基于SoPC的数码电子音乐相册设计与实现

ｍａｇｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

ＪＡＴＧ调试模块Ｉ　

Ｎｉｏｓ　ＩＩ处理器ｌ、　

定时器０　

定时器１　

Ａｖａｌｏｎ总线　

ＲＳＴ　ＩＯ　———　ＲＳＴ　

ＣＳ　１０　———　’　ＣＳ　

ＲＳ　ＩＯ　——　ＲＳ　

Ｎｉｏｓ　ＩＩ　ＷＲ　ＩＯ　—　ＷＲ　

ＲＤ　ＩＯ　————　ＲＤ　

ＳＤＲＡＭ控制器ｋ－’　

Ｆｌａｓｈ控制器ｋ－，　

ＵＡＲＴ调试口　

ｓＤ卡ＧＰＩＯ接口　

÷Ｉ音频芯片ＧＰＩＯ接口　

ＨＸ８３４７　

叫１１丌液晶ＧＰＩＯ接１２１　

触摸芯片ＧＰＩＯ接口　

ＤＡＴＡ　１０　———　ＤＡＴＡ［１５：０】　

【１５：ｏ］　

图４　ＨＸ８３４７硬件接口设计　

０ｘ９３。在使用液晶屏前，需对其中大部分寄存器初始化。　

寄存器操作要使用ＣＳ、ＲＳ、ＲＤ、ＷＲ、ＤＡＴＡ［７：０１端Ｅ１　在　

图２　ＳｏＰＣ系统框图　

中执行。本设计中的Ｆｌａｓｈ存储器选用Ｓ２９ＡＬ０３２Ｄ芯片，　

ＳＤＲＡＭ存储器选用具有８　ＭＢ字节容量的Ａ２Ｖ６４Ｓ４０ＣＴＰ　

芯片。Ｆｌａｓｈ存储器和ＳＤＲＡＭ存储器都是使用Ａｈｅｒａ　

正确配置寄存器后，就可进行显示数据的传送。数据传　

输与寄存器配置使用的端口是一样的，只是寄存器配置　

ＳｏＰＣ　Ｂｕｉｌｄｅｒ工具中免费提供的Ａｖａｌｏｎ总线ＩＰ挂接到　

片上Ａｖａｌｏｎ总线上，以实现Ｎｉｏｓ　ＩＩ对它们的访问。　

２．２　ＶＳ１００３Ｂ芯片接口设计　

ＶＳＩＯＯ３Ｂ是芬兰ＶＬＳＩ公司出品的单芯片ＭＰ３／　

ＷＭＡ／ＭＩＤＩ音频解码和ＡＤＰＣＭ编码芯片．支持ＭＰ３、　

ＭＰ３＋Ｖ、ＷＭＡ、ＷＡＶ、ＭＩＤＩ和ＳＰ—ＭＩＤＩ格式的音频解码　

播放，内部拥有高性能、低功耗ＤＳＰ处理器核和缓存，　

且外围接口丰富。　

本设计使用７个１０口用于操作ＶＳＩＯ０３Ｂ，其端口连　

接图如图３所示。其中，各端口功能分别为：ＸＲＥＳＥＴ，复　

位；ＸＤＣＳ，数据片选；ＸＣＳ，芯片片选；ＳＣＬＫ，ＳＰＩ通信接　

口时钟输入；ＭＯＳＩ，ＳＰＩ通信接口数据输出；ＭＩＳＯ，ＳＰＩ通　

信接口数据输入；ＤＲＥＱ，数据处理完中断输出。　

ＸＲＳＴ　ＩＯ　—　ＸＲＥＳＥＴ　

ＸＤＣＳ　ＩＯ　——　ＸＤＣＳ　

ＸＣＳ　１０　—　ＸＣＳ　

Ｎｉｏｓ　ＩＩ　ＳＣＬＫ　———　ＳＣＩ　Ｋ　Ｖｓ１００３Ｂ　

Ｍ０ＳＩ　———　ＤＩ　

ＭＩＳ０　《—一　Ｄ０　

ＤＲＥＱ　ＩＯ　—一　ＤＲＥＱ　

图３　ＶＳ１００３Ｂ硬件接口设计　

ＶＳ１００３Ｂ芯片内部共有ｌ６个１６位控制寄存器，地　

址分别为０ｘＯ～０ｘ０Ｆ，可通过ＳＰＩ接口使用ＳＣ［通信协议　

来配置控制寄存器。需解码的数据也是通过ＳＰＩ接口使　

用ＳＤＩ通信协议传送到缓存，让芯片正确播放音频文件。　

