MP3+DAB的应用解决方案

MP3播放器具有体积小、功耗低、下载歌曲方便等优点，广受人们的欢迎。

数字音频广播(DAB)是全新的数字化广播体系，与传统的AM/FM广播体系相比，DAB能节省频谱资源，而且信息量大、音质佳，是继传统的AM/FM广播之后的第三代高效率、高质量的广播方式。此外，数字广播还具有抗噪声、抗干扰、抗电波传播衰落、适应高速移动接收等优点。骏龙科技有限公司推出的MP3+DAB方案完美地结合了MP3和DAB的优点。该方案由DAB接收模块、主控MCU(STMP35xx)、NAND闪存、mini SD、按钮、USB接口、OLED、音频输出等硬件以及嵌入式控制软件组成。

MP3+DAB硬件电路设计

1. 方案结构框图

MP3+DAB系统的完整结构框图如图1所示。从天线接收到的DAB信号由DAB接收模块进行处理，输出有效的广播数据，然后通过I2S和SPI总线传送到主控MCU(STMP35xx)，由MCU完成解码、数模转换，最后输出音频并显示相应的文字信息。

图1：MP3+DAB系统的硬件结构框图

主控MCU采用SigmaTel公司的STMP35xx)。STMP35xx是高度集成、针对电池而优化集成电路，被设计用于对压缩音频文件(如MP3)进行解码，具有高性能音频编译码器、DSP、USB接口、SPI总线、I2S总线及通用I/O口。它与NAND闪存是MP3播放器的主要硬件部分，可提供高质量的音频，也可以录音，包括DAB节目录音、麦克风环境录音。SigmaTel公司还提供高性能的FM接收芯片(STFM1000)，可以根据客户的要求增加FM功能。

该方案支持USB接口，提供了方便的软件升级和高速的歌曲下载功能。mini SD支持热插拔，可为系统增大存储空间。输出部分主要由音频输出和OLED构成，可输出优质音频和相关的文字信息。

2. 器件选型

器件的选型要求在满足系统需求的情况下使成本最低、功耗最小、设计方便且易于调试，因此要兼顾硬件成本和器件的供货情况等。主控MCU选用STMP3550，对压缩音频文件进行解码，具有高性能音频编译码器、DSP、USB接口、SPI总线、I2S总线及通用I/O口。它内部嵌有丰富的电路功能模块，包括电源管理模块(可提供1.5V内核电压和3.3V外围电压)、ADC模块、对I2S数字音频进行处理的DAC音频模块等。采用该MCU不但可以显著减少外部器件，为系统节省PCB空间，而且还可以减少独立元件之间的辐射干扰。

图2：外部闪存电路连接图

显示模块采用蓝色的OLED，这让产品更具有时尚效果。OLED具有许多LCED可比拟的优势，它们包括：1. OLED的厚度更小，重量更轻，由于呈固态结构没有液体物质，所以抗震性能更好，不怕摔；2. 几乎没有可视角度的问题，即使在很大的视角下观看，画面仍然不失真；3. 响应时间是LCD的1,000倍，显示运动画面不会有拖影的现象；4. 低温特性好，在零下40度时仍能正常显示，这是LCD是无法做到的；5. 制造工艺简单、成本更低；6. 发光效率更高、功耗更低。

3. 主要模块的电路设计

闪存与STMP3550相连接，闪存具有支持在线擦写、可擦写次数多、速度快、功耗低、容量大和价格低廉等优点，适用于临时数据交换和存储用户文件。图2为外部闪存电路的连接图。PCB走线时，应将C6和C7分别靠近闪存的两个电源引脚放置。

图3：OLED与STMP3550连接。

OLED与STMP3550相连的部分包括数据线和控制线，如图3所示。OLED需要一个专门的驱动电压，在该设计中利用特瑞仕(Torex)半导体有限公司的XC9119的升压电路来提供OLED的驱动电压，如图4所示。为保证XC9119能正常工作，并提供稳定的电压，因此C125的电容值必须足够大。

图4：利用XC9119来提供OLED的驱动电压，C125的电容值必须足够

DAB的天线信号输入非常关键。由于该系统是便携式系统，所以用耳机线的地线作为DAB的天线。如图5所示，L14可选用1.5kΩ@100MHz的低价位磁珠。PCB布线时，L14应尽量靠近耳机插座J1。

图5：在DAB的天线连接中，L14应尽量靠近耳机插座J1。

嵌入式控制软件

嵌入式控制软件主要实现以下功能：1. 初始化DAB模块，处理DAB数据流；2. 按键扫描与处理；3. 读写NAND闪存，数据流处理；4. 侦测mini SD，并对其读写、数据流处理；5. OLED显示驱动。

本方案是一个带有录音功能的组合式DAB+MP3播放器的可定制的制造解决方案，可以广泛应用于个人、家庭和车载应用，能为消费者提供音质纯净的听觉效果和高效率、高质量的数字广播。