|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל נגן MP3 - ממיר למחשב. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מחשבים אנו מביאים לידיעת הקוראים נגן MP3 - מכשיר שהוא מפענח MP3 המחובר ליציאה מקבילה (LPT) של מחשב. ניתן להשתמש בו במרכז מוזיקה נייח או במכונית (כאשר משתמשים בו לשליטה ואחסון מידע במחשב מכל סוג או מכשיר במיקרו), להרחבת הפונקציונליות של מחשבים "איטיים" וכו'. MP3, MPEG-1* Layer 3, MPEG Audio הם השמות של טכניקת הדחיסה לזרם או קובץ אודיו דיגיטליים. המאפיין הבסיסי של קידוד MPEG הוא דחיסה חסרת הפסד. לאחר אריזה ופריקה של קובץ אודיו בשיטת MP3, התוצאה אינה זהה ל-"bit for bit" המקורי. להיפך, האריזה מוציאה במכוון רכיבים לא חיוניים מהאות הארוז, מה שמוביל לעלייה קיצונית ביחס הדחיסה. בהתאם לאיכות הצליל הנדרשת, שיטת MP3 יכולה לדחוס אות שמע דיגיטלי פי עשר או יותר. הודות לכך, היצירות המוזיקליות של תקליטור שמע אחד בצורה דחוסה עם איכות צליל מקובלת תופסות רק 60...70 מגה-בייט. היום הפורמט הזה הופך יותר ויותר פופולרי. עשרות מכשירים מחברות שונות מיוצרים בייצור המוני באמצעות מגוון אמצעי אחסון: כרטיסי זיכרון, תקליטורים, כוננים קשיחים. ישנם מכשירים חובבים רבים, שתיאורים שלהם ניתן למצוא למשל באינטרנט [1], - ממחשבים עם פענוח נתוני תוכנה ועד למכשירים עם פענוח חומרה ויכולת עבודה עם מספר מדיות אחסון שונות בו זמנית. עם זאת, שימוש בנגן MP3 יחד עם מחשב נייד, אפילו עם מעבד בעל ביצועים נמוכים (286, 386, 486), שניתן לרכוש תמורת תשלום קטן בשוק הרדיו, משתווה לטובה עם כל שאר המכשירים. ראשית, מבחינת מחיר - העלות של מיקרו-בקר, תצוגת LCD וחלקים נוספים היא יותר מאשר מחשב נייד ישן. שנית, מבחינת פונקציונליות - מסך ברזולוציה גבוהה עם גווני אפור (או אפילו צבע), סט גדול של מקשי שליטה, יכולת להשתמש בו זמנית במחשב למטרות אחרות (למשל, כשעון, לשלוט במכשירים שונים) . שלישית, מבחינת גמישות - התוכנה כתובה בשפת תכנות ברמה גבוהה וניתנת לשינוי בקלות ובמהירות ללא שימוש במתכנת באמצעות המחשב עצמו דיאגרמת הבלוק של נגן MP3 מוצג באיור. 1. כפי שניתן לראות, הוא מתחבר ליציאה המקבילה של המחשב ומורכב מממיר רמת אותות U1, מפענח MP3 חומרה U2 וספק כוח A1.
צוואר הבקבוק במכשיר הוא רוחב הפס הנמוך של היציאה המקבילה של המחשב. כאשר בודקים אותו במחשב עם יציאת SPP (Standard Parallel Port) המבוססת על מעבד Intel 486DX-33, זרימת הנתונים המקסימלית שבה הושמעו יצירות מוזיקליות ללא גמגום הייתה 128 Kbps. במחשב עם יציאה מקבילית EPP (יציאה מקבילית משופרת), שבו מהירות ההחלפה מגיעה ל-0,5.. 2 מגה-בייט/שניה (מהירות ההחלפה עם המכשיר נמוכה בהרבה, מכיוון שחילופי נתונים מתרחשים רק לאורך אחד מקווי האות, וכן שער נתונים מבוצע על ידי תוכנה ) זרמים של 192 Kbps ומעלה משוכפלים בדרך כלל. אם תרצה, כדי לממשק את המכשיר למחשב, תוכל להשתמש בממשק לחיבור לאפיק ISA, המתואר ב-[2], עם שינוי קל בתוכנה. עם זאת, במקרה זה, היקף היישום של המכשיר יצטמצם - ניתן לחבר אותו רק למחשבים שולחניים, שכן למחשבים ניידים אין בדרך כלל אוטובוס כזה. התרשים הסכמטי של המכשיר מוצג באיור. 2. ממיר הרמה הלוגית מיושם על רכיבי NOT עם אספן פתוח (שבבים DD1, DD2) והופך רמות TTL לרמות לוגיות ברמה גבוהה של 3 V ולהיפך.
