單片機(jī)實(shí)現(xiàn)MP3播放的方法

6）VS1003的功能寄存器

VS1003共有16個(gè)16位的寄存器，地址分別為0X0~0XF;除了模式寄存器（MODE，0X0）和狀態(tài)寄存器（STATUS，0X1）在復(fù)位后的初始值分別為0X800和OX3C外，其余的寄存器在VS1003初始化后的值均為0。下面將VS1003各寄存器逐一進(jìn)行介紹。

1.MODE（地址：0X0 可讀寫(xiě)）

bit0:SM_DIFF

SM_DIFF=0 正常音頻相位

SM_DIFF=1 左聲道反轉(zhuǎn)

當(dāng)SM_DIFF置位時(shí)，VS1003將左聲道反相輸出，立體聲輸入將產(chǎn)生環(huán)繞效果，對(duì)于單聲道輸入將產(chǎn)生差分（反相）左/右聲道信號(hào)。

bit1:SM_SETTOZERO

置零。

bit2:SM_RESET

SM_RESET=1，VS1003軟復(fù)位。軟復(fù)位之后該位會(huì)自動(dòng)清零。

bit3:SM_OUTOFWAV

SM_OUTOFWAV=1,停止WAV解碼。

當(dāng)你要中途停止WAV、WMA或者M(jìn)IDI文件的解碼時(shí)，置位SM_OUTOFWAV，并向VS1003持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)（對(duì)于WAV文件發(fā)送0）直到將SM_OUTOFWAV清零;同時(shí)SCI_HIDAT1也將被清零。

bit4:SM_PDOWN

SM_PDOWN=1，軟件省電模式，該模式不及硬件省電模式（可由VS1003的XRESET來(lái)激活）。

bit5:SM_TESTS

SM_TESTS=1，進(jìn)入SDI測(cè)試模式。

bit6:SM_STREAM

SM_STREAM=1,使能VS1003的流模式。

bit7:SM_PLUSV

SM_PLUSV=1，MP3+V解碼使能。

bit8:SM_DACT

SM_DACT=0，SCLK上升沿有效;SM_DACT=1，SCLK下降沿有效。

bit9:SM_SDIORD

SM_SDIORD=0，SDI總線字節(jié)數(shù)據(jù)MSB在前，即須先發(fā)送MSB;

SM_SDIORD=1，SDI總線字節(jié)數(shù)據(jù)LSB在前，即須先發(fā)送LSB;

該位的設(shè)置不會(huì)影響SCI總線。

bit10:SM_SDISHARE

SM_SDISHARE=1,SDI與SCI將共用一個(gè)片選信號(hào)（同時(shí)SM_SDINEW=1），即將XDCS與XCS這兩根信號(hào)線合為一條，能省去一個(gè)IO口。

bit11:SM_SDINEW

SM_SDINEW=1，VS1002本地模式（新模式）。VS1003在啟動(dòng)后默認(rèn)進(jìn)入該模式。（這里所說(shuō)的模式指的是總線模式。）

bit12:SM_ADPCM

SM_ADPCM=1，ADPCM錄音使能。

同時(shí)置位SM_ADPCM和SM_RESET將使能VS1003的IMA ADPCM錄音功能。

bit13:SM_ADPCM_HP

SM_ADPCOM_HP=1，使能ADPCM高通濾波器。同時(shí)置位SM_ADPCM_HP、SM_ADPCM和SM_RESET將開(kāi)啟ADPCM錄音用高通濾波器，對(duì)錄音時(shí)的背景噪音有一定的抑制作用。

bit14:SM_LINE_IN

錄音輸入選擇，SMLINE_IN=1,選擇線入（line in）;SM_LINE_IN=0，選擇麥克風(fēng)輸入（默認(rèn)）。

2.SCI_STATUS(地址：0X1 可讀寫(xiě))

SCI_STATUS為VS1003的狀態(tài)寄存器，提供VS1003當(dāng)前狀態(tài)信息。

3.SCI_BASS(地址：0X2 可讀寫(xiě))

