1、（20122012 屆）屆） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料 題題 目目 名名稱：稱： WAV WAV 播放器的設(shè)計(jì)與制作播放器的設(shè)計(jì)與制作 學(xué)學(xué)院院 （部）（部） ：電氣與信息工程學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院 專專業(yè)：業(yè)：電子信息工程電子信息工程 學(xué)學(xué) 生生 姓姓名：名： 班班級(jí)：級(jí)：電信電信學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名：指導(dǎo)教師姓名：職稱職稱 最終評(píng)定成績(jī)：最終評(píng)定成績(jī)： I 摘要 本課題研究的是基于 WAV 格式的播放器的設(shè)計(jì)與制作。該課題涉及的技術(shù)主要有， SD 卡讀寫、FAT32 文件系統(tǒng)讀寫、TFT 驅(qū)動(dòng)顯示、電阻式觸摸屏驅(qū)動(dòng)、WAV 文件解碼、 IIS 音頻驅(qū)動(dòng)。 對(duì)于 W

2、AV 格式文件的解碼采用的是軟件解碼的方式， 在本次設(shè)計(jì)中已成功實(shí)現(xiàn)了對(duì) 容量 1G 字節(jié)的 SD 卡的讀寫，且實(shí)現(xiàn)了對(duì)存在于 SD 卡中 FAT32 文件系統(tǒng)的文件的搜尋 和讀寫， 實(shí)現(xiàn)了 WAV 文件的軟件解碼并將解碼后的 PCM 數(shù)據(jù)送進(jìn) IIS 接口輸出經(jīng)音頻驅(qū) 動(dòng) IC 播放， WAV 解碼采用了雙緩沖區(qū)解碼。 至于 TFT 驅(qū)動(dòng)顯示部分已成功實(shí)現(xiàn)漢字字庫(kù) 的移植顯示和 bmp 文件的顯示，在觸摸屏方面，成功采用三點(diǎn)式校驗(yàn)法將觸摸屏校準(zhǔn)成 功。 在本次設(shè)計(jì)中我采用了三星公司生產(chǎn)的 ARM9 處理器 S3C2440A。該處理器功耗低、 性能高、指令執(zhí)行速度快、尋址方式靈活簡(jiǎn)單、指令長(zhǎng)度

3、固定等優(yōu)點(diǎn)。 WAV 播放器由五個(gè)模塊組成，分別是電源模塊、MCU 核心控制模塊、音頻驅(qū)動(dòng)模塊、 SD 卡模塊和 TFT 及觸摸屏模塊。 關(guān)鍵詞：嵌入式，WAV 播放器，SD 卡，F(xiàn)AT32，TFT I ABSTRACT This topic studies the players design and production based on the WAV format. The main technologies involved in this subject are the reading and writing of SD card and FAT32 file system、the

4、 driver and displaying of TFT、the resistive touch screen driver 、WAV file decoding and IIS audio driver. The design has been successfully realized the reading and writing of the capacity of 1G byte SD card , and achieved the searching 、reading and writing ofFAT32 file systems file existing in the SD

5、 card . File searchand read and write WAV files software decodingand decoding PCM data is sent to the IIS interface output by the audio driver IC, play WAV decoder using dual-buffer decoding. At the same time it has achieved a software decoder of the WAV files and sent the decoded PCM data to the II

6、S interface to play. The WAV decoder uses dual-buffer decoding. In the part of TFT driver and displaying, it successfully completes the transplantation of the Chinese character and the show of bmp file. In the touch screen respect, I used the three-point calibration method to the touch screen calibr

7、ation. In this design, I use the Samsung ARM9 processor S3C2440A.This processor has many merits ,such as low power consumption, high performance, fast instruction execution, flexible and simple addressing and the fixed instruction length . WAV player has a variety of programs to achieve. Here consis

8、ts of five modules, respectively of the power supply module, MCU core control module, the audio driver module, SD card module and TFT touch screen module. Keywords:Embedded, WAV player, SD card, FAT 3 ，TFT II 目錄 摘要 .I ABSTRACT. II 目錄 .1 第 1 章 課題背景與目標(biāo)任務(wù) .2 1.1 課題意義及背景 .2 1.2 目標(biāo)任務(wù) .2 1.3 研究思路與方案 .2 第