שבב DD3 (VS1001k מחברת VLSI Oy הפינית) הוא מעבד אותות דיגיטלי (Digital Signal Processor - DSP) לפענוח חומרה של שכבות MPEG 1, 2 ו-3 [3, 4]. דיאגרמת הבלוק שלו מוצגת באיור. 3. השבב מכיל ליבת DSP בעלת ביצועים גבוהים עם צריכת חשמל נמוכה (VS_DSP), זיכרון עבודה, תוכנת RAM (4 KB) ו-Data RAM (0,5 KB) ליישומי משתמש, בקרה טורית וממשקי נתונים, DAC איכותי ומגבר 3H לאוזניות.
ה-VS1001k מקבל נתוני קלט באמצעות אפיק טורי, המחובר כעבד במערכת. זרם הקלט מפוענח ומועבר דרך בקרת עוצמת קול היברידית אנלוגית/דיגיטלית ל-DAC של 18 סיביות דלתא-סיגמה. הפענוח נשלט באמצעות אפיק הבקרה הטורי. בנוסף לפענוח פשוט, ניתן להוסיף אפליקציות מיוחדות - אפקטי DSP, הממוקמים ב-RAM של המשתמש. כדי לשלוט על השבב ולשדר את זרם הנתונים MP3, נעשה שימוש בשני אוטובוסים: SCI (ממשק בקרה טורי) לשליטה ו-SDI (ממשק נתונים טורי) להעברת נתונים. מטרת הקווים של אוטובוסים אלה מובאת בטבלה 1.
VS1001k מכיל 15 אוגרי SCI (טבלה 2). לאחר איפוס החומרה כולם מוגדרים ל-0.
האוגר MODE משמש לשליטה בפעולות של VS1001. שמות הסיביות שלו, הפונקציות והתיאורים שלהם ניתנים בטבלה. 3.
מאגר STATUS מכיל מידע על המצב הנוכחי של השבב. סיביות 1 ו-0 משמשות לשליטה ברמת הפלט האנלוגי (0 - 0 dB, 1 = -6 dB, 3 - -12 dB), סיביות 2 משמשת לכיבוי החשמל לחלק האנלוגי של המיקרו-מעגל ( אם הערך שלו הוא אחד, הוא נכבה). כתיבה לאוגר VOL (ראה להלן) מגדירה אוטומטית את רמת הפלט האנלוגי מבלי שהמשתמש יצטרך לדאוג לגבי המצב שלו. האוגר CLOCKF משמש אם תדר השעון שונה מ-24,576 מגה-הרץ (והוא חייב להיות כפולה של 2 קילו-הרץ). ערכו של אוגר זה מחושב באמצעות הנוסחה CLOCKF = ХТ1/2000 (ХТ1 - תדר שעון בהרץ). האוגר יכול לקחת ערכים מ-0 עד 32767, אך ערכים גדולים יותר מוגבלים על ידי תדר השעון המרבי של השבב (32 מגה-הרץ). הגדרת הסיביות המשמעותיות ביותר של האוגר ל-1 מאפשרת את כפיל התדרים הפנימי. ניתן להכפיל את תדר מחולל השעון עד 15 מגה-הרץ. יש להגדיר את האוגר CLOCKF לפני פענוח נתוני MP3, אחרת הוא לא יופעל כהלכה. קצב הדגימה המרבי של נתוני אודיו ומהירות זרם נתוני MP3 הקלט תלויים בתדר השעון. לדוגמה, עם תדר מחולל שעון של 12,288 מגה-הרץ, המיקרו-מעגל מפענח נתוני אודיו בתדר דגימה של 24 קילו-הרץ וקצב זרימה של עד 96 קילו-הרץ; בתדר של 22,580 מגה-הרץ - עם תדר דגימה של 44,1 קילו-הרץ. וקצב זרימה של עד 160 Kbit/s; זרם משתנה מעובד ללא מהירות תקלה שאינה עולה על 256 Kbit/s. אם תדר השעון הוא 24,576 מגה-הרץ, כל נתוני האודיו מפוענחים בתדר דגימה של עד 48 קילו-הרץ ומהירות של עד 192 קילו-ביט לשנייה; בתדר של 28 מגה-הרץ, זרם עם מהירות מרבית של עד 320 