重音/高音設(shè)置寄存器。

VS1003的內(nèi)置的重音增強(qiáng)器VSBE是種高質(zhì)量的重音增強(qiáng)DSP算法，能夠最大限度的避免音頻削波。當(dāng)SB_AMPLITUDE（bit:7~4）不為零時(shí)，重音增強(qiáng)器將使能?？梢愿鶕?jù)個(gè)人需要來(lái)設(shè)置SB_AMPLITUDE。例如，SCI_BASS=0x00f6，即對(duì)60Hz以下的音頻信號(hào)進(jìn)行 15dB的增強(qiáng)。當(dāng)ST_AMPLITUDE（bit:15~12）不為零時(shí)，高音增強(qiáng)將使能。例如，SCI_BASS=0x7a00，即10kHz以上的音頻信號(hào)進(jìn)行10.5dB的增強(qiáng)。

4.SCI_CLOCKF(地址：0X3 可讀寫(xiě))

bit15~bit13:SC_MULT

時(shí)鐘輸入XTALI的倍頻設(shè)置，設(shè)置之后將啟動(dòng)VS1003內(nèi)置的倍頻器。

bit12~bit11:SC_ADD

用于在WMA流解碼時(shí)給倍頻器增加的額外的倍頻值。

bit10~bit0:SC_FREQ

當(dāng)XTALI輸入的時(shí)鐘不是12.288M時(shí)才需要設(shè)置該位段，其默認(rèn)值為0,即VS1003默認(rèn)使用的是12.228M的輸入時(shí)鐘。

5.SCI_DECODE_TIME(地址：0X4 可讀寫(xiě))

解碼時(shí)間寄存器。當(dāng)進(jìn)行正確的解碼時(shí)，讀取該寄存器可以獲得當(dāng)前的解碼時(shí)長(zhǎng)（單位為秒）?？梢愿脑摷拇嫫鞯闹?，但是新值須要對(duì)該寄存器進(jìn)行兩次寫(xiě)操作。在每次軟件復(fù)位或是WAV(PCM、IMA ADPCM、WMA、MIDI)解碼開(kāi)始與結(jié)束時(shí)SCI_DECODE_TIME的值將清零。

6.SCI_AUDATA(地址：0X5 可讀寫(xiě))

當(dāng)進(jìn)行正確的解碼時(shí)，該寄存器的值為當(dāng)前的采樣率（bit:15~bit1）和所使用的聲道（bit0）。采樣率須為2的倍數(shù);bit0=0，單聲道數(shù)據(jù)，bit0=1，立體聲數(shù)據(jù)。寫(xiě)該寄存器半直接改變采樣率。

7.SCI_WRAM(地址：0X6 可讀寫(xiě))

讀寄存器用來(lái)加載用戶應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)到VS1003的指令的數(shù)據(jù)RAM中。起始地址在SCI_WRAMADDR中進(jìn)行設(shè)置，且必須先于讀寫(xiě) SCI_WRAM。對(duì)于16位的數(shù)據(jù)可以在進(jìn)行一次SCI_WRAM的讀寫(xiě)中完成;而對(duì)32位的指令字來(lái)說(shuō)則需要兩次連續(xù)讀寫(xiě)。字節(jié)順序是大端模式，即高字節(jié)在前，低字節(jié)在后。在每一次完成全字讀寫(xiě)后，內(nèi)部指針將自動(dòng)增加。

8. SCI_WRAMADDR(地址：0X7 可讀寫(xiě))

用于設(shè)置RAM讀寫(xiě)的首地址。

9.SPI_HDAT0gng SPI_HDAT1(地址：0X8 只讀)

這兩個(gè)寄存器用來(lái)存放所解碼的音頻文件的相關(guān)信息，為只讀寄存器。

當(dāng)為WAV文件時(shí)，SPI_HDAT0=0X7761，SPI_HDAT1=0X7665;

當(dāng)為WMA文件時(shí)，SPI_HDAT0的值為解碼速率（字節(jié)/秒），要轉(zhuǎn)換為位率的話則將SPI_HDAT0的值乘8即可，SPI_HDAT1=0X574D;