9、2 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 3 2.1 系統(tǒng)框圖 .3 2.2 硬件設(shè)計(jì) .3 2.2.1 核心板接口設(shè)計(jì).3 2.2.2 電源模塊設(shè)計(jì).4 2.2.3 音頻驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì).5 2.2.4 TFT 觸摸屏電路設(shè)計(jì) .5 2.2.5 SD 卡電路設(shè)計(jì) .7 2.2.6 整體電路圖.8 2.3 軟件設(shè)計(jì) .8 2.3.1 SD 卡讀寫函數(shù)模塊 .9 2.3.2 FAT32 文件系統(tǒng)讀寫函數(shù)模塊 .12 2.3.3 WAV 文件解碼模塊 .15 2.3.4 IIS 音頻驅(qū)動(dòng)函數(shù)模塊 .18 2.3.5 TFT 顯示及觸摸屏讀取模塊 .18 第 3 章 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 .21 3.1 SD 卡讀寫硬件仿真.2

10、1 3.2 FAT32 文件系統(tǒng)讀寫硬件仿真.21 3.3 WAV 文件解碼硬件仿真.21 3.4 觸摸屏校驗(yàn)硬件仿真 .22 結(jié)論 .23 參考文獻(xiàn). 24 致謝 .25 1 第1章課題背景與目標(biāo)任務(wù) 1.1 課題意義及背景 隨著人們收入水平的不斷提高，物質(zhì)生活的滿足下，人們的精神生活越來(lái)越需要得 到豐富。音樂(lè)，作為精神生活很好的調(diào)劑與保養(yǎng)品，一直以來(lái)都受到人們的喜愛(ài)。電子 技術(shù)不斷發(fā)展，各種消費(fèi)電子都傾向于便攜式，使得人們隨時(shí)隨地就能欣賞到美妙的音 樂(lè)，音樂(lè)播放器，自然就成為了很多消費(fèi)電子產(chǎn)品中的必備。 WAV 文件是一種無(wú)損編碼音樂(lè)文件格式，具有編碼簡(jiǎn)單解碼容易特點(diǎn)。WAV 文件里 聲音

11、波形數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò) PCM 編碼的，且這種編碼形式在我們數(shù)字通信課程上也有學(xué)到，而 充當(dāng)解碼的的核心控制處理器，也是我們所學(xué)課程嵌入式的內(nèi)容。這就很好的強(qiáng)化了我 們所學(xué)知識(shí)，達(dá)到了學(xué)以致用目的。 1.2 目標(biāo)任務(wù) （1）了解 WAV 播放器的結(jié)構(gòu)和工作原理； （2）了解 SD 卡的結(jié)構(gòu)和開發(fā)技術(shù)； （3）掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)方法； （4）畫出系統(tǒng)硬件電路圖； （5）編寫系統(tǒng)軟件程序。 1.3 研究思路與方案 WAV 播放器有很多種方案實(shí)現(xiàn)，在這里我們由五個(gè)模塊組成，分別是電源模塊、MCU 核心控制模塊、音頻驅(qū)動(dòng)模塊、SD 卡模塊和 TFT 及觸摸屏模塊組成。 （1）電源模塊由5VDC 電

12、源提供，也可充電式鋰電池提供，然后經(jīng)穩(wěn)壓芯片提供給 各個(gè)模塊相應(yīng)的電壓； （2）MCU 核心控制模塊也可以有很多選擇，但選用普通的 51 單片機(jī)且沒(méi)有專用解 碼芯片的話，對(duì)高音質(zhì)的音樂(lè)文件進(jìn)行解碼播放的話就會(huì)顯得力不從心了。在這里我采 用三星公司的 ARM9 處理器 S3C2440A； （3）音頻驅(qū)動(dòng)模塊則選用現(xiàn)在應(yīng)用很廣的驅(qū)動(dòng)芯片 UDA1341TS； （4）至于 SD 卡模塊則是一固定的 SD 卡座電路； （5）TFT 及觸摸屏模塊采用東華液晶顯示公司的 3.5 寸屏 WXCAT35-TG3#001F。 2 第2章系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 系統(tǒng)框圖 圖 2.1 整體框圖 音頻驅(qū)動(dòng)模塊 電源模塊主控

13、制器 FAT32 SD卡 文件系 統(tǒng) WAV 文件 TFT觸摸屏 2.2 硬件設(shè)計(jì) 由于硬件制作難度較大，且單套制作成本高，為完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證決定采用廣州 天嵌計(jì)算機(jī)科技有限公司的 TQ2440 開發(fā)板。 該開發(fā)板分由兩塊板組成，分別為核心板和底板，核心板為一最小系統(tǒng)板，板載三 星 S3C2440A 處理器，帶有 2M 字節(jié)的 Nor Flash 和 64M 字節(jié) SDRAM 以及 256M 字節(jié) 的 Nand Flash 存儲(chǔ)器，所有可用 I/O 均用排針引出。 底板則附帶有很多外設(shè)接口，像 TFT 觸摸屏接口、攝像頭接口、音頻接口、串口通 訊接口、SD 卡接口、100M 網(wǎng)絡(luò)接口、USB

