基于STC12C5A60S2的U盘音频播放器设计

　　U 盘即闪存盘，是一种用闪存进行数据存储的介质，通常使用USB 插头。U 盘体积极小、重量轻、可热插拔也可以重复写入。自其面世后，迅速普及并取代传统的软盘，成为主要的便携存储模式。随着U 盘体积的不断减小、存储容量却不断加大，使得U 盘的使用范围也不断拓展。然而U 盘所储存的数据，现今仍大多通过计算机提取并进行处理，这也局限了U 盘的发展范围。

　　笔者认为，针对某一特定功能，剥离相应数据对计算机的依赖性，一方面可充分利用U 盘数据，另一方面也发挥出USB 协议的通用性，使U 盘实现所用即所得的便携特性。基于此，设计了U 盘MP3 播放器电路，主要完成U 盘存储的音频文件的数据提取及功能运行任务。该播放器等同于个人计算机的音频处理模块，不仅可识别、提取U 盘所存储的MP3、WMA 或MIDI格式的文件，并可自行完成音频解码等数据处理工作，最后送入扬声器或耳机进行播放。

　　1 播放器组成原理框图

　　播放器组成原理如图1 所示，共由3 个主要模块组成： 单片机处理模块，由STC12C4A60S52 单片机及其外围电路组成; U 盘读写模块，由CH375 及其外围电路组成; 为音频解码模块，由VS1003 芯片及其外围电路组成。

　　播放器的工作过程是： MCU 通过CH375 读取来自USB 存储设备的数据，并依据功能键的控制指令，将USB 存储设备的相关数据送入音频解码模块，在VS1003 解码后，送入扬声器或耳机。设置6 个人机交互功能按键，分别实现播放、暂停、上一曲、下一曲、增大音量、减小音量等基本操作功能。

　　2 硬件电路设计

　　如图1 所示，主要完成U 盘读写、单片机处理及音频解码3 个模块的电路设计。

图1 原理方框图

　　2. 1 U 盘读写模块

　　U 盘读写模块由CH375 及其外围电路组成，其构成如图2 所示。

图2 CH375 外围硬件电路

　　CH375 是USB 总线通用接口芯片，支持USB 主机及从设备方式。在本地端，CH375 具有8 位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机/DSP/MCU/MPU 等控制器的系统总线上。在USB 主机方式下，CH375 还提供了串行通讯方式，通过串行输入、输出和中断输出与单片机/DSP/MCU/MPU 等相连接。

　　CH375 的USB 主机方式支持常用的USB 全速设备，外部单片机可通过CH375 按照相应的USB 协议与USB 设备通讯。CH375 还内置了处理Mass - Storage海量存储设备的专用通讯协议的固件，外部单片机可以直接以扇区为基本单位读写常用的USB 存储设备。

　　设计中，CH375 采用主机方式，图中J1为USB 插座，可连接U 盘等存储设备，D1为指示LED,当检测到USB 设备连接时灯亮。当TXD 引脚连接到地时，CH375 工作在并口方式，此时图中JP1接口D0 ~ D7为双向数据总线，连接单片机。