CN2418520Y - 便携式数码音乐播放机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式数码音乐播放机,包括微控制单元、数模转换单元、模数转换单元、液晶显示单元、程序存储器单元、内容存储器单元、通信接口及操作控制单元。其中数模转换和模数转换单元通过串行总线方式与微控制单元相连。液晶显示单元、程序存储器单元、内容存储器单元、通信接口通过总线方式与微控制器单元相连。该产品能播放MP3和WMA等压缩格式标准的数字音频,且具有体积小、便于随身携带和录音重放功能。
Description
本实用新型涉及记录载体的装置，尤指一种能播放MP3和WMA等压缩格式标准的便携式数码音乐播放机。
MPEG1 Audio Layer3简称MP3，MP3技术是一种全新的数字音频信号压缩格式标准，其压缩比较高，音质能够接近激光音乐盘片(CD Audio)，因而以MP3为压缩格式的激光盘片也在逐渐推广，并将逐步取代传统的激光盘片(CD片)。Windows Media Audio简称WMA，WMA是微软公司提出的另一种数字音频信号压缩标准。传统的MP3压缩格式标准的播放装置基本上是采用多媒体的微型计算机(PC机)进行解压播放，或者采用高版本的兼容MP3压缩标准格式的VCD、SVCD、DVD台式机器进行解压播放，采用多媒体PC机进行解压播放，只要在多媒体PC机上安装相应的解压软件，把MP3光盘放入光驱之中经解压软件处理之后再通过计算机中的声霸卡就能播放出MP3压缩格式标准的音频信号，但是采用多媒体PC机进行播放存在如下缺陷，首先多媒体PC机成本比较高，再有使用多媒体PC机播放MP3需要安装相应的解压软件，操作上比较麻烦，因而只有会操作电脑的人员才会使用。采用高版本的兼容MP3格式的VCD、SVCD、DVD台式机器播放，虽然成本上比较低且操作上也比较容易，但是它与多媒体PC机一样体积比较大，无法随身携带。市场上一些能随身携带的产品诸如随声听和袖珍式激光播放机之类的产品，此类产品使用传统的盒式磁带或激光盘片，播放机内部驱动采用机械结构，因而功耗大，不防震，再有采用机械传动结构，易损性也比较大。还有此类产品基本上只有播放功能，而不带有录音重放功能，因而在某些使用上就受到了限制，而带有录音功能的便携式产品基本上都是袖珍式录音机，但是由于采用了传统的磁带，使用模拟信号进行录音及放音，音质不够理想。
本实用新型的目的在于提供一种便携式数码音乐播放机，该产品不但能播放MP3和WMA等压缩格式标准的音频信号，还同时具有录音重放功能，且还具有体积小，便于随身携带的特点。
为了实现上述的任务，本实用新型采用的解决方案是：提供一种便携式数码音乐播放机，该便携式数码音乐播放机由微控制单元、模数转换单元、数模转换单元、电源供电单元、液晶显示单元、通信接口、程序存储器单元、内置内容存储器单元，扩展内容存储器接口、操作控制单元、麦克风、耳机等零部件所组成；其中，
微控制单元是核心部件，该微控制单元是由单片微处理器所组成，该单片微处理器包括地址、数据、控制信号的总线以及通用输入／输出口；主要是处理MP3和WMA等音频信号以及通过固化在程序存储器单元的程序来控制各单元的协调工作。
模数转换单元是由模数转换器(A／D)采样芯片所组成，其输出端通过数字音频接口(I2S)串行总线方式与微控制单元之中单片处理器相连，其输入端与麦克风相连；在录音时，通过麦克风把采样到的模拟信号转换成串行数字信号，通过串行方式把数据传输到微控制单元，再经微控制单元将数据经过处理之后存储到内容存储器单元之中；
数模转换单元是由数模转换器(D／A)转换芯片所组成，其输入端通过数字音频接口(I2S)串行总线方式连接到微控制器单元之中单片微处理器，其输出端通过音频信号放大芯片后再连接到耳机，其重要作用是把MP3和WMA等压缩格式的串行数字信号转换成模拟信号之后，再输出到耳机进行播放；
