摘要：本文使用at89c51snd1作为主控制器和mp3解码器，isp1362作为usb主机，将u盘中的mp3文件读取出来并进行播放，实现了mp3播放器中解码单元与存储单元的分离。

关键词：at89c51snd1c；isp1362；u盘；mp3播放器

播放器与存储器的一体化设计对mp3播放器的便携性起了关键性的作用，但与此同时，它又带来了很多新的问题。比如存储容量固定，如果想装下更多的歌曲只能去购买新的产品，造成了巨大的浪费。另一方面，一体化又限制了mp3播放器在其它领域的应用，比如汽车电子等。于是，将存储器与播放器分离，成为mp3的另一发展方向，也是开发这款u盘mp3播放器的意义所在。

主要芯片简介

at89c51snd1是atmel推出的基于8位c51mcu内核的mp3解码器芯片。它内置mp3硬件解码器，支持48khz、44.1khz、32khz、24khz、22.05khz及16khz采样频率，具有重低音、中音、高音均衡控制和重低环绕声效果。它可以适应市场上不同dac的可编程音频输出接口，兼容pcm和i2s格式。内置2304bram和64kbflash程序空间，方便用户增加复杂的功能。并通过内置锁相环提供mp3和音频时钟以及usb时钟。

要想读取u盘，usb主机控制器必不可少。为了将来进一步升级系统，本文选用了功能强大的usb－otg芯片isp1362。isp1362在单芯片上集成了otg控制器、高级主机控制器和外设控制器。isp1362的otg控制器完全兼容usb2.0以及on-the-gosupplement1.0协议，主机和设备控制器兼容usb2.0协议，并支持12mbps的全速传输和1.5mbps的低速传输。

图1系统框架图

系统硬件结构

整个系统的搭建围绕at89c51snd1进行，如图1所示。由于其内部具有硬件解码器，因此电路构成并不复杂。首先由单片机控制isp1362，将u盘中的mp3文件读取出来，送到硬件解码器进行解码。解码之后由数字音频接口将数字信号传送至音频daccs4330，转换之后产生音频信号。由于dac输出的信号功率有限，在后端又加入了运算放大器，经过放大之后的信号就可以直接输出给音箱或耳机等设备了。

at89c51snd1是基于51内核的单片机，因此，最小系统结构非常简单。除了传统单片机的晶振和复位电路之外，还有pll滤波电路和usb接口电路，如图2所示。

图2pll滤波电路及usb接口电路

isp1362是16位总线结构，不能直接和8位单片机接口。因此，将单片机的p0和p2口一同作为数据总线接至isp1362的16位总线上，将、、分别接到单片机的p3.4、p3.7和p3.6，通过仿真读写时序控制它的数据读取等操作。

除了这些基本的总线连接，isp1362还需要连接一些特殊的控制引脚：

a0：用于决定控制器处于命令状态还是数据状态：0表示数据状态，1表示命令状态；

a1：用于决定控制器工作于主机还是设备控制模式：0表示处于主机控制(hc)模式；1表示处于设备控制(dc)模式。

接至mcu的p1.5。p1.5＝0时表示处于otg工作状态，p1.5＝1则表示处于非otg状态。

int1_usb、int2_usb分别接至mcu的int0和int1引脚，用以产生中断。

isp1362有两个usb端口，分别是otg端口和主机端口。因为otg端口包含了主机功能，所以系统中使用otg端口来连接u盘。根据usb2.0协议，usb主机需要2个15k降tg端口同时又可作为设备端口使用，而设备是没有下拉电阻的。因此isp1362提供了“软连接”机制，通过内部的寄存器来控制电阻的连接与否。所以在硬件设计时并不需要在外部加下拉电阻。而为开漏输出，因此加入了一个10kw的上拉电阻r14_usb。如图3所示。

图3otg端口电路图

at89c51snd1c及isp1362的初始化

在开始播放mp3文件之前，需要一系列初始化操作。这些操作是通过设置at89c51snd1c及isp1362内部的相关寄存器来完成的。

at89c51snd1c的初始化

为了正常播放mp3文件，首先要对主控制器at89c51snd1c进行以下几方面的设置。

锁相环初始化

mp3解码器和音频输出接口使用的都是内部锁相环提供的时钟。锁相环的初始化是通过设置pllcon、pllndiv和pllndiv来完成的。其输出频率的计算公式为：pllclk=oscclk×(r+1)/(n+1)。

mp3解码器初始化

mp3解码器的初始化需要对mp3con和mp3clk进行设置。mp3解码器分缺少数据中断和校验中断两类中断，在mp3con中可以对其进行设置。简单处理可以采用查询标志位方式，避免使用中断。mp3解码器对时钟有一定的要求，mpegi格式的mp3数据要求最