手機和弦芯片C520原理及播放MIDI音樂文件的流程

　目前手機市場有多種和弦控制芯片，使用較多的有日本的Yamaha，我國臺灣的華邦和旺宏、大陸的中星微和智多微。各個公司的和弦芯片都有自己的特點，其中智多微的C520能夠支持民族樂器播放，所以選用C520作和弦音樂控制。

　　2 C520和弦芯片

　　C520是上海智多微電子有限公司的一款和弦芯片，專門用于為手機提供清脆逼真的音樂鈴聲和豐富游戲音效。該芯片集成了64和弦、16音色波表和21首中國民樂，具有3D立體聲環(huán)繞增效的MIDI合成器、MIDI GM預(yù)置ROM、16位高性能音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器和2/4位ADPCM解碼器等功能。

　　2.1 芯片特點

　　相對于市場上的其他手機和弦芯片，C520具有以下幾個特點：

　?、?能夠通過片上的音樂合成器對輸入MIDI信號合成，或者通過ADPCM解調(diào)器對輸入的ADPCM信號解調(diào)，然后通過內(nèi)置的DAC輸出波形。

　?、?集成了高質(zhì)量的MIDI GM音色庫，容量高達(dá)3 Mb;提供GM音色庫之外的民族樂器音色庫，支持二胡、古箏、琵琶等20多種民族樂器;支持多音色和復(fù)音——最多同時支持16個音色和64復(fù)音。

　?、?具有多個功能端口，可支持手機振動驅(qū)動及LCD背光驅(qū)動，可用于播放音樂同步的PWM來控制七彩燈。

　?、?與主控端的接口可以是并行接口或者串行接口;允許芯片工作于DAC輸入模式，接受兼容通用串行DAC數(shù)據(jù)格式的輸入數(shù)據(jù);片內(nèi)集成不同輸入數(shù)據(jù)的FIFO;待機模式下典型工作電流小于50 μA。

　　2.2 功能單元

　　整個芯片由IOU(I/O接口單元)、 SG(音樂合成器)、ADEC(ADPCM解調(diào)器)、TG(時鐘模塊)和ANALOG(邏輯)模塊組成。

　　IOU完成與外部CPU的接口，控制內(nèi)部的FIFO以及芯片其他功能接口;形成音樂的MIDI數(shù)據(jù)以及外部CPU對芯片的控制命令也是通過IOU中的寄存器送出。SG模塊從IOU的FIFO中取的MIDI數(shù)據(jù)，采用波表合成的方式合成音樂。ADEC接收經(jīng)過壓縮的PCM數(shù)據(jù)，根據(jù)相應(yīng)的控制信號進(jìn)行解碼，將解碼后的16位PCM碼輸出至SG的DSP單元。TG對輸入時鐘倍頻以及產(chǎn)生內(nèi)部時鐘。ANALOG包括一個DAC和對DAC的輸出信號進(jìn)行低通濾波以及功率放大的AMP。C520芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　3 應(yīng)用

　　3.1 典型電路

　　控制CPU選用三星公司的32位RISC芯片S3C4510B。該芯片是專為嵌入式以太網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的，內(nèi)核為ARM7TDMI，支持高代碼密度的THUMB指令集，適用于對價格及功耗敏感的應(yīng)用場合。

　　圖1 C520內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

　　圖2典型應(yīng)用電路