MP3+DAB的應(yīng)用解決方案

MP3播放器具有體積小、功耗低、下載歌曲方便等優(yōu)點(diǎn)，廣受人們的歡迎。

數(shù)字音頻廣播(DAB)是全新的數(shù)字化廣播體系，與傳統(tǒng)的AM/FM廣播體系相比，DAB能節(jié)省頻譜資源，而且信息量大、音質(zhì)佳，是繼傳統(tǒng)的AM/FM廣播之后的第三代高效率、高質(zhì)量的廣播方式。此外，數(shù)字廣播還具有抗噪聲、抗干擾、抗電波傳播衰落、適應(yīng)高速移動接收等優(yōu)點(diǎn)。駿龍科技有限公司推出的MP3+DAB方案完美地結(jié)合了MP3和DAB的優(yōu)點(diǎn)。該方案由DAB接收模塊、主控MCU(STMP35xx)、NAND閃存、mini SD、按鈕、USB接口、OLED、音頻輸出等硬件以及嵌入式控制軟件組成。

MP3+DAB硬件電路設(shè)計

1. 方案結(jié)構(gòu)框圖

MP3+DAB系統(tǒng)的完整結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。從天線接收到的DAB信號由DAB接收模塊進(jìn)行處理，輸出有效的廣播數(shù)據(jù)，然后通過I2S和SPI總線傳送到主控MCU(STMP35xx)，由MCU完成解碼、數(shù)模轉(zhuǎn)換，最后輸出音頻并顯示相應(yīng)的文字信息。

圖1：MP3+DAB系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖

主控MCU采用SigmaTel公司的STMP35xx)。STMP35xx是高度集成、針對電池而優(yōu)化集成電路，被設(shè)計用于對壓縮音頻文件(如MP3)進(jìn)行解碼，具有高性能音頻編譯碼器、DSP、USB接口、SPI總線、I2S總線及通用I/O口。它與NAND閃存是MP3播放器的主要硬件部分，可提供高質(zhì)量的音頻，也可以錄音，包括DAB節(jié)目錄音、麥克風(fēng)環(huán)境錄音。SigmaTel公司還提供高性能的FM接收芯片(STFM1000)，可以根據(jù)客戶的要求增加FM功能。

該方案支持USB接口，提供了方便的軟件升級和高速的歌曲下載功能。mini SD支持熱插拔，可為系統(tǒng)增大存儲空間。輸出部分主要由音頻輸出和OLED構(gòu)成，可輸出優(yōu)質(zhì)音頻和相關(guān)的文字信息。

2. 器件選型

器件的選型要求在滿足系統(tǒng)需求的情況下使成本最低、功耗最小、設(shè)計方便且易于調(diào)試，因此要兼顧硬件成本和器件的供貨情況等。主控MCU選用STMP3550，對壓縮音頻文件進(jìn)行解碼，具有高性能音頻編譯碼器、DSP、USB接口、SPI總線、I2S總線及通用I/O口。它內(nèi)部嵌有豐富的電路功能模塊，包括電源管理模塊(可提供1.5V內(nèi)核電壓和3.3V外圍電壓)、ADC模塊、對I2S數(shù)字音頻進(jìn)行處理的DAC音頻模塊等。采用該MCU不但可以顯著減少外部器件，為系統(tǒng)節(jié)省PCB空間，而且還可以減少獨(dú)立元件之間的輻射干擾。

圖2：外部閃存電路連接圖

顯示模塊采用藍(lán)色的OLED，這讓產(chǎn)品更具有時尚效果。OLED具有許多LCED可比擬的優(yōu)勢，它們包括：1. OLED的厚度更小，重量更輕，由于呈固態(tài)結(jié)構(gòu)沒有液體物質(zhì)，所以抗震性能更好，不怕摔；2. 幾乎沒有可視角度的問題，即使在很大的視角下觀看，畫面仍然不失真；3. 響應(yīng)時間是LCD的1,000倍，顯示運(yùn)動畫面不會有拖影的現(xiàn)象；4. 低溫特性好，在零下40度時仍能正常顯示，這是LCD是無法做到的；5. 制造工藝簡單、成本更低；6. 發(fā)光效率更高、功耗更低。

3. 主要模塊的電路設(shè)計

閃存與STMP3550相連接，閃存具有支持在線擦寫、可擦寫次數(shù)多、速度快、功耗低、容量大和價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，適用于臨時數(shù)據(jù)交換和存儲用戶文件。圖2為外部閃存電路的連接圖。PCB走線時，應(yīng)將C6和C7分別靠近閃存的兩個電源引腳放置。

圖3：OLED與STMP3550連接。

OLED與STMP3550相連的部分包括數(shù)據(jù)線和控制線，如圖3所示。OLED需要一個專門的驅(qū)動電壓，在該設(shè)計中利用特瑞仕(Torex)半導(dǎo)體有限公司的XC9119的升壓電路來提供OLED的驅(qū)動電壓，如圖4所示。為保證XC9119能正常工作，并提供穩(wěn)定的電壓，因此C125的電容值必須足夠大。

圖4：利用XC9119來提供OLED的驅(qū)動電壓，C125的電容值必須足夠

DAB的天線信號輸入非常關(guān)鍵。由于該系統(tǒng)是便攜式系統(tǒng)，所以用耳機(jī)線的地線作為DAB的天線。如圖5所示，L14可選用1.5kΩ@100MHz的低價位磁珠。PCB布線時，L14應(yīng)盡量靠近耳機(jī)插座J1。

圖5：在DAB的天線連接中，L14應(yīng)盡量靠近耳機(jī)插座J1。

嵌入式控制軟件

嵌入式控制軟件主要實(shí)現(xiàn)以下功能：1. 初始化DAB模塊，處理DAB數(shù)據(jù)流；2. 按鍵掃描與處理；3. 讀寫NAND閃存，數(shù)據(jù)流處理；4. 偵測mini SD，并對其讀寫、數(shù)據(jù)流處理；5. OLED顯示驅(qū)動。

本方案是一個帶有錄音功能的組合式DAB+MP3播放器的可定制的制造解決方案，可以廣泛應(yīng)用于個人、家庭和車載應(yīng)用，能為消費(fèi)者提供音質(zhì)純凈的聽覺效果和高效率、高質(zhì)量的數(shù)字廣播。