论文总字数：35285字

摘 要

音乐作为现代人们生活娱乐的主要因素，一直以来都备受关注，设计一款低功耗、高性能的MP3播放器能够很好地满足人们的日常生活和娱乐需求。

本次设计以STM32单片机为主控制单元，以VS1053为音频文件的主要解码芯片，再辅以外围的SD卡音乐文件存储、TFTLCD对歌曲信息进行显示以及实现播放状态切换功能的按键模块，共同构成系统的硬件电路。在设计过程中，STM32主控制芯片首先以SDIO总线的方式从SD卡中读取之前已下载好的音乐文件数据，在将其送至VS1053进行解码播放的同时，又不断扫描检测是否有按键按下并实时切换播放器的播放状态；在实现音乐播放与按键扫描的同时，STM32以FSMC的方式驱动TFTLCD液晶显示屏，显示一些关于播放器和当前播放曲目的基本信息。

该系统运行稳定、代码可移植性强，再加上STM32本身所固有的低功耗、高效的代码执行效率等优点，在很大程度上弥补了一些同类设计方案的缺点和不足。本文最后对本次系统设计中的效果与不足做出了总结和展望。

关键词：音乐播放器 VS1053音频解码 STM32单片机

Design and Implementation of Music Player

Abstract

Music as the main factor in the life and entertainment of modern people, has been of great concern, design a low-power, high-performance MP3 player can meet people's daily life and entertainment needs.

This design to STM32 microcontroller as the main control unit to VS1053 audio files for the main decoder chip, and supplemented by the external SD card music file storage, TFTLCD song information display and to achieve the playback state switch function of the key module, together constitute the system hardware circuit. In the design process, STM32 master control chip first to read the downloaded music file data from the SD card by SDIO bus way, to send it to VS1053 decoding playback at the same time, continue to scan whether the press button and real-time switch the player's playback status; While implementing music playback and key scan, the STM32 drives the TFTLCD in FSMC to show some basic information about the player and the currently playing track.

The system is stable, code portability, coupled with STM32 itself inherent low power consumption, efficiency, etc., to a large extent make up for some of the similar design shortcomings and deficiencies. At the end of this paper, the result and shortcoming of this system design are summarized and forecasted.

Key Words : Music player；VS1053 Audio decoding；STM32 microcontroller.

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 MP3播放器设计背景和意义 1

1.2 常见设计方案及其特点 1

1.3 论文主要工作 2

1.4 论文结构 2

第二章 系统总体设计方案与STM32综述 4

2.1 系统总体设计方案 4

2.2 STM32简介 5

2.2.1 Cortex-M3简介 5

2.2.2 STM32简介 5

第三章 系统硬件电路 6

3.1 系统硬件结构 6

3.2 STM32最小系统 6

3.2.1 STM32最小系统 6

3.3 按键输入模块 7

3.3.1 STM32IO口简介 7

3.3.2 电路设计 8

3.4 TFTLCD液晶显示模块 9

3.4.1 TFTLCD简介 9

3.4.2 电路设计 10

3.5 SD卡存储器模块 11

3.5.1 SD卡简介 11

3.5.2 电路设计 11

3.6 音频解码模块 12

3.6.1 VS1053简介 12

3.6.2 电路设计 13

第四章 系统软件设计 14

4.1 总体流程图 14

4.2 按键输入键值的获取 16

4.2.1 GPIO操作说明 16

4.2.2按键输入值的读取 17

4.3 STM32的内存管理 18

4.3.1 内存管理简介 18

4.3.2 内存管理软件设计 19

4.4 STM32SPI通信方式的配置 21

4.4.1 SPI简介 21

4.4.2 软件设计 22

4.5 TFTLCD显示模块的驱动 24

4.5.1 FSMC简介 24

4.5.2 汉字显示原理简介 27

4.5.3 软件设计 28

4.6 SD卡的驱动 29

4.6.1 SDIO简介 29

4.6.2 SDIO的主要功能与框图 30

4.6.3 SDIO的命令与响应 30

4.6.4 SDIO相关寄存器介绍 31

4.6.5 SD卡的初始化以及读写程序的实现 33

4.7 FATFS文件管理系统 35

4.7.1 FATFS简介 35

4.7.2 软件设计 36

4.8 VS1053的驱动 37

4.8.1 VS1053的寄存器说明 37

4.8.2 VS1053的驱动 38

第五章 系统调试结果与总结 40

5.1 系统调试结果 40

5.2 总结 42

参考文献 43

附 录1 部分关键源代码 45

附 录2 电路原理图 53

致 谢 55

第一章 绪 论

1.1 MP3播放器设计背景和意义

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