MP3音频编解码芯片 VS1053B-L

VS1000/VS1103/VS1011/VS1003/VS1033/VS1053/VS1063/VS8053，VLSI专注于高品质的音频解码领域。此款产品用于互联网广播、互联网收音机、汽车音响、交通灯、便携式立体声、移动电话、语音提款机、电梯、电视机、婴儿监视器、音响设备、玩具等方面。
VS1053B-L特点
●能解码MPEG 1 和MPEG2 音频层III（CBR+VBR+ABR）；WMA 4.0/4.1/7/8/9 5-384kbps 所有流文件；
WAV(PCM+IMA AD-PCM);产生MIDI/SP-MIDI 文件。
●对话筒输入或线路输入的音频信号进行IMA ADPCM编码
●支持MP3 和WAV 流
●高低音控制
●单时钟操作12…13MHz
●内部PLL锁相环时钟倍频器
●低功耗
●内含高性能片上立体声数模转换器，两声道间无相位差
●内含能驱动30 欧负载的耳机驱动器
●模拟，数字，I/O 单独供电
●为用户代码和数据准备的5.5KB片上RAM
●串行的控制，数据接口
●可被用作微处理器的从机
●特殊应用的SPI Flash引导
●供调试用途的UART接口
●新功能可以通过软件和4 GPIO 添加
下面是VS1003B-L的实力应用

基于 VS1053B-L解码器的MP3播放器设计

关键字： VS1053B-L 解码器 MP3 播放器
　　引言
　　虽然现在市场上MP3的款式越来越多，功能越来越丰富，外观设计也越来越个性化和人性化，但是，现有的MP3播放器大部分还是将解码器与存储器一体化。这种设计对MP3播放器的便携性起了关键性的作用，但与此同时也带来了一些问题：一方面存储容量不易扩展，另一方面也不利于MP3播放器在其他领域的应用。本系统将存储器与解码器分离，可以利用多余的I／O接口，只要适当增加少量硬件开销并添加相应代码，即可以在此系统基础上方便地增加电压测量、频率测量、温度测量等功能，做到一机多用。
　　1 系统设计
　　MP3播放器系统结构框图如图1所示。系统在硬件上主要包括MSP430F149单片机最小系统、音频解码模块、SD卡读写模块、液晶显示模块以及用来存储自制字库的Flash存储器等重要模块。

MSP430F149是美国TI公司的MSP430系列单片机，它具有适合于各种应用的16位结构。采用“冯·诺依曼”结构，因此其RAM、ROM和全部外围模块都位于同一片地址空间内。而且具有超低功耗性能，同其他微控制器相比，MSP430系列可以大大延长电池的使用寿命，这对手持设备及一些要求低功耗电子产品中是非常重要的。此外，它还具有灵活、强大的处理能力、丰富的存储器、外设等优点。
　　2 硬件模块的具体实现
　　2．1 MSP430F149单片机最小系统
　　MSP430F149最小系统是整体设计中最核心的部分，控制着系统各个子模块之间的协调运行。它设计的成功与否，直接关系到整个设计能否正常运行。如图 2所示，MSP430F149最小系统中主要由稳压模块、晶振电路、复位电路以及人机交互式按键输入4部分组成。SPX1117M3-3.3是系统稳压芯片，为系统提供稳定的3．3 V电源。SP708S是系统管理芯片，与手动复位开关一起，主要起可靠复位作用。考虑到MP3播放器的人机交互操作，共设计了6个按键(KEY1到 KEY6)。它们的按键功能分别是：确定、向下、向上、退出、音量加、音量减。

2．2 音频解码模块
　　 VS1053B-L是芬兰VLSI公司生产的单芯片MP3／WMA音频解码芯片。其拥有一个高性能、低功耗的DSP处理器核VSDSP，5 KB的指令RAM，O．5 KB的数据RAM，串行的控制和数据输入接口，4个通用I／O口，1个UART口，1个可变采样率的ADC，1个立体声DAC以及音频耳机放大器。其内部结构图如图3所示。

音频解码模块对单片机从SD卡里读取的数字MP3音频数据流进行解析，并转换成模拟信号进行输出。图4是该MP3播放器的音频解码模块电路原理图。

采用 VS1053B-L音频解码芯片来实现音乐数据流的解析。 VS1053B-L与核心控制器MSP430F149的数据通信是通过SPI总线方式进行的。 VS1053B-L通过串行命令接口(SCI)和串行数据接口(SDI)来接收MSP430F149的控制命令和MP3的数据；通过xCS、xDCS引脚的置高／低来确认是哪一个接口处于传送状态。 VS1053B-L的功能控制，如初始化、软复位、暂停、音量控制、播放时间的读取等，均是通过SCI口写入特定寄存器实现的。两条SCI指令之间要通过DREQ引脚信号判断上一次处理是否完成。