2023年度w基于SPCE061A音乐播放器设计【通用文档】
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w 基于 SPCE061A 的音乐播放器设计 单位代码：
005 分 类 号：
TN 912.2 延安大学西安创新学院 本科毕业论文（设计） 题 题 目 目 ：
基于 A SPCE061A 的音乐播放器设计 专 专 业 业 ：
电子信息工程 姓 姓 名 名 ：
刘 栋 学 学 号：
0903024140 指导教师：
杨延宁 职 职 称：
教 授 毕业时间：
二〇一三年六月 基于 SPCE061A 的音乐播放器设计 摘要：随着时代的进展与科学技术的进步，各式各样的音乐设备层出不穷，人们在欣赏美妙乐曲的同时，对音乐播放器的大小、功能、存储量等要求越来越高。早期出现的音乐盒靠机械振动发出动听悦耳的旋律，后来取而代之的是更新换代很快的电子音乐播放器。本设计是一款由硬件外围电路与软件来实现的音乐播放器。硬件部分由凌阳 SPCE061A 单片机与 1602 液晶显示部分与 SPR 模组构成，软件方面利用凌阳公司附带的 RESWRITER 工具与语音压缩工具 COMPRESS TOOL 方便了程序的烧写与音乐的更换。此设计硬件电路连接简单方便，再加上61 单片机性价比比较高，能够非常方便灵活的实现语音的录放系统，因此具有一定的有用价值。
关键词：SPCE061A；SPR 模组；1602 液晶显示；RESWRITER；COMPRESS TOOL Design of music player based on MCU SPCE061A Abstract: With the development and progress of science and technology, a wide range of music devices endless stream of people at the same time in a wonderful song, music player, size, function, and storage capacity requirements getting higher and higher. The early Music Box issued by mechanical vibration a melodious melody, later replaced by electronic music player replacement soon. The design is a hardware peripheral circuitry and software to achieve the music player. The hardware part by Sunplus SPCE061A MCU as well as 1602 display part and SPR module, and software Sunplus with RESWRITER tools and voice compression tool to facilitate replacement of the programming process and music COMPRESS TOOL. This design the hardware circuit is easy and convenient connections, coupled with the relatively high cost of 61 single-chip voice recording systems can be very convenient and flexible, so it has some practical value. Key Words: SPCE061A; RESWRITER; SPR module; 1602 LCD; COMPRESS TOOL 目 录 1 选题背景.................................................................................................................... 0 2 系统总体设计方案.................................................................................................... 0 2.1 方案选择........................................................................................................... 0 2.2 系统的工作原理.............................................................................................. 2 2.3 硬件模块连线图.............................................................................................. 2 3 音乐播放器的硬件设计............................................................................................ 3 3.1 SPCE061A 单片机主板 ................................................................................... 3 3.1.1 SPCE061A 概述 ..................................................................................... 3 3.1.2 SPCE061A 芯片性能简介 ..................................................................... 4 3.2 SPR 模组模块 .................................................................................................. 5 3.2.1 基本特性与参数指标............................................................................. 6 3.2.2 SPR 模组的要紧功能 ............................................................................ 6 3.2.3 SPR 模组硬件框图 ................................................................................ 7 3.2.4 ResWriter 工具简介 ............................................................................... 8 3.3 液晶 1602......................................................................................................... 8 3.3.1 液晶 1602LCD 的基本参数及引脚功能.............................................. 8 3.3.2 液晶 LCD1602 均衡效果显示............................................................ 10 4 音乐播放器的软件设计.......................................................................................... 10 4.1 音乐播放器主函数设计................................................................................. 10 4.1.1 初始化函数........................................................................................... 13 4.1.2 语音播放的实现................................................................................... 