液晶显示单元是由液晶显示屏所组成，通过地址、数据、控制总线与微控制单元之中单片微处理器的总线相连，用于显示播放状态起提示作用；
通信接口通过地址、数据、控制总线与微控制单元之中单片微处理器的总线相连，作为与PC机进行数据传输的接插口；
程序存储器单元是由闪烁型存储器(Flash Memory)所组成，其通过地址、数据、控制总线与微控制单元之中单片微处理器的总线相连，存放有播放机工作的程序；
内置内容存储器单元是由闪烁型存储器(Flash Memory)所组成，其通过地址、数据、控制总线与微控制单元之中单片微处理器的总线相连，用于存放数字音频信号文件；
扩展内容存储器接口由多媒体卡座所组成，且与微控制单元相连，作为扩充内容存储器的接插口。
操作控制单元由按钮开关所组成，通过控制信号线和微控制单元之中单片微处理器的通用输入／输出口相连，用于设置和操作便携式数码音乐播放机。
由本实用新型的结构特征可知，本实用新型和传统的MP3播放机相比具有如下有益效果：
(1)本实用新型能播放MP3和WMA等压缩格式标准的音频信号，且同时还具有录音重放功能。
(2)本实用新型采用了闪烁型存储器作为内容存储器，且通过通信接口与PC机相连，把使用者所要选取的音频信号文件传输到内容存储器之中，因而使用上非常方便，再有省略掉了传统光盘的机械驱动部分，使该产品具有防震功能，且功耗也比较低，延长了电池的使用时间，尤其适合便携式产品要求低功耗的特性。
(3)本实用新型的产品还具有体积小，便于随身携带的特点。
下面结构附图对本实用新型的具体实施方式再作一详细描述。
图1是本实用新型的电路原理框图。
图2是本实用新型的数模转换单元和模数转换单元的电路连接线路图。
图3是本实用新型的主控单元、扩展内容存储器接口、操作控制单元的电路连接线路图。
图4是本实用新型的液晶显示单元的电路连接线路图。
图5是本实用新型的电源供电单元的电路连接线路图。
图6是本实用新型的程序存储器单元和内置内容存储器单元的电路连接线路图。
图7是本实用新型的通信接口单元(使用USB接口)的电路连接线路图。
本实用新型是一种便携式数码音乐播放机，从产品组成构造上主要由播放机主机、耳机以及播放机主机的通信接口与PC机之间传输数据的连接电缆所组成。其中播放机主机包括播放机外壳、若干操作控制按钮、耳机插座、电缆连接插座以及安装有集成电路、电阻、电容等元器件的印刷电路板。
请参阅图1所示，图1是本实用新型的电路原理框图，主要由微控制单元1、模数转换单元2、数模转换单元3、电源供电单元10、液晶显示单元7、通信接口8、程序存储器单元4、内置内容存储器单元5，扩展内容存储器接口6、操作控制单元9、麦克风13、耳机12所组成。
请参阅图3所示，微控制单元1是核心部件，该微控制单元1是由单片微处理器(CPU)U9所组成。其主要是进行MP3和WMA等解码以及对周边各单元之中的外围芯片进行控制，本实施例之中选用了Cirrus Logic公司型号为EP7209的单片微处理器U9。该单片微处理器U9是32位CPU包括地址、数据、控制信号的总线，内置38．4KB的静态存储器(RAM)，播放机的工作程序从程序存储器单元4调入到该内置静态存储器(RAM)之中运行，且还内置有128字节的只读存储器(ROM)。该单片微处理器U9使用2．5V和3．3V两组工作电源，在本实用新型的实施例之中选用了75兆(MHz)的时钟频率，且该单片微处理器U9还带有3个通用输入／输出口(简称GP I／O)。
单片微处理器U9(EP7209)主要引脚定义：
PA．0--PA．5 按钮开关扫描
PA．6--PA．7 I2S总线控制