14、 主機(jī)接口和 USB 設(shè)備接口等。 在本系統(tǒng)中只用到 TFT 觸摸屏接口、音頻接口和 SD 卡接口 2.2.1 核心板接口設(shè)計(jì) 核心板接口電路僅是把處理器 S3C2440A 的 I/O 引腳引出至底板，并沒(méi)什么復(fù)雜的 電路，在設(shè)計(jì)中我們要根據(jù)處理器的 I/O 引腳功能來(lái)分配管腳，由于這里我們是采用現(xiàn) 3 成的開發(fā)進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，因此在這里我們就玩需擔(dān)心這個(gè)，只需注意Nor Flash 和 SDRAM 的地址起始地址和結(jié)束地址范圍，以及啟動(dòng)方式選擇引腳。 J0A LDATA6 LADDR7 LADDR5 LADDR3 LADDR1 LDATA30 LDATA28 LDATA26 LDATA24 L

15、DATA22 LDATA20 LDATA18 LDATA16 nTRST TDO TCK J0C 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 LDATA7 LADDR8 LADDR6 LADDR4 LADDR2 LDATA31

16、LDATA29 LDATA27 LDATA25 LDATA23 LDATA21 LDATA19 LDATA17 nRESET TDI TMS RXD2 RXD1 RXD0 nRTS0 EINT0 EINT2 EINT4 EINT6 EINT8 EINT14 EINT19 EINT18 USB_EN DP1 DN1 DN0 DP0 SPIMISO SPICLK GPG14 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 1 3 5 7 9

17、11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 CON192 J0B TXD2 TXD1 TXD0 nCTS0 EINT1 EINT3 EINT5 EINT7 EINT11 EINT13 EINT15 EINT9 nXDREQ0 VDDRTC AIN3 AIN2 AIN1 AIN0 nSS_SPI SPIMOSI nGCS2 nGCS4 GPG13 97 99 101 103 105 107 109 111 113 115 117 119 121 123 1

18、25 127 129 IDE_DREQ131 nLED_2133 nLED_4135 TOUT0137 CAM_VSYNC139 CAM_PCLK 141 CAMDATA0 143 CAMDATA2 145 CAMDATA4 147 CAMDATA6 149 nWAIT151 nIDE_CS2153 nLAN_CS2155 nGCS7157 GND 159 VDD33V 161 LDATA8163 LDATA10165 LDATA12167 TSXM TSYM VLINE VM I2CSDA VD22 VD20 VD18 VD16 VD14 VD12 VD10 VD8 VD6 VD4 VD2

19、VD0 97 99 101 103 105 107 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143 145 147 149 151 153 155 157 159 161 163 165 167 CON192 98 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130 132 134 136 138 140 142 144 146 148 150 152 154 156 158 160 162 164 166 168 98 1

20、00 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130 132 134 136 138 140 142 144 146 148 150 152 154 156 158 160 162 164 166 168 TSYP VCLK VFRAME I2CSCL VD23 VD21 VD19 VD17 VD15 VD13 VD11 VD9 VD7 VD5 VD3 VD1 nXDACK0 IDE_DACK nLED_1 nLED_3 TOUT1 CAMRST CAM_HREF CAMCLK CAMDATA1 CAMDATA3 CAMD

21、ATA5 CAMDATA7 nIDE_CS1 nGCS3 nGCS5 LnWBE1 GND VDD33V nGCS1 LDATA9 LDATA11 LDATA13 核心板接口 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 GPG15 OM3 OM1 SDDATA2 SDCMD SDDATA0 WP_SD CDCLK I2SSCLK L3MODE I2SSDO TSXP J0D LDATA14 LADDR24 BA0 GND LnWE FLASH模式選擇LADDR20 F_SELLADDR18 LA

22、DDR16 1 OM0LADDR14 2 LADDR12 3 LADDR10 GND FLASHLDATA0 LDATA2 LDATA4 169 171 173 175 177 179 181 183 185 187 189 191 169 171 173 175 177 179 181 183 185 187 189 191 CON192 170 172 174 176 178 180 182 184 186 188 190 192 170 172 174 176 178 180 182 184 186 188 190 192 LDATA15 GPA0 LnOE LADDR19 LADDR1

