隨著技術(shù)的不斷進步和市場對MP3播放器新的要求，MP3解決方案也不斷推陳出新。特別是最近一年，各家IC公司以眼花繚亂之勢推出了從多片到單片SOC的新方案。

ATMEL在上述形勢下，于2002年率先推出了帶即插即用U盤功能的單芯片閃存MP3解碼器芯片。TLG公司在ATMEL協(xié)助下，已成功開發(fā)了多款性價比極優(yōu)的暢銷機型。

AT89C51SND1具有以下功能：

典型應(yīng)用

MP3播放器

PDA，數(shù)碼相機，MP3移動電話

汽車多媒體MP3

家庭多媒體MP3

ATMEL單片閃存MP3解碼芯片的優(yōu)點

集成USB,MMC的嵌入式C51非常小的系統(tǒng)軟件功能齊全帶USB功能的MP3播放器僅需15K字節(jié)固件代碼。

有44通用I/O口的嵌入式C51NAND Flash, SSFDC, I2C, SPI和IDE多種擴展功能接口容易適應(yīng)多種應(yīng)用場合(Flash/CD/HDD播放器，汽車/旅行/組合音響...)。

硬件MP3解碼器和硬件接口控制器非常低的工作電流：25mA@(128Kbps,48KHz采樣率，16MHz時鐘C51 X1模式，3V, 25C)。

可以通過USB進行固件升級的flash版本通過網(wǎng)頁下載音樂和固件系統(tǒng)引導(dǎo)或者用戶特殊引導(dǎo)的E2PROM。

低成本的掩模ROM版本：64K 80C51 + MP3解碼器 + USB！

提供廉價的開發(fā)工具和不需要軟件授權(quán)費用。

提供絕大部分的程序C51代碼，給用戶充分發(fā)揮的空間。

內(nèi)置2304字節(jié)的RAM，方便用戶增加復(fù)雜的功能。

內(nèi)置程序存儲器和多種固件加密方式，保護用戶獨有創(chuàng)新的知識版權(quán)。

需要很少的外圍器件SND1,DC-DC,音頻DAC和存儲器，可以做到很小的空間內(nèi)，適應(yīng)現(xiàn)代MP3的纖小而功能全面的要求。

ATMEL單片閃存MP3解碼芯片典型應(yīng)用的硬件結(jié)構(gòu)

我們使用ATMEL單片閃存MP3解碼芯片設(shè)計一個市場上最流行的MP3播放器，具有中文LCD顯示，即插即用而且可以當(dāng)U盤使用，內(nèi)置128M字節(jié)NAND閃存，使用一節(jié)AAA(7號)電池，有錄音、復(fù)讀和電池電量指示。

硬件框圖略(詳見《單片機天地》2003.10)

1.AAA電池通過DC-DC電路從1.5V轉(zhuǎn)換到3V提供給MCU、DAC、耳機放大器、LCD模塊、NAND閃存、錄音前置放大器等電路電源。

2.MCU在通過鍵盤和LCD液晶顯示屏和用戶進行交流，接收用戶的指令并從LCD液晶顯示屏中將用戶指令執(zhí)行的結(jié)果顯示出來。如：a用戶按播放鍵要求播放MP3音樂時，MCU讀NAND閃存的數(shù)據(jù)。如果有MP3歌曲在閃存上，MCU讀MP3文件，并且將MP3的歌名顯示在LCD液晶顯示屏上；如果沒有MP3歌曲在閃存上，MCU顯示沒有的歌曲的信息在LCD液晶顯示屏上，如果還有別的問題也顯示在LCD液晶顯示屏上。

3.如果用戶把MP3播放器連接到電腦(包括使用MICROSOFT WINDOWS、UNIT、LINUX、MAC OS)中，MCU識別到用戶讀寫NAND閃存要求時，根據(jù)電腦的指令對NAND閃存進行讀寫，并且及時將狀態(tài)顯示在LCD液晶顯示屏上。

