时尚和数码的代言，海量存储是其中必不可少的部分，一种基于集成MP3功能单片机（MCU）及U 盘的MP3播放器就成为人们研究和发展的方向。 1．1 设计背景及来源
嵌入式在中国的发展和应用已经有20多年的历史，从早期的单片机，到后来的DSP，再到现今的32位的基于ARM架构的处理器及以Soc片上系统的应用，嵌入式的应用已经渗透到各个领域。随着嵌入式应用的发展,与嵌入式有关的行业飞速发展。不管是从社会的发展角度，还是从企业对人才的需求角度，以及技术的发展趋势来看，嵌入式都将具有广阔的需求背景。 本文设计的MP3即是嵌入式系统的一个实例，主要基于单片机，在该设计的整个过程中包括单片机、数字电路、电路板设计制作、C 程序设计等知识。
1．2 设计思路
功能定义=>方案选定=>电路原理图设计=>采购元件=>印制电路板设计=>电路板加工=>电路焊接与调试=>软件设计。
1．3 设计意义
通过本次毕业设计，掌握电路设计、C51程序设计和USB设计思路与方法，并在一定现在的工作基础上，成功完成MP3与U盘的设计与制作。学习项目开发的思路和方法，掌握面对问题、分析问题和解决问题的能力，奠定下一步深入学习嵌入式的基础。
2 单片机的相关知识
2．1 单片机的概念
单片微型计算机简称单片机。它是在一块芯片上集成中央处理器（CPU），随机存取存储
器（RAM），只读存储器（ROM），定时/计数器及I/O接口电路等部件，构成一个完整的微型计算机。它的特点是：高性能，体积小，价格低廉，稳定可靠，应用广泛。
2．2 单片机的发展史
单片机的发展历史并不长，它的产生和发展与计算机的产生和发展大体上同步，也经历了四个阶段。
第一阶段（1970年——1974年）：为4位单片机阶段。
后埋式止水带第二阶段（1974年——1978年）：为低中档8位单片机阶段。
第三阶段（1978年——1983年）：为高档8位单片机阶段。
第四阶段（1983年——现在）：为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机，32位单片机推出阶段。
2．3 单片机的应用
单片机的主要应用是实现计算机控制和嵌入式应用领域。多数情况下，由于计算机处于应用系统当中，因此对计算机有体积小、质量轻、功耗低和可靠性高等要求，有的还要求降低系统成本，要满足这些可以说是非单片机莫属了。根据应用系统结构，同时考虑到所使用的单片机类型的不同，单片机应用系统结构可以分为总线方式和非总线方式。 总线方式：总线方式单片机应用系统都具有完整的外部总线结构，通过这些总线可以方便地访问外围设备和接口等。常用总线结构有并行总线（数据总线、地址总线和控制总线）和串行总线等。采用总线方式的应用系统一般是比较复杂的系统，如工控系统、智能仪表及监控系统等；在不使用并行总线时，外部并行总线引脚可以作为I/O口来使用。
非总线方式：非总线方式单片机应用系统省去了外部并行总线。使用非总线式单片机，可以提供用户更多的I/O口，以尽量减少应用系统的芯片数量。采用该方式的应用系统多属于比较简单的应用系统，如小型控制器和单元仪表等。
3 MP3的工作原理
3．1 MP3播放器的基本结构
MP3播放器为全电子化设计，没有任何机械结构，携带非常方便，高度防震；其内部构造的主要部件包括主控芯片、Firmware芯片和存储功能的闪存芯片、以及MP3解码芯片、数/模 转换芯片、功放芯片和周边的滤波及供电单元。它的通信接口一般采用USB接口，可以通过USB接口与计算机传输数据，它的效率远比串行口和并行口高的多，部分MP3播放器内置麦克风，配有立体声调频收音机,播放时可以采用多种播放模式。同时，MP3播放器除了可以播放音乐以外，还可以充当移动硬盘。
当前流行的MP3播放器其主要结构如下图所示。可见，一个MP3播放器主要应包括：单片机控制系统，大容量的移动存储设备，MP3解码器，D/A转换芯片，音频放大电路，USB接口，LED显示和键盘电路等。
图3-1 MP3播放器的主要结构
本次设计的具有U 盘功能的MP3 播放器有下面特点:具有MP3功能,可以听歌王宝连,选歌,音量和音效控制。同时具有U耳包盘功能,连接到计算机的USB 口时,可进行U 盘与计算机之间文件的复制,剪切和粘贴。
3．2 MP3播放器的工作原理
MP3播放器的主要作用就是解压压缩的MP3数字音频,再现MP3音乐,同时为携带方便还要能存贮MP3文件,MP3歌曲可以从电脑上下载。MP3播放器主要由MP3 文件解码部分、文件存贮部分、文件下载接口和语音播放部分构成。根据解码的方法播放器可分为软解码和硬解码两种:软解码是利用控制器软件解压缩MP3文件,它要求控制器的处理速度要快. MP3等里面使用就是硬解码，网络监测系统它是一个芯片，本次设计中集成在AT89C51SND1芯片中。
首先将MP3歌曲文件从内存中取出并读取存储器上的信号→到解码芯片对信号进行解码→通过数模转换器将解出来的数字信号转换成模拟信号→再把转换后的模拟音频放大→低通滤波后到耳机输出口，输出后就是我们所听到的音乐了。
3．3 MP3播放器的通信接口
MP3的通信方式大多已经使用了支持热插拔的USB接口，通信速率最高可以达到400-500KB bytes/s，用户下载32 KB bytes的MP3音乐只需大约一分半种时间，大大缩短了用户上/下载MP3音乐的时间，有的甚至采用了USB2.0接口。
3．4 U盘的性能描述
3.4.1 USB的设计目标
www.wifiok.infoUSB的工业标准是对PC机现有的体系结构的扩充。USB的设计主要遵循以下几个准则：
·易于扩充数据的充分支持
·协议灵活，综合了同步和异步数据传输
·兼容了不同设备的技术；多个外围设备
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