23、7 LADDR15 LADDR13 LADDR11 LADDR9 LDATA1 LDATA3 LDATA5 GND VREF OM2 OM0 nCD_SD SDDATA3 SDCLK SDDATA1 L3CLOCK I2SLRCK L3DATA I2SSDI LCD_PWR 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 CON192 LADDR0 圖 2.2 核心板接口電路圖 2.2.2 電源模塊設(shè)計(jì) 由于對(duì)電流的要求較小，為節(jié)約設(shè)計(jì)時(shí)間與成本，提高可靠性，電源可以采用集成 電路實(shí)現(xiàn)。 因此電源模

24、塊電路的設(shè)計(jì)其實(shí)就是三端穩(wěn)壓集成電路的運(yùn)用，在這里我們采用 AS1117AR-3.3 三端穩(wěn)壓器，前端輸入電壓為直流電壓，電壓范圍為 4.7V-10V，輸出為 3.3V。同時(shí)設(shè)計(jì)了電池與直流電源無(wú)擾切換供電模式，如果電池為可充電電池時(shí)，則在 供電的同時(shí)還可以通過(guò)直流電源對(duì)其充電。如果為非充電電池則要去掉二極管 D3。 當(dāng)接上直流電源時(shí)二極管 D1 截止，此時(shí)系統(tǒng)由直流電源直接供電，且當(dāng)電池電量 低時(shí)，D3 導(dǎo)通，直流電源對(duì)電池進(jìn)行充電，當(dāng)充電充滿時(shí) D3 截止；當(dāng)無(wú)直流電源供電 時(shí)，D1 導(dǎo)通，電池向系統(tǒng)供電。 4 VDD33 V D3 1N414 8 D1 1N414 8 VDD33 V R

25、12 10K VDDRTC GND C305 104 C306 104 C307 104 C308 104 C309 104 C310 104 C311 104 BAT1 BATTERY GND 如果是充電電池 D3二極管保留 VDD5V 3 C304 104 C302 10uF/10V C312 104 U31 AS1117AR-3.3 Vin G N D CN1 1 2 3 GND DC_JACK S1 SW SPDT FUSE S1206 VDD33 V 2 4 POWER RED C314 C313C303 22uF/6.3V 22uF/6.3V 104 R331 1K GND Vou

26、t Vout 電源電路 圖 2.3 電源模塊電路圖 2.2.3 音頻驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 音頻電路則是采用 PHILIPS 公司生產(chǎn)的一款應(yīng)用很廣的芯片 UDA1341TS,該芯片即 可對(duì)聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行還原還可以 VDD33V AU_AVDD33V10 VDD33V L701 10uH C701 22uF/6.3V GND 3 7 25 6 8 22 12 16 17 18 19 13 14 15 U7 DVDD AVDD(ADC) Vpref(ADC) AVDD(DAC) VINL2 VINR3 AGCSTAT SYSCLK BCK WS DATAO DATAI L3MODE L3CLOCK L3DA

27、TA UDA1341TS VOUTL VOUTR VINL1 VINR1 Vref QMUTE OVERFL TEST2 TEST1 AVSS(ADC) Vnref(ADC) DVSS AVSS(DAC) 音頻電路 26 24 2 4 28 23 9 1 GND C702 10uF/16V GND 1 2 10 11 3 PHONE PJ-215-B C703 10uF/16V R705 10K R706 10K GND GND MIC 1 PJ-215-B 2 10 11 3 CDCLK I2SSCLK I2SLRCK I2SSDI I2SSDO L3MODE L3CLOCK L3DATA

28、21 20 1 5 11 27 C704 10uF/16V C706 104 R707 4.7K VDD33V R708 100 GND C705 22uF/6.3V GND R701 R702 R703 R704 10K 10K 10K 10K 圖 2.4 音頻電路圖 2.2.4 TFT 觸摸屏電路設(shè)計(jì) TFT 觸摸屏電路采用的是 TFT 標(biāo)準(zhǔn)電路，由于不同 TFT 屏的電壓不同，在這里用 一個(gè) 2*2 排針通過(guò)短路帽進(jìn)行選擇。 其余引腳的功能見表 2.1 。 5 J4A 4 VDD33V 4 2 CON6_2.0 3 1 3 1 VDD5V VDD_IN 2 LCD40P VD0 VD2