在使用ＶＳ１００３Ｂ之前．需要对ＶＳ１００３Ｂ的控制寄存　

器进行初始化配置；完成配置后，即可往ＶＳ１００３Ｂ的缓　

存中写入解码数据，实现音频解码。　

２．３　ＨＸ８３４７芯片接口设计　

ＨＸ８３４７芯片是ＴＦＴ液晶屏专用驱动芯片，最大支　

持３２０ｘ２４０分辨率的ＴＦＴ液晶屏。其内置１７３　ＫＢ的　

ＲＡＭ，色彩模式支持最高２６万色的显示。ＨＸ８３４７具有　

４种接口方式：８／９／１６／１８　ｂｉｔ系统总线方式、ＳＰＩ总线方　

式、寄存器接口方式和ＲＧＢ接口方式。　

本设计采用１６　ｂｉｔ系统总线方式，端口连接如图４　

所示。需使用２１个ＩＯ口，各端口功能分别为：ＲＳＴ：复　

位；ＣＳ：片选；ＲＳ：指令／数据选择；ＷＲ：写使能；ＲＤ：读　

使能；ＤＡＴＡ【１５：０】：１６　ｂｉｔ数据。　

ＨＸ８３４７内部共有１３２个寄存器，地址从０ｘｏ０～　

５８　

使用的是数据总线的低８　ｂｉｔ，而数据传送要使用全部　

１６　ｂｉｔ数据总线。　

对ＴＦｒ液晶屏的操作，首先进行初始化操作，主要　

包括对液晶内部参考电压、开启晶振、显示缓冲区和　

ＲＧＢ色彩等寄存器的设置。在完成初始化之后即可进行　

显示操作，先在液晶的ＲＡＭ中开辟一个显示缓冲区，然　

后再向显示缓冲区填入显示数据即可实现Ｔｒｒ屏的显　

示与更新。　

２．４　ＵＨ７８４３芯片接口设计　

ＵＨ７８４３是ＴＩ公司生产的４线电阻触摸屏转换接口　

芯片，具有同步串行１２位取样数模转换器，功耗低，转　

换速率高。　

本设计使用了６个ＩＯ口来操作ＵＨ７８４３芯　，端口　

连接如图５所示。其中，各端口功能分别为：ＣＳ：芯　片　

选；ＳＣＬＫ：ＳＰＩ通信接口时钟输入；ＤＩＮ：ＳＰＩ通信接口数　

据输入；ＤＯＵＴ：ＳＰＩ通信接口数据输出；ＢＵＳＹ：芯片忙信　

号输出；ＩＲＱ：芯片中断信号输出。　

ＣＳ　１０　—　ＣＳ　

ＳＣＬＫ　１０　———÷　ＳＣＩ　Ｋ　

Ｄ０ＵＴ　１０　—　ＤＩＮ　

Ｎｉｏｓ　ＩＩ　ＤＩＮ　ＩＯ　—一　Ｄ０ＵＴ　ＵＨ７８４３　

ＢＵＳＹ　１０　●——一　ＢＵＳＹ　

ＩＲＱ—ＩＯ　‘——一　ＩＲＱ　

图５　ＵＨ７８４３硬件接口设计　

当触摸屏上有触摸动作时，触摸屏的Ｘ＋、Ｘ一、Ｙ＋、　

Ｙ一端会产生不同的模拟电压并送人ＵＨ７８４３。ＵＨ７８４３会　

对输入电压产生一个转换过程，转换完成后用中断通知　

处理器，处理器便会去读取此时的ＡＤ采样值，再调Ｊ｝丰ｊ　

程序计算实现触摸点的定位。　

２．５　ＳＤ卡硬件接口设计　

ＳＤ卡支持两种总线方式：ＳＤ方式与ＳＰＩ方式。本设　

计采用ＩＯ口模拟ＳＰＩ模式通信，使用４个ＩＯ口实现ＳＤ　

卡的控制。端口连接如图６所示。　

图６　ＳＤ卡硬件接口设计　

本设计采用ＣＭＤ０、ＣＭＤＩ、ＣＭＤ１７和ＣＭＤ２４　４个命　

令组合操作ＳＤ卡。ＣＭＤ０为ＳＤ卡复位指令，设置ＳＤ卡　

《微型机与应用》２０１３年第３２卷第１１期