一種基于WinCE6．0的數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)的設(shè)計(jì)

摘要：提出一種基于WinCE 6．0的數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)的設(shè)計(jì)方案，介紹了基于WinCE 6．0的系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程和數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)芯片Si4730的特性，詳細(xì)分析了WinCE6．0下驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法，并通過基于S3C2440的硬件平臺(tái)加以驗(yàn)證。該方案具有可靠性高、功耗低、界面美觀等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：WinCE6．0；Si4730；I2C總線驅(qū)動(dòng)程序；S3C2440

    本設(shè)計(jì)利用數(shù)字收音機(jī)芯片Si4730，為基于WincE6．0的智能系統(tǒng)集成FM功能提供了一種很好的解決方案，該方案實(shí)現(xiàn)了全頻手動(dòng)與自動(dòng)搜臺(tái)等功能。

1 基于WinCE6．0的系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程
    如圖1所示，基于WinCE 6．0的系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般分為3個(gè)過程：針對(duì)不同的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)BSP包，BSP包括Boot-loader、OAL和驅(qū)動(dòng)程序；針對(duì)系統(tǒng)的需求，利用Platform Builder for CE 6．0選擇合適的組件，構(gòu)建操作系統(tǒng)并導(dǎo)出SDK；在SDK的支撐下開發(fā)應(yīng)用程序。

    WinCE 6．0與其早期版本相比，開發(fā)工具有了較大的變化。Platform Builder已經(jīng)不是一個(gè)單獨(dú)發(fā)行的工具，Platform Builder 6．0已經(jīng)成為Visual Studio．Net 2005的一個(gè)插件，所以在visual Studio．Net 2005集成開發(fā)環(huán)境中即可完成WinCE6．0的系統(tǒng)定制、驅(qū)動(dòng)開發(fā)和應(yīng)用程序開發(fā)。

2 數(shù)字收音機(jī)芯片Si4730
2．1 Si4730簡介
    Si4730／31是Silicon Labs公司推出的高集成度AM／FM收音機(jī)芯片，原理圖如圖2所示。

    Si4731具有RDS／RBDS功能和數(shù)字音頻接口。在不包括天線的情況下，Si4730／31及其外圍電路只需15 mm2。它的功能十分豐富，包括自動(dòng)搜臺(tái)、自動(dòng)校準(zhǔn)、數(shù)字調(diào)諧、自適應(yīng)噪聲抑制能力等，這些特性非常適合于便攜式設(shè)備。由于不需要RDS／RBDS功能，所以這里選用Si4730這款芯片。
2．2 Si4730的控制接口
    Si4730的外圍電路非常簡單，如圖3所示。Si4730提供了3種控制方式：2線模式(兼容I2C總線)、SPI模式、3線模式。芯片通過RST引腳上升沿時(shí)GP01與GP02的引腳狀態(tài)來決定采用哪種方式，當(dāng)GP01與GP02懸空時(shí)Si4730為2線模式。SEN引腳接高電平時(shí)，器件地址為0xC6H；接低電平時(shí)，地址為0x22H。

3 接口電路與驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)
    本設(shè)計(jì)的硬件平臺(tái)采用S3C2440處理器，已經(jīng)完成BSP包的開發(fā)以及WinCE 6．0操作系統(tǒng)的移植。
3．1 接口電路的設(shè)計(jì)
    由于S3C2440具有I2C接口，所以只需將其與Si4730的I2C接口互相連接。Si4730的復(fù)位引腳RST與S3C2440的GPB5引腳相連。
3．2 驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)
    驅(qū)動(dòng)程序由兩部分組成：I2C總線的驅(qū)動(dòng)和GPIO口的驅(qū)動(dòng)。I2C總線的驅(qū)動(dòng)用于操作系統(tǒng)與Si4730之間的通信，GPIO口的驅(qū)動(dòng)用于應(yīng)用程序控制Si4730的復(fù)位。
3．2．1 Si4730的命令
    Si4730的命令有兩種：一種是控制命令，如調(diào)諧到某一頻率、自動(dòng)搜索等；一種是屬性命令，如設(shè)置接收信號(hào)的強(qiáng)度門限、輸出音量的大小等。常用的命令有以下幾種：
    ①上電(POWER_UP)，命令格式為{0x01，0xd0，0x05}。
    ②獲取芯片信息(GET_REV)，命令格式為{0x10}。
    ③調(diào)諧到某一頻率(FM_TUNE_FREQ)，命令格式為{0x20，0x00，ARG2，ARG3，0x00}。其中ARG2與ARG3是頻率的十六進(jìn)制數(shù)，例如102．3 MHz，則ARG2為0x27，ARG3為0xF6。
④自動(dòng)搜索(FM_SEEK_START)，命令格式為{0x21，0x0c)。
3．2．2 I2C總線驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)
    這里采用流接口驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)方法開發(fā)I2C總線驅(qū)動(dòng)。I2C總線驅(qū)動(dòng)提供給操作系統(tǒng)的流接口為I2C_Init()、I2C Open()、I2C Close()、I2C Write()、I2C Read()、I2C_IOControl()等，應(yīng)用程序通過調(diào)用CreateFile()、WirteFile()和DeviceloControl()等接口函數(shù)來訪問設(shè)備。在已編譯完成的WinCE6．0鏡像工程中添加I2C總線驅(qū)動(dòng)的流程如圖4所示。