29、VD4 VD6 GND VD9 VD11 VD13 VD15 VD16 VD18 VD20 VD22 GND I2CSDA VM VLINE TSXM TSYM 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 LCD40P 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

30、 36 38 40 VD1 VD3 VD5 VD7 VD8 VD10 VD12 VD14 GND VD17 VD19 VD21 VD23 LCD_PWR I2CSCL VFRAME VCLK TSXP TSYP LCD 接口 圖 2.5 TFT 接口電路圖 引腳號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 表 2.1 LCD 接口引腳功能表 引腳名 LED_VDD VDD VD0 VD1 VD2 VD3 VD4 VD5 VD6 VD7 GND VD8 VD9 VD10 VD11 VD12 VD13 VD14 VD15 GND 6 作用

31、 背光電源 TFT 主電源 藍(lán)色數(shù)據(jù)最低位 藍(lán)色數(shù)據(jù)第二位 藍(lán)色數(shù)據(jù)第三位 藍(lán)色數(shù)據(jù)第四位 藍(lán)色數(shù)據(jù)第五位 藍(lán)色數(shù)據(jù)第六位 藍(lán)色數(shù)據(jù)第七位 藍(lán)色數(shù)據(jù)最高位 LED 電源地 綠色數(shù)據(jù)最低位 綠色數(shù)據(jù)第二位 綠色數(shù)據(jù)第三位 綠色數(shù)據(jù)第四位 綠色數(shù)據(jù)第五位 綠色數(shù)據(jù)第六位 綠色數(shù)據(jù)第七位 綠色數(shù)據(jù)最高位 TFT 主電源地 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 VD16 VD17 VD18 VD19 VD20 VD21 VD22 VD23 GND LCD_PWR I2CSDA I2CSCL VM VFRAME VLINE

32、 VCLK TSXM TSXP TSYM TSYP 紅色數(shù)據(jù)最低位 紅色數(shù)據(jù)第二位 紅色數(shù)據(jù)第三位 紅色數(shù)據(jù)第四位 紅色數(shù)據(jù)第五位 紅色數(shù)據(jù)第六位 紅色數(shù)據(jù)第七位 紅色數(shù)據(jù)最高位 地 LCD 電源控制 串行數(shù)據(jù)輸入 串行接口時(shí)鐘 數(shù)據(jù)使能信號(hào) 幀信號(hào) 行信號(hào) 數(shù)據(jù)時(shí)鐘 觸摸屏橫向端點(diǎn) 觸摸屏橫向端點(diǎn) 觸摸屏縱向端點(diǎn) 觸摸屏縱向端點(diǎn) 2.2.5 SD 卡電路設(shè)計(jì) SD 卡電路則是一標(biāo)準(zhǔn)的接口電路，SD 卡接口電平范圍為 2.0V-3.6V，由于我們所 用處理器 I/O 引腳電平為 3.3V 所以剛好兼容只需對(duì)接口引腳加入上拉電阻，若不兼容 必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。電平轉(zhuǎn)換則可采用電平轉(zhuǎn)換 IC。 R4

33、1R42R43R44R45R46 10K 10K 10K 10K 10K 10K SD 卡 SD/MMC CARD CON7 VDD33 V R47 10K nCD WP 11 10WP_SD_1 R48 10K nCD_SD R49 GND 0 R50 WP_SD 0 SDDATA1 SDDATA0 SDCLK SDCMD SDDATA3 SDDATA2 8 7 6 5 4 3 2 1 9 DAT1 DAT0 VSS2 CLK VDD VSS1 CMD CD/DAT3 DAT2 PAD1 PAD2 PAD3 PAD4 12 13 14 15 GND GND 圖 2.6 SD 卡電路圖 7 2

34、.2.6 整體電路圖 J0A LDATA6 LADDR7 LADDR5 LADDR3 LADDR1 LDATA30 LDATA28 LDATA26 LDATA24 LDATA22 LDATA20 LDATA18 LDATA16 nTRST TDO TCK J0C 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46

35、 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 LDATA7 LADDR8 LADDR6 LADDR4 LADDR2 LDATA31 LDATA29 LDATA27 LDATA25 LDATA23 LDATA21 LDATA19 LDATA17 nRESET TDI TMS RXD2 RXD1 RXD0 nRTS0 EINT0 EINT2 EINT4 EINT6 EINT8 EINT14 EINT19 EINT18 USB_EN DP1 DN1 DN0 DP0 SP IMISO SP ICLK GPG14 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21

