用FPGA设计MP3个人数字播放机

文章摘要：A42MX09中的时钟产生器从48MHz输入时钟产生驱动器件内部不同逻辑单元所需的不同时钟。时钟产生逻辑单元由触发器和组合逻辑构成分频器。A42MX09中的键盘检测单元用于改变播放机的设置。键盘接口单元一般由检测键盘阵列中连接点（根据按键）的逻辑单元构成并把按键转变为与该键相关的功能。根据按键检测执行适当的功能。阵列由寄存器、锁存器和组合逻辑实现。 Rio MP3播放机的功率由MAX1M1705器件控制，而1705由FPGA功耗控制单元控制。MP3播放机一般由单节1.5V电池供电。电池最少应能维持12小时听所有下载的音乐。功率控制是Rio MP3播放机的一个显著的特点。功率控制器件有两种功率工

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A42MX09中的时钟产生器从48MHz输入时钟产生驱动器件内部不同逻辑单元所需的不同时钟。时钟产生逻辑单元由触发器和组合逻辑构成分频器。A42MX09中的键盘检测单元用于改变播放机的设置。键盘接口单元一般由检测键盘阵列中连接点（根据按键）的逻辑单元构成并把按键转变为与该键相关的功能。根据按键检测执行适当的功能。阵列由寄存器、锁存器和组合逻辑实现。

Rio MP3播放机的功率由MAX1M1705器件控制，而1705由FPGA功耗控制单元控制。MP3播放机一般由单节1.5V电池供电。电池最少应能维持12小时听所有下载的音乐。功率控制是Rio MP3播放机的一个显著的特点。功率控制器件有两种功率工作模式：PFM（脉冲频率调制）和PWM（脉宽调制）模式。
PFM模式是低静态电流待机模式，此模式提供120mA总输出电流并降低静态功耗到500uW。PWM模式是高功耗模式，能提供高达450mA输出电流。当MP3播放机处于停机状态时，CPU编程写FPGA的一个寄存器，从而产生MODE信号置MAX1M器件进入PFM低功率模式。在PFM模式Rio MP3播放机功耗只有2mW~3mW。当MP3播放机工作时，MODE信号改变MAX1M器件到PWM模式。Rio MP3播放机工作状态时的总功率大约在180mW左右。

下一代MP3系统

下一代MP3系统将改变现在的系统，能提供更快的下载、更多的用于播放的音乐文件和更多的用户从接口/键面板选择。更快的下载可通过采用高速并行端口模式（见IEEE1284）或USB端口实现。采用高密度闪存连同本地SDRAM基歌曲高速缓冲存储器可提供更多音乐文件播放并可提供另外的选择，如快速播放、快进、慢播放、编程播放等。其他选择可包括红外收发器，可使用户从播放机到播放机来回发射数据或执行某些远程控制操作。整个系统可用一个FPGA实现，不需要CPU。在FPGA中的音频DAC控制器逻辑单元可提供I2C接口来控制音频DAC，音频DAC通过I2C接口取串行音频数据并变换为模拟音频提供给耳机。

其他新的压缩方法正在涌现，其中ATRAC3（Adaptive Transform Acoustic Coding—自适应变换声频编码）标准可压缩CD音乐数据10:1而又能保持CD音质。ATRAC3特点是：

1、通过频带分裂滤波器和MDCT（Modified Discrete Cosine Transforms—改进式离散余弦变换）对信号分析获得的。

2、位率压缩。利用ATRAC3技术，能实现音乐信号的高效率压缩。

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