    ①添加子工程。在鏡像工程的Solution Explorer窗口中，右鍵選擇Add New Subproject，新建子工程。
    ②編寫I2C總線驅(qū)動(dòng)程序。在Source files下新建I2c．c的源文件，并在該文件中編寫驅(qū)動(dòng)代碼，驅(qū)動(dòng)程序的主要內(nèi)容就是實(shí)現(xiàn)流接口函數(shù)。讀I2C總線的實(shí)現(xiàn)函數(shù)為BooL_WRITE_IIC(UINT32 slvAddr，UINT8 n，UINT8*data)。寫I2C總線的實(shí)現(xiàn)函數(shù)為BooL READ_IIC(UINT32 slvA-ddr，UINT32 addr，UINT8 n，UINT8*data)。I2C_IOControl()的作用是傳遞I／O控制命令給設(shè)備，在該函數(shù)里實(shí)現(xiàn)了對(duì)Si4730的控制。部分代碼如下：
   
   
    ③注冊(cè)表中注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。打開platform．reg文件，在其中添加注冊(cè)信息如下：
   
    ④將驅(qū)動(dòng)程序打包進(jìn)鏡像中。打開platform．bib配置文件，添加如下代碼：
     I2c．dll$(_FLATRELEASEDIR)＼I2c．dll NK SHK
    ⑤創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)程序的def文件。工程需要def文件導(dǎo)出相應(yīng)的函數(shù)，文件的部分內(nèi)容為：
   
3．2．3 GPIO驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)
    Si4730工作時(shí)需要一個(gè)復(fù)位信號(hào)，這里使用S3C2440的GPB5口來進(jìn)行控制。在驅(qū)動(dòng)中設(shè)置寄存器GPXCON為輸出功能，設(shè)置寄存器GPXDAT的值為0或1來控制輸出口為低電平或高電平。相關(guān)代碼如下：
   
   
4 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
4．1 功能實(shí)現(xiàn)
    應(yīng)用程序的作用是調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序的流接口函數(shù)控制Si4730，從而實(shí)現(xiàn)FM的功能。在應(yīng)用層中需要用到的API是CreateFile()、Devicelo Control()、ReadFile()、WriteFile()，函數(shù)的參數(shù)說明可以參考Visual Studio 2005的幫助文件。
    程序中首先使用CreateFile()打開設(shè)備句柄：
    I2Cdriver=CreateFile(L“I2C：”，GENERIC_READ|GENERIC_WRITE，0，NULL，OPEN_EXISTING，0，NULL)；
    然后就可使用DeviceIocontrol()、ReadFile()、Write File()等API函數(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，如調(diào)諧的實(shí)現(xiàn)：
    DeviceloControl(I2Cdriver，IOCTL_FM_TUNE，NULL，0，NULL，0，NULL，NULL)；
4．2 界面設(shè)計(jì)
    良好的界面是應(yīng)用程序重要的部分，如圖5所示，界面中應(yīng)該有如下幾個(gè)部分：播放、頻率向上調(diào)諧、頻率向下調(diào)諧、音量控制等。