14 4.2 均衡器的实现................................................................................................ 14 4.3 中断的使用.................................................................................................... 15 5 音频算法与语音资源的更换.................................................................................. 15 5.1 凌阳音频......................................................................................................... 15 5.1.1 凌阳音频压缩算法的编码标准........................................................... 15 5.1.2 压缩分类............................................................................................... 15 5.1.3 凌阳常用的音频形式与压缩算法....................................................... 16 5.2 音频格式......................................................................................................... 16 5.2.1 声音文件格式....................................................................................... 16 5.2.2 MIDI 文件（.mid/.rmi）...................................................................... 16 5.3 语音资源的添加与更换................................................................................ 16 6 结论.......................................................................................................................... 21 参考文献...................................................................................................................... 22 致 谢............................................................................................................................ 23 附录.............................................................................................................................. 24 1 选题背景 进入 21 世纪以来，电子技术取得了突飞猛进的进展，电子产品如雨后春笋般的出现在社会的各个领域，极大的推动了电子行业的进展。随着 IC 集成度越来越高与制造成本越来越低，使得音乐播放器得到了很广泛的普及。在音乐播放器带给我们欢乐的同时，自身的更新换代也很快。音乐播放器的核心部分是解码芯片，其本质就是一个小型单片机。单片机是现代计算机、电子技术的新兴领域。不管是单片机本身，还是单片机应用系统设计方法都会与时俱进。目前，单片机正朝着高性能与多品种方向进展。趋势将是全盘 CMOS 化，最大化的 SOC 设计，以串行方式为主的外围扩展等几个方面进展[1] 。
本设计使用凌阳 61 板作为主开发芯片，“61 板”是 SPCE061A EMU BOARD 的简称，是 SPCE061A 单片机的开发系统，通过连接不一致的硬件部分与下载不一致的程序就能够实现相应的功能。61 板除了具备单片机最小系统电路外，还包含电源电路、音频电路、复位电路等。本设计利用 SPCE061A 的语音处理功能，配合 SPR 模组与液晶 1602 构成的外围电路，再加上相应的软件程序，通过学习与实践，能够实现音乐播放器。
2 系统总体设计方案 2.1 方案选择 单片机是各类嵌入式系统与智能化设备的核心，音乐播放器的核心部分就是由单片机构成的。单片机的种类各式各样，不一致种类单片机的功能特点也各不相同。通过在学习过程中对单片机的认识与实践不断加深，各类类型的单片机的优点也得以展现。此次毕业设计中我总结了两种音乐播放器的设计方案。
方案一：
使用 AT89C51 单片机作为整个设计的中心操纵模块，外接+5V 的电源给单片机供电。单片机所需要的时钟信号由晶振部分产生，开发板上的矩阵键盘去产生相应的外部中断来操纵音乐播放器的上一首与下一首曲目。再利用 I/O 接口的输出去驱动蜂鸣器工作发出声响，用 LED 作为音乐播放器的显示部分。最后，单片机外加一个复位电路，能够在程序出错时，重新启动单片机让其重新工作。设计框图如图 2-1 所示：
晶振部分复位电路蜂鸣器LED显示功能按键AT89C51电源 图 2-1 总体设计框 方案二：
使用凌阳科技公司生产的 SPCE061A 单片机作为核心部分，用开发板自带的按键作为输入，液晶 1602 作为用户界面的提示部分与均衡器的显示效果、SPR4096 模组作为音乐资源的存储部分与 61 板语音播放等部分，61 板作为整个音乐播放器的核心操纵器同时负责语音输出 [3] 。如图 2-2 为硬件系统设计框图 SPCE061ASIO SPR4096LCD160261板SPR模组键盘 按键组 图 2-2 硬件系统设计框图 由于凌阳的语音芯片使用较少的外围器件就能够实现最小系统，且SPCE061A 集成有 ADC、DAC、PLL、AGC 等电路，并配有凌阳 16 位单片机集成开发环境，支持标准 C 语言与汇编语言编程，使得开发方便、容易。加之脱 离了千篇一律的靠 89C51 单片机来实现硬件电路的开发，为设计注入了新的资源与思想，因此本设计使用了方案二。
2.2 系统的工作原理 整个系统的中心操纵模块为 SPCE061A，输入部分使用开发版自带键盘；液晶 LCD1602 与 61 板连接实现音乐播放时均衡器效果的显示；SPR4096 模组存储语音资源，通过硬件电路与 61 板的连接去实现音乐播放器的播放操纵功能。
2.3 硬件模块连线图 整个音乐播放器的硬件模块要紧由键盘模块，SPR4096 模组，1602 液晶显示模块构成。硬件电路具体连接如图 2-3 所示：
SCKSPR模组SDAIOB0IOB0IOB15IOB14IOB13D0-D7EPR/WRS1602液晶IOA0IOA1IOA2按键组IOA8-IOA15SPCE061A按键组 图 2-3 硬件模块连线图 IOA0—Key1(61 板自带的按键，按键的另一端接 5V 电压)；
IOA1—Key2；
IOA2—Key3；
IOA8-IOA15----D0-D7（液晶 LCD1602）；
IOB13—RS（液晶 LCD1602 数据/命令选择端）；
IOB14—R/W（液晶 LCD1602 读/写选择端）；
IOB15—EP（液晶 LCD1602 使能端）；
IOB0—SCK（SPR4096 模组）；
IOB1—SDA（SPR4096 模组）。
功能说明：按键部分要紧实现如下功能：按键功能图如 2-4 所示 按下key1，开始或暂停按下key2播放上一曲按下Key3播放下一曲；按住1秒钟关闭音乐 图 2-4 按键功能图 (1)当系统处于停止状态时，各个按键功能为：
按下 KEY1 键开始播放音乐；
按下 KEY2 键选择上一曲；
按下 KEY3 键选择下一曲，长按一秒钟恢复到停止状态。
(2)当系统处于播放音乐状态时，各个按键功能为：
按下 KEY1 键暂停；
按下 KEY2 键选择上一曲；
按下 KEY3 键选择下一曲。
3 音乐播放器的硬件设计 在音乐播放器的设计过程中，外围硬件电路使用了三种模块。
1.凌阳科技公司生产的SPCEA061A开发板作为负责操纵音乐播放的核心器件。
2.SPR4096 模组模块作为存储语音资源的介质。
3.液晶 1602 模块作为音乐播放时均衡器效果显示部分。
3.1 SPCE061A 单片机主板 3.1.1 SPC...