當(dāng)為MIDI文件時(shí)，SPI_HDAT0的值可以參考VLSI的技術(shù)文檔第33頁(yè)，SPI_HDAT1=0X4D54;

當(dāng)為MP3文件時(shí)，SPI_HDAT0和SPI_HDAT1包含較為復(fù)雜的信息（來(lái)自于解壓之后的MP3文件頭），包括當(dāng)前正在 解碼的MP3文件的采樣率、位率等，具體請(qǐng)參考數(shù)據(jù)手冊(cè)的第33頁(yè)到第34頁(yè)。復(fù)位后SPI_HDAT0和SPI_HDAT1將清零。

10.SCI_AIADDR(地址：0XA 可讀寫(xiě))

用戶應(yīng)用程序的起始地址，初始化先于SCI_WRAMADDR和SCI_WRAM。如果沒(méi)有使用任何用戶應(yīng)用程序，則該寄存器不應(yīng)進(jìn)行初始化，或是將其初始化為零。

11.SCI_VOL(地址：0XB 可讀寫(xiě))

音量控制寄存器。高八位用于設(shè)置左聲道，低八位用于設(shè)置右聲道。設(shè)置值為最大竟是的衰減倍數(shù)，步進(jìn)值為0.5dB，范圍為0到255.最大竟是的設(shè)置值為 0x0000，而靜音為0xffff。例如，左聲道：-2.0dB，右聲道：-3.5dB，則SCI_VOL=(4X256)+7=0x0407。硬件復(fù)位將使SCI_VOL清零（最大音量），而軟件復(fù)位將不改變音量設(shè)置值。

（設(shè)置靜音(SCI_COL=0XFFFF)將關(guān)閉模擬部分的供電。）

12.SCI_AICTRL[X](地址：0XC~0XF 可讀寫(xiě))

用于訪問(wèn)用戶應(yīng)用程序。

7）VS1003有應(yīng)用電路

2、VS1003的驅(qū)動(dòng)方法

這里就來(lái)介紹單片片對(duì)VS1003的控制方法，最終實(shí)現(xiàn)MP3播放。

1）準(zhǔn)備工作

在對(duì)VS1003進(jìn)行驅(qū)動(dòng)之前，我們需要確保以下幾點(diǎn)已經(jīng)沒(méi)問(wèn)題，否則后面的工作都將是沒(méi)有意義的。

1.VS1003各部分的供電電壓與輸出電壓值是不同的。

2.VS1003與單片機(jī)正確可靠連接。

VS1003與單片機(jī)連接的引腳主要有7個(gè)，分別為 SO、SI、SCLK、/XCS、/XRESET、DREQ、/XDCS。只有保證它們與單片機(jī)正確可靠的連接，才能對(duì)VS1003進(jìn)行有效的操作與控制。

2）寫(xiě)命令操作

要控制VS1003首先要實(shí)現(xiàn)的就是寫(xiě)命令，這是控制是否成功的前提。關(guān)于通信接口部分，是一種同步串行接口方式（SPI從機(jī)模式），它要求SCLK信號(hào)必須由外部電路產(chǎn)生，數(shù)據(jù)（SDATA）在SCLK的上升沿或下降沿時(shí)被寫(xiě)入。在筆者的實(shí)驗(yàn)中，采用的是軟件模擬SPI，讀者也可以選用帶有硬件SPI的單片機(jī)（如STC12系列、AVR系列等），驅(qū)動(dòng)效果會(huì)更好。寫(xiě)命令的過(guò)程如下：

1.等待DREQ為高（當(dāng)DREQ為低時(shí)，說(shuō)明芯片還沒(méi)有就緒）

2.將XCS（命令片選）拉低

3.寫(xiě)入0x02

4.寫(xiě)入寄存器地址

5.分別寫(xiě)入數(shù)據(jù)的高字節(jié)與低字節(jié)

6.將XCS置高

實(shí)現(xiàn)代碼如下：

void wr_commad(unsigned char addr,unsigned char hdat,unsigned char ldat )

{

DREQ=1;

while(!DREQ);

XCS=0;

spi_write(0x02);

spi_write(addr);

spi_write(hdat);

spi_write(ldat);

XCS=1;

}