基于C51单片机的MP3播放器设计

MP3播放功能模块的工作分为两个部分：
第一部分是循环播放MP3歌曲，该功能需要首先做一些初始化工作，MP3解码器一旦开始工作，就会一直向CPU请求数据，直至歌曲结束，只有通过键盘操作才会使该功能提前结束。因为MP3文件的数据量较大，在flash存储器内是以页为单位进行存储的，所以MP3的播放程序初始化就是要把该文件的首地址和页数先读出到CPU中，然后CPU可以根据如上数据进行取数据工作。
第二部分则一直在等待中断发生，该程序是与键盘结合起来的，主要用于使用者对播放过程的控制。键盘操作对MP3播放过程的控制还包括后退、跃进、跳到下一首、音量控制等。因为整个播放过程的键盘控制功能比较单一，没有键的复合操作，所以程序都很容易实现。当MP3播放器插入到USB接口时，系统执行USB通讯功能模块，该模块主要用于对flash存储器内的文件数据进行管理。固件程序是该模块开发的主要工作，由于AT89C5lSNDlC没有外部中断引脚，USB中断没有中断向量地址入口，因此该固件程序的框架采用查询工作方式。

3 FAT文件格式
因为该系统还要具有U盘的功能，所以存储器中的文件还要能够让计算机读写和识别，也就是所有的文件还要严格满足计算机文件系统格式的要求。在所有计算机文件系统中，FAT是比较常用的一种。
一个FAT文件系统卷由4个部分组成：保留区、FAT区、根目录区、文件和目录数据区。其中保留区中的第一个分区必须是BPB，也称作“引导扇区”，因为它含有对文件系统进行识别的关键信息，计算机将以此信息识别存储器文件格式，因此十分重要。
FAT区存放的是文件分配表。操作系统的存储空间是按簇来分配的，簇是操作系统分配的最小存储单元，每个簇在FAT表中占据一个16位的位置，称为一个表项。同一个文件的数据并不一定存放在存储区的一个连续的区域内，往往会分成若干段，像一条链子一样的存放，这种存储方式称为文件的链式存储。为了实现文件的链式存储，必须准确地记录哪些簇已经被占用，还必须为每一个已经占用的簇指明后继内容的下一个簇的簇号，对于一个文件的最后一个簇，则要指明本簇没有后继簇，这些就是由FAT表来存储的。
根目录区存放的是目录项，每个目录项为32个字节，记录一个文件或目录的信息。目录项所占的空间与目录项的个数有关。
文件和目录数据区是真正存放文件数据的位置，所有数据都是按照以上信息分配存储的。

4 结束语
MP3为取得较好的压缩效果而采用相对复杂的技术，宽带音频信号的取样率也较高(一般为44．1kHz以上)，所以MP3编解码的运算量和数据量都相当庞大。MPEGLayer III解码算法在AT89C51SNDlC上验证通过并获得较好的效果，在通过优化后可流畅播放。由于51内核单片机的性能限制，在缓冲时可能会有停顿。以上内容叙述了由AT89C51SNDlC构成的最小系统的结构，具备了便携式MP3播放器的基本功能。其实AT89C51SNDlC还支持LCD显示和IDE接口，还可以通过对以上接口模块进行扩展，构成更大更复杂的系统。