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基于嵌入式USB主机和ZigBee无线通信技术的音响系统解决方案

基于嵌入式USB主机和ZigBee无线通信技术的音响系统解决方案

点击数:7636 次   录入时间:03-04 12:03:42   整理:http://www.55dianzi.com   嵌入式系统-技术

  FAT文件系统有固定的格式,主要分为主引导扇区、引导扇区、文件目录表和数据区等几个部分。MP3文件的内容存放在数据区,但为了得到数据区的地址,首先要得到主引导区和引导扇区的内容;文件目录表中记录着文件的信息,如文件名称、类型和簇号等,可以通过得到文件目录表来判断分区中MP3格式文件的数目和每个文件的簇号,这些都为正确地定位MP3文件打基础。

  (2)获得MP3文件个数,在这个程序中仅仅查询根目录下MP3格式的文件个数。

  FAT文件系统的文件目录表中包含分区中所存的文件信息,每个文件的文件目录表占用32个字节空间,该空间的第9、10、11位为文件的扩展名,可以把每个文件的扩展名和MP3格式文件的扩展名相比,进而得到总的MP3格式文件个数。

  (3)通过文件目录表找到MP3文件所在的簇号之后就可以得到文件的物理地址,进而读取MP3文件的帧头并获得该文件的信息。MP3文件由三部分组成,首先是ID3V2,然后是数据帧,最后为ID3V1,数据帧的帧头包含MP3的采样率信息,将这些信息通过无线方式传送到接收端,进而对解码器和接口模块进行配置,这样就可以读取文件了。

  5.2 ZigBee 网络传输的软件设计

  ZigBee 无线通信网络由三种节点组成:协调器(ZC)、路由器(ZR)和终端设备(ZD)。协调器是网络的中心节点,在本文中即为ZigBee 主节点;路由器负责网络内信息帧的路由;终端设备连接解码器,实现音频输出。

  网络组建过程主要包括以下三个过程:

  (1)网络初始化过程:节点初始化后, 扫描信道检查网络是否存在;(2)主节点配置网络过程:产生协调器网络节点,开始配置网络;(3)从节点入网过程:终端设备节点申请加人协调器节点或路由节点。

  网络协调器启动后,其它普通节点加入网络时,只要将自己的信道设置成与现有的协调器使用的信道相同,并提供正确的认证信息,即可请求加入网络。一个节点若成功地接收一个子节点,或者子节点成功脱离网络,都必须向协调器汇报[8].图5 是节点加入及脱离网络握手示意图。

节点及脱离网络握手示意图

  图5 节点及脱离网络握手示意图。

  5.3 音频解码部分的软件说明

  (1)MP3播放器初始化处理子函数。

  初始化程序完成对VS1003的PLL、MP3解码器和AUDIO接口初始化,设定控制器的时钟和采样率,开启MP3中断等工作。

  (2)MP3播放子程序。

  找到MP3文件并且配置完MP3解码器和AUDIO接口后,就可以播放MP3了。播放MP3的过程就是按照MP3解码器的请求,把接收到的MP3数据传输到解码器的输入缓冲区的过程。

  6 结语

  本设计借助嵌入式USB 主机和ZigBee 无线通信技术,为家用音响系统的设计提供了一种灵活、方便的无线解决方案,该系统具有良好的可扩展性和实用价值。相信随着智能家居产业的发展和ZigBee 无线通讯技术的不断完善,ZigBee 技术将越来越好地融合在智能家居系统的设计中。

  本文作者创新点:将嵌入式USB 主机和ZigBee 技术创新性地应用于家用无线音响系统,实现了音频数据通过ZigBee 网络的无线传输,实验证明,系统设计合理,方便扩展,价格低廉,是一种有效的解决方案。



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