קילו-ביט לשנייה הוא אוגר DECODEJTIME, בעת עיבוד הזרם הנכון, מכיל את פענוח הזמן הנוכחי בשניות. סיביות 8-0 של האוגר AUDATA מכילות את הערך של קצב זרימת הנתונים בקילוביט לשנייה (אם הוא משתנה, הם מכילים את קצב הזרימה הנוכחי), סיביות 12-9 מכילות את מדד תדירות הדגימה (טבלה 4). סיביות 14 ו-13 אינן בשימוש והן תמיד מוגדרות ל-0. סיביות 15 מאפיינת את סוג נתוני השמע (0 - מונו, 1 - סטריאו).
באמצעות אוגרי WRAM WRAMADDR AIADDR, ניתן לטעון ולהפעיל יישומים שנכתבו על ידי המשתמש על השבב, למשל, ערבוב ערוצים, יצירת אפקטים סטריאו בעת השמעת אות מונו, הצגת אקולייזר דיגיטלי. דוגמאות ליישומים וכלים כאלה לפיתוחם ניתן למצוא באתר של יצרן השבבים. עם זאת, יש לזכור שכל זה מגביר את העומס על מעבד האותות הדיגיטלי, והביצועים שלו מוגבלים. לדוגמה, עם מהירות שעון של 24,576 מגה-הרץ ופענוח זרם נתונים של 128 Kbps בקצב דגימה של 44,1 קילו-הרץ, יש רק כ-28% זמן מעבד פנוי. כאשר מרחיב תגובת התדר מופעל (על ידי סיביות SM_BASS של האוגר MODE), 6,5% נוספים מהביצועים של מעבד האותות הדיגיטלי מתבזבזים. האוגרים HDAT0 ו-HDAT1 מכילים מידע על כותר המוזיקה שחולץ מזרם הנתונים הנוכחי של MPEG. האוגר VOL מיועד לשליטה בעוצמת הקול. בכל ערוץ, הערך יכול להשתנות בין 0 ל-255 (מקביל להנחתת האות מרמה מקסימלית לאפס בצעדים של 0,5 dB). עבור הערוץ השמאלי, הערך מוכפל ב-256 ומתווסף לערך הערוץ הימני. לפיכך, כדי לקבל עוצמת קול מקסימלית, על האוגר להכיל 0, ושקט מוחלט - 65535. לאחר "איפוס חומרה", הווליום המקסימלי נקבע, "איפוס" תוכנה אינו משנה את עוצמת הקול שהוגדרה. כאשר עוצמת הקול מוגדרת למינימום (255 בשני הערוצים), נכבה החשמל לחלק האנלוגי, המלווה בלחיצה. אתה יכול לא לכלול אותו אם אתה משתמש בערך המקסימלי של 254 בשני הערוצים (0xFEFE) כדי לכבות את הסאונד. המכשיר משתמש במיקרו-מעגל PQ3VZ1 מבית SHARP כמייצב מתח אספקה 20V (DA51). מתח המוצא Uout (בתוך 1,5...20 V בזרם עומס של עד 0,5 A) מחושב באמצעות הנוסחה Uout = Urev(1 + R3/R4), כאשר R4 = 1 kOhm, ומתח הייחוס Urev = 1,25, 3 V. במקרה זה, R1,5 = 1,25 kOhm ו-Uout = 1 (1,5 + 1/3,125) = XNUMX V. כדי להפריד בין מעגלי אספקת החשמל של החלקים האנלוגיים והדיגיטליים, נעשה שימוש במשנקי מסנן L1-L3 ובקבלים C3-C6. לשבב פונקציית הדלקה/כיבוי מובנית, שניתן להשתמש בה בגרסה ניידת של המכשיר. התוכנה לשליטה במכשיר כתובה ב-C ויש להרכיב אותה ולהתמקם במחשב. המחבר השתמש במהדר Borland C. הפונקציות הבאות משמשות לשליטה, המוגדרות בקובץ vs1001.h: void SCIWrite(int aress, int data) - כתוב ל-SCI; int SCIRead(int aress) - קרא SCI; void SDIWrite(int data) - כתוב ל-SDI; void xReset(void) - "איפוס" החומרה; int DREQ(void) - קרא את הערך של אות DREQ. התוכנית פועלת כך:
