一种基于WinCE6．0的数字调频收音机的设计

摘要：提出一种基于WinCE 6．0的数字调频收音机的设计方案，介绍了基于WinCE 6．0的系统设计流程和数字调频收音机芯片Si4730的特性，详细分析了WinCE6．0下驱动程序和应用程序的设计方法，并通过基于S3C2440的硬件平台加以验证。该方案具有可靠性高、功耗低、界面美观等优点。
关键词：WinCE6．0；Si4730；I2C总线驱动程序；S3C2440

    本设计利用数字收音机芯片Si4730，为基于WincE6．0的智能系统集成FM功能提供了一种很好的解决方案，该方案实现了全频手动与自动搜台等功能。

1 基于WinCE6．0的系统设计流程
    如图1所示，基于WinCE 6．0的系统设计一般分为3个过程：针对不同的硬件平台设计BSP包，BSP包括Boot-loader、OAL和驱动程序；针对系统的需求，利用Platform Builder for CE 6．0选择合适的组件，构建操作系统并导出SDK；在SDK的支撑下开发应用程序。

    WinCE 6．0与其早期版本相比，开发工具有了较大的变化。Platform Builder已经不是一个单独发行的工具，Platform Builder 6．0已经成为Visual Studio．Net 2005的一个插件，所以在visual Studio．Net 2005集成开发环境中即可完成WinCE6．0的系统定制、驱动开发和应用程序开发。

2 数字收音机芯片Si4730
2．1 Si4730简介
    Si4730／31是Silicon Labs公司推出的高集成度AM／FM收音机芯片，原理图如图2所示。

    Si4731具有RDS／RBDS功能和数字音频接口。在不包括天线的情况下，Si4730／31及其外围电路只需15 mm2。它的功能十分丰富，包括自动搜台、自动校准、数字调谐、自适应噪声抑制能力等，这些特性非常适合于便携式设备。由于不需要RDS／RBDS功能，所以这里选用Si4730这款芯片。
2．2 Si4730的控制接口
    Si4730的外围电路非常简单，如图3所示。Si4730提供了3种控制方式：2线模式(兼容I2C总线)、SPI模式、3线模式。芯片通过RST引脚上升沿时GP01与GP02的引脚状态来决定采用哪种方式，当GP01与GP02悬空时Si4730为2线模式。SEN引脚接高电平时，器件地址为0xC6H；接低电平时，地址为0x22H。

3 接口电路与驱动程序的设计
    本设计的硬件平台采用S3C2440处理器，已经完成BSP包的开发以及WinCE 6．0操作系统的移植。
3．1 接口电路的设计
    由于S3C2440具有I2C接口，所以只需将其与Si4730的I2C接口互相连接。Si4730的复位引脚RST与S3C2440的GPB5引脚相连。
3．2 驱动程序的设计
    驱动程序由两部分组成：I2C总线的驱动和GPIO口的驱动。I2C总线的驱动用于操作系统与Si4730之间的通信，GPIO口的驱动用于应用程序控制Si4730的复位。
3．2．1 Si4730的命令
    Si4730的命令有两种：一种是控制命令，如调谐到某一频率、自动搜索等；一种是属性命令，如设置接收信号的强度门限、输出音量的大小等。常用的命令有以下几种：
    ①上电(POWER_UP)，命令格式为{0x01，0xd0，0x05}。
    ②获取芯片信息(GET_REV)，命令格式为{0x10}。
    ③调谐到某一频率(FM_TUNE_FREQ)，命令格式为{0x20，0x00，ARG2，ARG3，0x00}。其中ARG2与ARG3是频率的十六进制数，例如102．3 MHz，则ARG2为0x27，ARG3为0xF6。
④自动搜索(FM_SEEK_START)，命令格式为{0x21，0x0c)。
3．2．2 I2C总线驱动的实现
    这里采用流接口驱动程序的设计方法开发I2C总线驱动。I2C总线驱动提供给操作系统的流接口为I2C_Init()、I2C Open()、I2C Close()、I2C Write()、I2C Read()、I2C_IOControl()等，应用程序通过调用CreateFile()、WirteFile()和DeviceloControl()等接口函数来访问设备。在已编译完成的WinCE6．0镜像工程中添加I2C总线驱动的流程如图4所示。

    ①添加子工程。在镜像工程的Solution Explorer窗口中，右键选择Add New Subproject，新建子工程。
    ②编写I2C总线驱动程序。在Source files下新建I2c．c的源文件，并在该文件中编写驱动代码，驱动程序的主要内容就是实现流接口函数。读I2C总线的实现函数为BooL_WRITE_IIC(UINT32 slvAddr，UINT8 n，UINT8*data)。写I2C总线的实现函数为BooL READ_IIC(UINT32 slvA-ddr，UINT32 addr，UINT8 n，UINT8*data)。I2C_IOControl()的作用是传递I／O控制命令给设备，在该函数里实现了对Si4730的控制。部分代码如下：
   
   
    ③注册表中注册设备驱动程序。打开platform．reg文件，在其中添加注册信息如下：
   
    ④将驱动程序打包进镜像中。打开platform．bib配置文件，添加如下代码：
     I2c．dll$(_FLATRELEASEDIR)＼I2c．dll NK SHK
    ⑤创建驱动程序的def文件。工程需要def文件导出相应的函数，文件的部分内容为：
   
3．2．3 GPIO驱动的实现
    Si4730工作时需要一个复位信号，这里使用S3C2440的GPB5口来进行控制。在驱动中设置寄存器GPXCON为输出功能，设置寄存器GPXDAT的值为0或1来控制输出口为低电平或高电平。相关代码如下：
   
   
4 应用程序设计
4．1 功能实现
    应用程序的作用是调用驱动程序的流接口函数控制Si4730，从而实现FM的功能。在应用层中需要用到的API是CreateFile()、Devicelo Control()、ReadFile()、WriteFile()，函数的参数说明可以参考Visual Studio 2005的帮助文件。
    程序中首先使用CreateFile()打开设备句柄：
    I2Cdriver=CreateFile(L“I2C：”，GENERIC_READ|GENERIC_WRITE，0，NULL，OPEN_EXISTING，0，NULL)；
    然后就可使用DeviceIocontrol()、ReadFile()、Write File()等API函数对设备进行控制，如调谐的实现：
    DeviceloControl(I2Cdriver，IOCTL_FM_TUNE，NULL，0，NULL，0，NULL，NULL)；
4．2 界面设计
    良好的界面是应用程序重要的部分，如图5所示，界面中应该有如下几个部分：播放、频率向上调谐、频率向下调谐、音量控制等。