36、23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 CON19 2 J0B TXD2 TXD1 TXD0 nCTS0 EINT1 EINT3 EINT5 EINT7 EINT11 EINT13 EINT15 EINT9 nX DR EQ 0 VDDRTC AIN3 AIN2 AIN1 AIN0

37、nSS_SPI SP IMOSI nG C S 2 nG C S 4 GPG13 97 99 101 103 105 107 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 IDE_DREQ131 nLED_2133 nLED_4135 TOUT0137 CAM_VSYNC 139 CAM_PCLK 141 CAMDATA0 143 CAMDATA2 145 CAMDATA4 147 CAMDATA6 149 nWAIT151 nIDE_CS2153 nLAN_CS2155 nGCS7157 GND 159 VDD33V 161 LDATA8163 LD

38、ATA10165 LDATA12167 TS XM TS YM VLINE VM I2CSDA VD22 VD20 VD18 VD16 VD14 VD12 VD10 VD8 VD6 VD4 VD2 VD0 97 99 101 103 105 107 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143 145 147 149 151 153 155 157 159 161 163 165 167 CON19 2 J0D 98 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118

39、120 122 124 126 128 130 132 134 136 138 140 142 144 146 148 150 152 154 156 158 160 162 164 166 168 98 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130 132 134 136 138 140 142 144 146 148 150 152 154 156 158 160 162 164 166 168 TS YP VCLK VFRAME I2CSCL VD23 VD21 VD19 VD17 VD15 VD13 VD

40、11 VD9 VD7 VD5 VD3 VD1 nX DACK0 IDE_DACK nLED_1 nLED_3 TOUT1 CAMRST CAM_HREF CAMCLK CAMDATA1 CAMDATA3 CAMDATA5 CAMDATA7 nIDE_CS1 nGCS3 nGCS5 LnWBE1 GND VDD33V nG C S 1 LDATA9 LDATA11 LDATA13 核心板接口 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 GPG15 OM3 OM1 SDDATA2 SDCMD SDD

41、ATA0 WP_SD CDCL K I2SSCLK L3MODE I2SSDO TS XP GND VRE F OM2 OM0 nCD_SD SDDATA3 SDCLK SDDATA1 L3CL OCK I2SLRCK L3DATA I2SSDI LCD_PWR 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 CON19 2 GND LADDR 24 F LASH模式選擇 F_SE L OM0 1 2 3 GNDFL ASH LDATA14 BA0 LnWE LADDR20 LADDR18 LADD

42、R16 LADDR14 LADDR12 LADDR10 LDATA0 LDATA2 LDATA4 169 171 173 175 177 179 181 183 185 187 189 191 169 171 173 175 177 179 181 183 185 187 189 191 CON19 2 170 172 174 176 178 180 182 184 186 188 190 192 170 172 174 176 178 180 182 184 186 188 190 192 LDATA15 GPA0 LnOE LADDR19 LADDR17 LADDR15 LADDR13 L

43、ADDR11 LADDR9 LDATA1 LDATA3 LDATA5 LADDR 0 J4A 4 VDD33V 4 2 CON6_ 2.0 3 1 3 1 VDD5V VD D_IN VDD33 V AU_ AVDD33V10 VDD33 V L701 10uH 3 7 25 6 8 22 12 16 17 18 19 13 14 15 U7 DVDD AVDD(ADC) Vpref(ADC) AVDD(DAC) VINL 2 VINR3 AGCSTAT SYSCLK BCK WS DATAO DATAI L3MODE L3CL OCK L3DATA UDA13 41TS VDD33 V VO

44、UTL VOUTR VINL 1 VINR1 Vref QMUTE OVE RFL TEST 2 TEST 1 AVSS(ADC) Vnref(ADC) DVSS AVSS(DAC) 音頻電路 26 24 2 4 28 23 9 C702 10uF/16V GND 1 2 10 11 3 PHONE PJ-215-B 2 C703 LCD40P VD0 VD2 VD4 VD6 GND VD9 VD11 VD13 VD15 VD16 VD18 VD20 VD22 GND I2CSDA VM VLINE TS XM TS YM 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 2

45、7 29 31 33 35 37 39 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 LCD40P 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 VD1 VD3 VD5 VD7 VD8 VD10 VD12 VD14 GND VD17 VD19 VD21 VD23 LCD_PWR I2CSCL VFRAME VCLK TS XP TS YP C701 22u