4.當(dāng)用戶進行錄音時，MCU將麥克風(fēng)和麥克風(fēng)前置放大電路的電源打開，將其他無關(guān)的電路電源切斷，防止對錄音產(chǎn)生干擾，經(jīng)過放大的麥克風(fēng)聲音信號經(jīng)過MCU集成的A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后MCU將該數(shù)字信號存儲到HAND閃存上，MCU按照一定的頻率周而復(fù)始的重復(fù)上述過程，直到用戶要求錄音停止或HAND閃存用完。

5.當(dāng)用戶要求播放MP3音樂時，如果有MP3歌曲在閃存上，MCU將一段的MP3歌曲的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)從HAND閃存讀到MCU集成的MP3解碼器中，并且根據(jù)MP3數(shù)據(jù)的格式和用戶的要求設(shè)置好MP3解碼器的參數(shù)，MP3數(shù)據(jù)通過MP3解碼器解碼后變成WAV格式的數(shù)字信號，該信號按照用戶設(shè)定的外部A/D轉(zhuǎn)換器格式通過音頻接口輸出的外部A/D轉(zhuǎn)換器，外部A/d轉(zhuǎn)換器將WAV格式的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為人耳朵可以接受的模擬信號并且通過耳機放大器放大后送到耳機。

ATMEL單片閃存MP3解碼芯片典型應(yīng)用的固件(Firmware)結(jié)構(gòu)圖略(詳見《單片機天地》2003.10)

由于系統(tǒng)管理的接口、器件和任務(wù)都比較復(fù)雜，整個固件系統(tǒng)是復(fù)雜的。但是掌握一定的方法消化并運用固件是不困難的。

固件從任務(wù)調(diào)度的角度來說，分為：

a disp_task.c負(fù)責(zé)顯示任務(wù)，定時的更新顯示狀態(tài)。

kbd_task.c負(fù)責(zé)接收用戶的按鍵請求。

usb_task.c負(fù)責(zé)接收電腦通過USB口發(fā)來的命令和數(shù)據(jù)。

mem_task.c負(fù)責(zé)存儲器的管理工作。

mode_task.c負(fù)責(zé)模式轉(zhuǎn)換的分配工作，主要是song_task,voice_task,tool_task之間的轉(zhuǎn)換：

song_task.c負(fù)責(zé)MP3播放工作，voice_task.c負(fù)責(zé)錄音的錄和放工作，tool_task.c負(fù)責(zé)常用工具的管理工作。

各個任務(wù)之間是一種協(xié)作式多任務(wù)方式工作的，每個任務(wù)接收系統(tǒng)發(fā)出的調(diào)度數(shù)據(jù)，處理相應(yīng)的工作，如果工作的條件(I/O資源、時間等)滿足，就執(zhí)行相應(yīng)的工作，否則釋放MCU的控制權(quán)，等待下次MCU的控制權(quán)。

ATMEL單片閃存MP3解碼芯片典型應(yīng)用的軟件結(jié)構(gòu)

由于ATMEL單片閃存MP3解碼芯片是即插即用的U盤，只有WIN98下需要驅(qū)動程序，ATMEL免費提供編譯好的版本和用戶可修改的版本W(wǎng)IN98驅(qū)動程序。

ATMEL單片閃存MP3解碼芯片開發(fā)平臺：

開發(fā)板：DVK-04 kit

仿真器：CEIBO FE-51SND

固件(Firmware)編譯器：Keil C51 V7.0+

固件(Firmware)下載工具：FLIP 1.60+

固件的下載電纜：RS232串口電纜(TTL帶電平轉(zhuǎn)換)或USB連接電纜。

展望

順應(yīng)市場對MP3播放器在下載速度、耗電、保護知識產(chǎn)權(quán)、體積等方面的要求，TLG已完成以硬盤為存儲介質(zhì)的超大容量新一代MP3開發(fā)。ATMEL具有USB2.0主從OTG、集成電源管理、集成A/D轉(zhuǎn)換器、存儲控制器等更強功能的下一代芯片也即將推出。