基于LPC2214和uC/OS-II的音頻處理方案及電路說明

基于 LPC2214和uC/OS-II的嵌入式平臺

目前流行的ARM芯片內核有ARM7TDMI、ARM720T、ARM9TDMI、ARM992T、ARM940T、ARM946T、ARM966T和ARM10TDMI等，Philips LPC2214是基于ARM7TDMI-S的高性能32位RISC微控制器，它集成了Thumb擴展指令集，256KB可在系統中編程的片內Flash和可在應用中編程的16位KB RAM，向量中斷控制器，外部總線控制器，2個UART，I2C串行接口，2個SPI串行接口，2個定時器（7個捕獲/比較通道），可提供多達6個PWM輸出的PWM單元，8通道10位ADC，實時時鐘，看門狗定時器以及112個通用I/O引腳，通過可編程的片內鎖相環（PLL）可實現LPC2214最高為60MHz的CPU時鐘頻率，相對眾多ARM系列產品來說，Philips公司生產的LPC2214是一款性價比較高的ARM7芯片。

嵌入式實時操作系統有助于提高系統可靠性和開發效率，且能夠充分發揮32位CPU的多任務處理能力，常見的嵌入式操作系統有Linux、Windows CE、VxWorks、Nucleus、uC/OS-II等，其中uC/OS-II是一個可移植、可固化、可裁剪的占先式實時操作系統，其周邊的配套產品也比較完善，如uC/FS，uC/GUI等產品都為其應用增強了適用性，相對其他操作系統而言，uC/OS-II正常運行只需十幾或幾十KB的Flash空間和SRAM空間，并且其所需的授權費用也相對較低，結合以LPC2214為核心的硬件平臺，在這里采用了uC/OS-II作為該設備的嵌入式操作系統。

有上述分析可知，選擇LPC2214和uC/OS-II相結合的嵌入式平臺是一種較為經濟而實用的方法。

2 音頻解碼芯片的選擇

LPC2214與uC/OS-II相結合的平臺有比較強大的處理能力，但在許多應用場合中仍顯不足，在本文所介紹的應用中，系統需要具有音頻編解碼功能，音頻的編解碼方式包括軟件編解碼和硬件編解碼，如果采用軟件編解碼的方式，最對處理器的處理速度要求一般在50MIPS以上，而LPC2214的處理速度僅有70MIPS左右，顯然倘若采用這種方式，LPC2214處理能力將受到很大限制，所以，采用專門的音頻處理芯片來處理音頻數據對該平臺的來說是個正確的選擇，這里選用一款性能優越的音頻解碼芯片--VS1003。

VS1003音頻解碼芯片為VS10XX系列的第三代產品，是芬蘭VLSI Solution Oy公司生產的單片MP3/WMA/MIDI解碼和ADPCM編碼芯片，它內部包含一個高性能、低功耗的DSP處理核（VSDSP），一個工作內存，一片可供用戶程序使用的5.5KB RAM，一個串行SPI總線接口，一個高質量的采樣頻率可調的過采樣DAC以及一個16位的采樣ADC，VS1003的內部構造如圖1所示。