46、F/6.3V GND 10uF/16V R705 10K R706 10K GND GND MIC 1 PJ-215-B 2 10 11 3 CDCL K I2SSCLK I2SLRCK I2SSDI I2SSDO L3MODE L3CL OCK L3DATA 21 20 1 5 11 27 C704 10uF/16V C706 104 R707 4.7KVDD33 V R708 100 GND C705 22uF/6.3V GND R701 R702 R703 R704 10K10K10K10K LCD 接口 R41R42R43R44R45R46 10K10K10K10K10K10K D3

47、1N414 8 D1 1N414 8 D2 1N414 8 R12 10K VDDRTC VDD33 V C305 104 C306 104 C307 104 C308 104 C309 104 C310 104 C311 104 SD卡 SD/MMC CARD CON7 VDD33 V R47 10K nCD WP 11 10WP_SD_1 R48 10K nCD_SD R49 GND 0 R50 0 WP_SD CN1 1 2 3 GND DC_ JACK BAT1 BATTERY GND GND 如果是充電電池 D 3二極管保留 VDD5V 3 C304 104 C302 10uF/10

48、V C312 104 U31 AS11 17AR-3.3 Vin VDD33 V 2 4 POWER RED C314 C313C303 22uF/6.3V22uF/6.3V104 R331 1K GND G N D 1 GND SDDATA1 SDDATA0 SDCLK SDCMD SDDATA3 SDDATA2 8 7 6 5 4 3 2 1 9 S1 SW SPDT FUSE S1206 DAT1 DAT0 VSS2 CLK VDD VSS1 CMD CD/DAT3 DAT2 Vout Vout PAD1 PAD2 PAD3 PAD4 12 13 14 15 GND 電源電路 GND 圖

49、 2.7 整體電路圖 2.3 軟件設(shè)計(jì) 軟件部分設(shè)計(jì)是本次設(shè)計(jì)的核心部分，主要由 SD 卡讀寫函數(shù)模塊、FAT32 文件系 統(tǒng)讀寫函數(shù)模塊、WA V 文件解碼模塊、IIS音頻驅(qū)動(dòng)函數(shù)模塊、TFT 顯示及觸摸屏讀取 模塊組成，由于程序量巨大，因此在本文中不會(huì)列出源碼，下文的設(shè)計(jì)中只會(huì)說(shuō)明如何 軟件編寫流程，只要熟悉了這些流程后就可以編寫出代碼。 8 主流程圖如下： 圖 2.8 主程序流程圖 觸摸屏有無(wú)動(dòng) 作？ 有 執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作 解碼文件，并送入 IIS播放或TFT顯示 無(wú) 讀取文件系中文件 初始化SD卡、TFT 顯示 初始化文件系統(tǒng) 2.3.1 SD 卡讀寫函數(shù)模塊 要對(duì)SD卡進(jìn)行正確讀寫就必需

50、了解SD卡協(xié)議， 其中對(duì)SD卡指令的熟悉是一個(gè)很重要 的部分。 SD卡的指令被封裝成48位的數(shù)據(jù)包，每次傳送這48位的數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包的內(nèi)容包 括起始位、結(jié)束位、傳輸位、命令索引、傳輸參數(shù)和7位CRC校驗(yàn)碼。其具體格式分布 如下表。 表 2.2 SD 卡指令格式表 Bit 位置 Bit 寬度 值 說(shuō)明 47 1 “0” 起始位 46 1 “1” 發(fā)送標(biāo)志位 45:40 6 x 命令 39:08 32 x 參數(shù) 07:01 7 x CRC7 00 1 “1” 結(jié)束位 表 2.3 SD 卡指令說(shuō)明 CMD簡(jiǎn)略語(yǔ)指令說(shuō)明 9 0GO_IDLE_STATE 1SEND_OP_COND 2ALL_SEND

51、_CID 3SET_RELATIVE_ADDR 4 7 NOP SELECT/DESELECT_CARD 9 10 11 12 13 15 16 17 SEND_CSD SEND_CID READ_DAT_UNTIL_STOP STOP _TRANSMISSION SEND_STATUS GO_INACTIVE _STATE SET_BLOCKLEN READ_SINGLE _BLOCK 這是使card初始化到Idle狀態(tài)的指令。CS信號(hào)設(shè)在 Low的狀態(tài)時(shí),接到本指令后,card 將轉(zhuǎn)換到SPI模 式 接到本指令后,card將做R3回應(yīng)(含有OCR 數(shù)據(jù)).根 據(jù)OCR值,可以得知card能