אם תרצה, הגדר את האוגרים הנותרים, למשל, VOL, MODE וכו'. לאחר מכן, המצב של פלט DREQ נבדק על ידי פונקציית DREQQ. אם הוא מוגדר ל-0 (הפונקציה DREQQ מחזירה 0), אז ניתן לשלוח נתונים מקובץ MP3. * הקיצור MPEG הוא קיצור של Moving Picture Expert Group, שמה של קבוצת המומחים ISO (International Organization for Standardization) הפועלת לפיתוח תקנים לקידוד ודחיסת נתוני וידאו ואודיו. לעתים קרובות משתמשים בראשי התיבות MPEG כדי להתייחס לתקנים שפותחו על ידי קבוצה זו. במקרה הפשוט ביותר, התוכנית נראית כך (mp3play.cpp):
בעת הפעלת הקובץ הבא, יש צורך לבצע "איפוס" תוכנה של שבב VS1001k (על ידי הגדרת סיביות SMRESET של האוגר SCI MODE ל-1). בדיקת הפונקציונליות של המכשיר מתחילה בחלק האנלוגי של שבב DD3. על כל הפינים UDDA, UDDD. כמו גם xRESET ו-TEST0 צריך להיות מתח של בערך +3 V, ובפין RCAP - בערך +1,3 V. אם זה האחרון הוא 0 או UD DA, החלק האנלוגי של VS1001 פגום. כאשר "איפוס" חומרה של המפענח מוחל על פין xRESET נמוך, הדבר הבא אמור לקרות: לאחר 4096 מחזורי שעון לאחר שהמתח ב-xRESET חוזר לאחדות, צריכה להופיע רמה נמוכה בפין DREQ, שאמורה להשתנות לגבוהה לאחר 6000 מחזורי שעון. אם רמות האות בפין זה אינן משתנות בסדר שצוין, התוכנה הפנימית של השבב פגומה. לאחר מכן נבדקת פעולת אפיק SCI. כדי לעשות זאת, כתוב את ערך עוצמת הקול המקסימלי לאוגר VOL, ולאחר מכן את ערך OxFFFF, אשר מכבה את החלק האנלוגי של שבב VSl001k. כתוצאה מכך אמורה להישמע נקישה מאוזניות המחוברות לשקע XS2. קטע התוכנית הבא (scitest.cpp) מדגים זאת: הפלט יפיק חמישה קליקים בפרק זמן של 0,5 שניות:
כעת עליך לבדוק את הקריאה של אוגרי SCI. לשם כך, כתוב ערך לאוגר VOL, למשל 12345, ולאחר מכן קרא מידע מאוגר זה והשווה את התוצאה. אם הבדיקה הצליחה, תצוגת המחשב מציגה את ההודעה "SCI Read Test Passed"; אחרת, "SCI Read Error" (sciread.cpp).
לאחר מכן, ההקלטה ב-SDI נבדקת. נוח להשתמש בבדיקה מיוחדת המובנית במיקרו-מעגל שמייצר אות סינוסואידי ביציאה האנלוגית. כדי לאפשר את הבדיקה, יש צורך להעביר את רצף שמונה בתים 0x53 OxEF Ox6E n 0 0 0 0 באמצעות SDI, כאשר n = 48... 119 (נבחר על ידי המשתמש). פרמטרי האות נקבעים מהטבלה. 5, כאשר אינדקס קצב הדגימה Fsldx = (n - 48)mod9, ומספר הדגימות אינדקס FSin = (n - 48)/9. לדוגמה, עם n = 62 (במקרה זה n - 48 = 14) Fsldx = 5 ו-FSin = 1. הערך Fsldx = 5 מתאים לתדר דגימה של 16000 הרץ, והערך FSin = 1-16 דגימות. לפיכך, ביציאה נקבל אות סינוסאידי בתדר של 16000/16 = 1000 הרץ.