PD．1--PD．4 液晶显示控制
PD．5--PD．7 扩展内容存储器接口连线
(时钟、数据、地址)
D0--D15 16位数据总线
A1--A23 23位地址总线
A0，A24 (地址)片选信号
CS0--CS2，CS4 外围各芯片的片选信号
MOE 闪烁型存储器读信号
MWE 闪烁型存储器写信号
请参阅图2所示，模数转换单元3是由模数转换器(A／D)采样芯片U6所组成，本实施例之中选用了OKI公司的MSM7702采样芯片U6；采样芯片U6的采样频率为8KHz，采用3．3V供电电压；其输出端通过数字音频接口(I2S)串行总线方式与微控制单元1之中的单片微处理器U9相连，其输入端与麦克风13的插件J1相连，在录音时，主要是把从麦克风13的语音或其他音频的模拟信号转换成串行数字信号，通过串行方式把数据传输到微控制单元1，再经微控制单元1将数据经过处理之后存储到内容存储器单元中。
模数转换器采样芯片U6(MSM7702)的主要引脚定义：
PCMOUT (串行)编码输出
BCLK 时钟脉冲
AIN-，AIN+ 模拟信号输入
请参阅图2所示，数模转换单元2是由数模转换器(D／A)转换芯片U54所组成，本实施例之中选用了Cirrus Logic公司的CS4341转换芯片U54；该转换芯片U54的转换频率为44．1KHz，采用3．3V供电电压；其输入端通过数字音频接口(I2S)串行总线方式连接到微控制器单元1之中的单片微处理器U9，其输出端经过音频放大芯片U53之后再连接到耳机12的插座J15。其中音频放大芯片U53选用PHILIPS公司的TDA7050双声道音频放大集成电路。该数模转换单元2功能是将微控制单元1发送过来的MP3和WMA等压缩格式标准的串行数字信号转换成模拟信号之后，再输出到耳机12播放。
数模转换器转换芯片U54(CS4341)的主要引脚定义：
SDATA 数据输入(串行数字信号)
SCLK 时钟脉冲
AOUTA，AOUTB 左、右声道模拟输出
请参阅图4所示，液晶显示单元7是由液晶显示屏U1所组成，本实施例之中选用了EPSON公司型号为TCM-A1153的液晶显示屏U1；该液晶显示屏U1通过地址、数据、控制信号线与微控制单元1之中单片微处理器U9的数据总线D0--D7、通用输入／输出口PD．1--PD．4、控制信号线nSC2相连。该显示单元7用于显示播放状态、歌曲名称、歌词等内容，并且还能显示4行汉字信息，显示点阵为112*64字节。
请参阅图7所示，通信接口8在本实施例中采用了通用串行总线(USB)接口J20，该通信方式目前在计算机接口中使用越来越普遍，已经成为一种通用的接口标准，具有传输速率高可达1MB／S，接口简单，使用方便的特点。在本实施中选用了PHILIPS公司的PDIUSBD12通用串行总线接口芯片U55，该通用串行总线接口芯片U55通过地址总线、数据总线、控制总线与微控制单元1之中单片微处理器U9的总线相连，主要是作为与PC机之间进行数据传输的接口，与PC机之间相连用于下载和上传音频信号文件以及其它的数据文件。
通用串行总线接口芯片U55(PDIUSBD12)的主要引脚定义：
D0--D7 8位数据总线
A0 片选信号
／RD_U USB使能信号(读)
／WR_U USB使能信号(写)
／RSET_N 复位信号
／INT_N 初始化信号
XTAL1，XTAL2 6MHZ时钟脉冲信号输入
D-，D+ USB接口通信通道
另外，与计算机之间转输数据的通信接口8除了本实施例中介绍的通用串行总线(USB)接口之外，也可以采用异步串行接口方式，也即通常我们所称的RS-232C方式，该方式具有接口连线简单的特点，但此串行方式传输速率不是很高，目前最高只能达到38400波特率／秒。也可以采用并行接口方式，也即通常我们所称的计算机并行打印口来传输，该方式具有传送速度快的特点，但此并行方式的电缆连接接口比较繁琐。
请参阅图6所示，内置内容存储单元5是由闪烁型存储器所组成，在本实施之中选用了二片INTEL公司型号E28F16M3A250的闪烁型存储器U29、U31，该闪烁型存储器E28F16M3A250的存储容量为16兆字节(MB)。另外该二片闪烁型存储器U29、U31通过地址总线、数据总线、控制总线与微控制单元1之中单片微处理器U9的总线相连接，主要用于存放播放内容的数字音频信号文件。
请参阅图3所示，扩展内容存储器接口6由多媒体卡座JP_MMC所组成，该多媒体卡座JP_MMC与微控制单元1之中单片微处理器U9的通用输入／输出PD．5、PD．6、PD．7相连，作为扩充闪烁型存储器(Flashmemory)的接插口。选用的闪烁型存储器可以是西门子公司的多媒体卡(MMC)。
请参阅图3所示，操作控制单元9由按钮开关S1、S2、S3、S4、S5、S6所组成，分别和微控制单元1之中单片微处理器U9的通用输入／输出口PA．0、PA．1、PA．2、PA．3、PA．4、PA．5相连，用于设置和操作便携式数码音乐播放机。
请参阅图6所示，程序存储器单元4选用了SGEML公司的SM-DC800BFA闪烁型存储器芯片U14，该芯片U14的容量为2兆字节(MB)，用于存放工作运行的程序，且该芯片U14通过地址总线、数据总线、控制总线与微控制单元1之中单片微处理器U9的总线相连。
请参阅图5所示，电源供电单元10是由MAXIM公司的MAX1675芯片U27和MAX8868_EUK芯片U10所组成，MAX1675芯片U27主要是将1．5V电源升压到3．3 V电压，以提供单片微处理器U9以及其它各单元之中外围芯片工作的电压；MAX8868_EUK芯片U10将3．3V电源稳压及降压到2．5 V，以提供单片微处理器U9的另一组工作电压。
Claims (4)
1、一种便携式数码音乐播放机，包括：麦克风、耳机、电源供电单元；其特征在于：包括微控制单元、模数转换单元、数模转换单元、液晶显示单元、通信接口、程序存储器单元、内置内容存储器单元、扩展内容存储器接口、操作控制单元；其中，
该微控制单元由单片微处理器所组成，该单片微处理器包括地址、数据、控制信号的总线以及通用输入／输出口；
模数转换单元由A／D采样芯片所组成，其输出端通过I2S串行总线方式与微控制单元之中单片微处理器相连，其输入端与麦克风相连；
数模转换单元由D／D转换芯片所组成，其输入端通过I2S串行总线方式与微控制器单元之中单片微处理器相连，其输出端通过音频信号放大芯片后再连接到耳机；
液晶显示单元由液晶显示屏所组成，通过地址、数据、控制总线与微控制单元之中单片微处理器的总线相连；
通信接口通过地址、数据、控制总线与微控制单元之中单片微处理器的总线相连；
程序存储器单元由闪烁型存储器所组成，通过地址、数据、控制总线与微控制单元之中单片微处理器的总线相连；
内置内容存储器单元由闪烁型存储器所组成，通过地址、数据、控制总线与微控制单元之中单片微处理器的总线相连；
扩展内容存储器由多媒体卡座所组成，且与微控制单元之中单片微处理器的通用输入／输出口相连；
操作控制单元由按钮开关所组成，且与微控制单元之中单片微处理器的通用输入／输出口相连。
2、如权利要求1所述的便携式数码音乐播放机，其特征在于：该通信接口为通用串行总线接口。
3、如权利要求1所述的便携式数码音乐播放机，其特征在于：该通信接口为并行接口。
4、如权利要求1所述的便携式数码音乐播放机，其特征在于：该通信接口为异步串行接口。
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