52、工作電壓范圍.OCR數(shù)據(jù)最 高值位的1bit是用來(lái)確認(rèn)card內(nèi)部處理是否結(jié)束 (Ready/Busy輪詢). 接到本指令后, 處于Ready狀態(tài)的card將傳送CID數(shù) 據(jù).在MMC模式下,數(shù)據(jù)被送到CMD信號(hào),在CID數(shù)據(jù)的 每1bit傳送后,CMD信號(hào)狀態(tài)將與該card內(nèi)部狀態(tài)相 比較,如果不一致,將中止數(shù)據(jù)傳送,card返回到 Ready狀態(tài).如果相一致,該card 將認(rèn)為已被選中, 然后轉(zhuǎn)換到Identification 狀態(tài). 本指令會(huì)為已轉(zhuǎn)換到Identification狀態(tài)的card分 配一個(gè)相對(duì)card地址(RCA).當(dāng)RCA分配后,card將轉(zhuǎn) 換到Stand-by 狀態(tài),

53、對(duì)以后的CMD2和CMD3不回應(yīng). 這是用來(lái)設(shè)定DSR(DriveState寄存器)的指令,但是 本car不支持DSR. 本指令是用來(lái)選擇一張card,讓它在Stand-by狀態(tài) 和Transfer狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的指令.如果給card設(shè)定 已分配到的RCA地址,card將從Stand-by狀態(tài)轉(zhuǎn)換到 Transfer狀態(tài),并將回應(yīng)以后的讀取指令及其他指 令.如果給card設(shè)定RCA以外的地址,card將轉(zhuǎn)換到 Stand-by狀態(tài)。當(dāng)RCA=0000h時(shí),card將無(wú)條件地轉(zhuǎn) 換到Stand-by狀態(tài). 接到本指令后,將傳送CSD數(shù)據(jù). 接到本指令后,將傳送CID數(shù)據(jù). 接到本指令后,將從設(shè)定的

54、地址傳送P2ROM數(shù)據(jù),直 到接到指令CMD12為止. 本指令強(qiáng)行終止CMD11和CMD18的處理 接到本指令后, 將傳送狀態(tài)寄存器的信息. 接到本指令后,將轉(zhuǎn)換到休止(inactive)狀態(tài). 本指令用來(lái)設(shè)定Block 長(zhǎng)度.對(duì)象是以后的指令 CMD17 和 CMD18. 接到本指令后 ,將從自變量設(shè)定的地址傳送1 個(gè) block 長(zhǎng)度的數(shù)據(jù) .(block 長(zhǎng)度由指令 CMD16 設(shè) 定). 接到本指令后 ,將從自變量設(shè)定的地址連續(xù)傳送 block 長(zhǎng) 度 的 數(shù) 據(jù) , 直 到 接 到 指 令 CMD12 為 止.(block 長(zhǎng)度由指令 CMD16 設(shè)定). 本指令是給緊跟的指令 CM

55、D18 設(shè)定要傳送的 block 數(shù)量. 接到本指令后,將寫1個(gè)block 長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)到自變量 設(shè)定的地址.(block長(zhǎng)度由指令CMD16設(shè)定). 18READ_MULTIPLE _BLOCK 23SET_BLOCK _COUNT 24WRITE_BLOCK 10 25WRITE_MULTIPLE_ BLOCK READ_OCR 接到本指令后,將連續(xù)寫block長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)到自變量 設(shè)定的地址,直到接到指令CMD12為止.(block長(zhǎng)度 由指令CMD16設(shè)定). 接到本指令后,Card 將傳送 OCR 數(shù)據(jù).58 59CRC_ON_OFF本指令是用來(lái)設(shè)定 CRC 選項(xiàng)為 ON 或 OFF.在 SPI 模 式下,CRC 的初始值設(shè)定為OFF.CRC 選項(xiàng)bit=1表 示 CRC ON;CRC 選項(xiàng)bit=0表示 CRC OFF. SD 卡有兩個(gè)可選的通訊協(xié)議：SD 模式和 SPI 模式。SD 模式下傳輸速度比 SPI 模式 快，由于我們采用的處理器 S3C2440A 帶有 SD 卡控制組件，因此我們使用 SD 卡模式。 下面列出讀寫流程圖。 圖 2.9 SD 卡讀寫流程圖 11 結(jié)束 讀寫扇區(qū) 發(fā)送CMD7 否 發(fā)送CMD3 否 判斷是否為SD 卡？ 判斷是否為 MMC卡？ 發(fā)送CMD0 初始