כדי לצאת ממצב הבדיקה, רצף הבתים 0x45 0x78 0x69 0x74 0 0 0 0 מועבר באמצעות SDI. קטע התוכנית הבא (sinetest.cpp) מדגים את הבדיקה הזו: בפלט האנלוגי ניתן להאזין לאות בתדר של 1 קילו-הרץ למשך 5 שניות:
כדי לבדוק את הזיכרון של שבב VS1001k, רצף שמונה בתים 0x4D OxEA 0x6D 0x54 0 0 0 0 נשלח ל-SDI.לאחר פקודה זו, עליך להמתין 500 מחזורי מחולל שעון. את תוצאת הבדיקה ניתן לקרוא מאוגר SCI HDAT000. הנתונים שהתקבלו מתפרשים באופן הבא: אם הביט מוגדר ל-0, אזי מבחן הזיכרון עובר (טבלה 1).
אם הבדיקה הצליחה, תצוגת המחשב מציגה את ההודעה "בדיקת זיכרון הושלמה בהצלחה", אחרת, "שגיאת זיכרון xxxxx", כאשר xxxxx הוא הערך שנקרא מאוגר HDATO. הנה קטע של תוכנית בדיקת הזיכרון (memtest.cpp):
כדי לבדוק את אוגרי ה-SCI, עליך לשלוח את רצף השמונה בתים 0x53 0x70 0xEE n 0 0 0 0 ל-SDI, כאשר n הוא מספר האוגר עבור הבדיקה. התוכן של האוגר שצוין נקרא ומועתק לתוך האוגר HDAT0. אם יש צורך לבדוק את האוגר HDAT0, אז הערך שלו מועתק לאוגר HDAT1. המכשיר מותקן על לוח מעגלים מודפס העשוי לפי השרטוט המוצג באיור. 4. במהלך ההתקנה, פיסות חוט משומר מוכנסות לתוך החורים הממוסגרים על ידי רפידות מגע בקוטר מינימלי ומולחמות אל המוליכים המודפסים משני צידי הלוח. במקום PQ20VZ51, אתה יכול להשתמש בכל מייצב מתח מיקרו-מעגל המאפשר לך לקבל פלט 3 V (לדוגמה, LM317). כל משנק L1-L3 עם השראות של 10 μH. ממירים עם פלט אספן פתוח DD1.1-DD1.6, DD2.1-DD2.3 יכולים להיות מסדרות K155, KR531, K555, KR1533. לא כדאי להחליף את המיקרו-מעגל VS1001k במכשירים עם מדדי אותיות אחרים (גרסאות קודמות), שכן יש להם מספר חסרונות. ספרות
מחבר: V. Kardapolov, כפר טביליסקאיה, טריטוריית קרסנודר
עור מלאכותי לחיקוי מגע
15.04.2024 פסולת חתולים של Petgugu Global
15.04.2024 האטרקטיביות של גברים אכפתיים
14.04.2024
▪ וירטואליזציה של פונקציות רשת במערכת ARM של 64 סיביות עם שבב יחיד ▪ מערכת Wi-Fi Mesh חליפות נתב רשת Xiaomi ▪ מודלים של המבנה של סוללות מוצק ▪ תכונות אנטי-ויראליות של בננות
▪ חלק של האתר בית, חלקות בית, תחביבים. בחירת מאמרים ▪ מאמר תאורה: מושגי יסוד והמלצות מעשיות. וידאו ארט ▪ מאמר מתי נבנה הספינקס הגדול? תשובה מפורטת ▪ מאמר טריגרים במכשירי מפתח וספירה. רדיו - למתחילים ▪ מאמר נגדים ויישומם. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ▪ מאמר פתגמים ואמירות מלאיות. מבחר גדול
בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר
www.diagram.com.ua |
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה