Ⅰ 用51单片机实现音乐播放的原理是什么
发音原理：播放一段音乐需要的是两个元素，一个是音调，另一个是音符。
音符的发音主要靠不同的音频脉冲。例如：利用单片机的内部定时器/计数器0，使其工作在模式1，定时中断，然后控制P3.7引脚的输出音乐。只要算出某一音频的周期（1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间，利用定时器计时这个半周期时间，每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。音乐中的节拍用延时时间产生。
Ⅱ 用单片机处理音频信息为什么要进行傅里叶变换
这个真不是一句两句说清楚的，简单来说就是把时域信号变为频域信号，为了看到音频的频谱，必须要对其信号做FFT，之后便可以看到信号的频率，谐波灯等相关信息。建议看一下相关的书籍，那样会更明白的。
Ⅲ 车载MP3与CD机音频转换器中的单片机起什么作用的,怎么工作
主要是用于音频文件的编解码的，至于怎么工作，建议看看音频文件的格式方面的资料吧，不是一句两句说的清的
Ⅳ 51单片机如何处理音频信号
要想单片机处理音频信号，需要加一个模数转化器件，这样单片机才能处理音频信号。ADC0804。.
Ⅳ 单片机对讲机原理
方案一 以单片机为核心处理器的DMR对讲机方案(MSP430F149+AMBE1000)
1.工作原理
发射时,由麦克送来的模拟语音经CSP1027进行A/D转换,由声码器AMBE1000进行语音压缩,交单片机MSP430F149进行协议填充组帧,送到CC1101进行调制后发射。接收时,由CC1101解调出来的码流经MSP430F149进行帧恢复,交由声码器进行解压,数据经CSP1027进行D/A转换为模拟语音信号。
2.关键器件
微控制器采用TI公司的MSP430F149,它是16位超低功耗、混合信号微控制器,采用“冯·诺依曼”结构,可用JTAG(一种标准测试接口)进行仿真调试。
芯片的电源电压为(1.8～3.6)V,在RAM数据保持方式下耗电仅0.1uA,活动模式耗电250 uA/MIPS(每秒百万条指令数)。运算时由于本单片机采用16位RISC(精简指令集计算机),一个时钟周期可以执行一条指令,而传统的单片机要12个时钟周期才执行一条指令。工作在8MHz的晶振频率时,指令速度可达8MIPS,而同样这个指令速度,16位处理器比8位处理器高远不止两倍。
概述
声码器AMBE1000在国内已有产品,价格比较合理。CC1101的灵敏度为-116dBm(1.2kbps,1%数据包误码率,工作在433MHz时),与国内的对讲机可用灵敏度-120dBm相比偏低,但符合欧盟的CE标准规定小于-107dBm.另外,射频模块的功率输出仅12dBm(16mW),所以本方案仅适用短距离范围的通信。提高灵敏度可考虑用器件ADF7021作为射频模块。
方案二 以DSP+MCU为核心处理器的对讲机方案
1.工作原理
方案以MSP430为中心系统来完成数据的收、发控制等工作,系统采用MSP430中 USART模块的SPI同步通信模式。在接收过程中,首先接收来自射频芯片的FSK数据,解调后由MSP430将数据帧的同步域、尾域、ID域以及命令字节去除后,数据发至C5402进行去压缩处理,数据交AIC23进行D/A转换为语音信号。在发送过程中,首先由AIC23进行A/D转换,数据交C5402将语音压缩,再由微控制器MSP430进行协议填充,加上头域、尾域、ID域以及命令字节形成数据帧,然后控制射频模块将数据发送。
2.关键器件
TMS320C5402是TI公司于1996年推出的一种定点DSP芯片,采用先进的修正哈佛结构和8总线结构,使处理器的性能大大提高。其独立的程序和数据总线允许同时访问程序存储器和数据存储器,实现高速并行操作。如,可以在一条指令中同时执行3次读操作和1次写操作。TMS320C5402的运行速度为40MIPS,指令周期为25ns.此外,还可以在数据总线与程序总线之间相互传送数据。从而使处理器具有单个周期内同时执行算术运算、逻辑运算、位移操作、乘法累加运算以及访问程序、数据存储等强大功能。
概述
采用DSP方案时,免去选用语音芯片声码器的烦恼,提高了数字对讲机对语音处理的能力,可让语音编码的算法尽量优化,从而使对讲机语音信号的处理更具通用性和扩展性。本方案是以DSP为开发平台,经过连续可变斜率增量(CVSD)调制编解码得到语音信号的清晰度和自然度好,但软件开发工作量大。CC1000不支持4FSK调制与解调,本方案不适用于DMR与dPMR协议。另外CC1000的接收可用灵敏度为-110dBm,国内对讲机厂家可能嫌低。
方案三 以单片机为核心处理器的dPMR对讲机方案(CMX618+CMX7141)
1.工作原理
发射时,麦克送来的模拟语音经CMX618内部进行增益调节,A/D转换和压缩处理,然后通过SPI(串行外围设备接口)进入CMX7141基带处理器,在微控制器LPC2138的控制和管理下经CMX7141芯片内部进行信道编码,dPMR协议栈打包,数字滤波以及4FSK调制,调制编码后的语音数据经CMX7141芯片的MOD1/2管脚分别输出给外部的发射VCO和压控温补参考时钟,经两点调制输出射频载波给发射功放,并到天线输出。
接收时,CMX7141对基于超外差射频接收模块送来的4FSK解调信号在微控制器LPC2138的控制和管理下进行4FSK解调,dPMR拆包,信道解码,最终得到语音编码数据,经SPI串口送给CMX618进行语音解压缩并恢复语音信号。
2.关键器件
语音编解码片CMX618是CML微电子(新加坡)私人有限公司的产品,芯片由音频压缩/解压器、RALCWI编解码器、前向纠错编解码器和其他特殊功能模块几部分组成。
RALCWI是一种鲁棒的先进的复杂性波形插入技术,与其他语音编解码技术不同,它使用独有的信号分解和参数编码方法,可确保在较高的压缩率下有较好的语音质量。
在声码器中,采用RALCWI技术实现的语音质量与编码速率在4kbps以上的标准声码器话音质量相当。
概述
本方案优点是开发时的灵活性高,模拟与数字可双模设计,且同一个硬件开发平台能满足不同的数字对讲机标准,支持多种语音声码器,射频的接收灵敏度可做得较高达到-118dBm(误码率为1%时)。发射功率0.5W,功率容易提升。
缺点是前期的软件开发成本高并有一定难度,射频模块ATB010只支持dPMR的EN301,166标准,不支持DMR.
方案四 以MCU+DSP的DMR对讲机方案(MSP430FG4619+VC5510)
1.工作原理
发射时，由麦克送来的模拟语音经模数转换器AD73311采样成数字信号，AMBE2000对语音数字信号进行压缩编码，数字信号由VC5510进行DMR通信协议填充组成帧信号和4FSK的调频波成形，最后由微控制器MCU进行D/A转换，送往射频模块进行发射调制，实现发射。
接收时，MCU将射频模块送来已解调数据进行A/D转换，经VC5510进行拆帧，交AMBE2000进行解压，数据由AD73311数模转换为语音信号。
微控制器MSP430FG4619是整个系统的控制中心，人机接口如键盘、显示器与MCU直接连接。微控制器实现对射频模块的控制，包括基带信号的发送与接收、射频频率点的控制、信道检测等，MCU还负责DMR协议的高层信令控制、人机接口的互通等。
另外，请注意微控制器还要完成基带信号的AD/DA转换功能。
2.关键器件
AMBE2000TM声码器是美国语音公司DVSI推出的一款适应性强、高性能、单芯片的语音压缩编解码器。它能在低速率下提供优良的语音质量，并实现了实时的、全双工的标准设定的AMBE语音压缩软件算法。
大量的评估显示，这款声码器具有在一般数据速率下提供同数字蜂窝系统一样性能的能力。AMBE在2.4kbps速率下保持自然语音质量和清晰度，由于AMBE算法复杂性低，所以它能够完全集成在成本低、功耗低的芯片上。
概述
方案简单，实用。
软件开发中，微控制器和数字处理器的程序对DMR协议的分层必须有清晰的概念，正确的程序设计是硬件实现的保证。声码器的选用有较大的余地。
方案五 以ARM+DSP的DMR对讲机方案
1.工作原理
发射时,由麦克送来的话音信号由数模转换器AD73311进行采样,数据由声码器进行压缩,OMAP5910内的DSP与ARM对压缩的数据进行协议添加与控制,形成4FSK波形,数模转换器AIC23将4FSK数字波形模拟化后进行射频调制,调频载波由天线发射。
接收时,射频模块对接收的模拟信号进行解调,模拟信号交AIC23进行数字化处理,OMAP5910对接收到的数据进行信道解码和拆帧,帧信号交声码器进行解压,数据由AD73311还原为模拟语音信号。
2.关键器件
OMAP5910是一款嵌入式双核处理器,它集成了高性能的ARM925、TMS320C55x DSP核和已经得到的广泛应用的各种接口与外设,具有较强的处理能力、较低的功耗和较高的信价比。ARM处理器内核用于DMR协议的处理与系统控制,DSP内核用于完成数字信号的实时处理。
OMAP5910及其设计套件具有多个目标应用市场,提供多媒体功能、改善人机界面并延长电池寿命。
概述
从技术上讲,双核处理器方案与前面介绍的DSP+MCU相比,可以降低系统体积,减少电路的复杂性,对通信协议能作较好的兼容,升级空间大。声码器的应用有可选国产芯片的余地。
缺点是前期的软件开发工作量大,ARM与DSP间的协调工作要深入研究,以免浪费处理器的资源。此外,由于OMAP的功能十分强大,该平台还可以有更多的应用,如加入视频、娱乐等功能。
方案六
1.工作原理
发射时,麦克送来的模拟语音经WM8758B进行A/D转换,送到SCT3252进行压缩处理,经SCT3252进行dPMR协议处理后送到WM8758B的D/A转换单元调制成4FSK信号,经两点调制输出射频载波给发射功放,送天线输出。
接收时,WM8758B对射频模拟信号进行A/D转换,送到SCT3252进行4FSK解调,dPMR拆包,信道解码,最终得到语音编码数据,经解码处理后把语音数据送到WM8758B进行D/A转换,经由外部放大电路送入喇叭还原成话音。
2.关键器件
SCT3252是上海士康公司生产的语音编解码及dPMR协议栈处理芯片。具有较好的语音质量及较高的接收灵敏度(可达-126dBm)。
概述
本方案的特点是语音编解码及dPMR协议栈都集成在SCT3252中,大大减少了控制单元MCU的工作量,另外SCT3252为LQFP100封装,焊接方便。整个方案简单,软件升级的空间大。本方案可以实现数模兼容,通过开关可方便进行数字与模拟通信之间的切换。
WM8758B只起模数转换作用,厂家认为,把它集成进SCT3252是指日可待的事。
Ⅵ 怎样用51单片机实现音乐播放
单片机的强项是控制，不能解码音频文件，而且不同的音频编码格式不一样，不是普通的程序就能解决的。应该用专门的音频解码芯片。
Ⅶ 用51单片机处理音频信号
介绍基于DSP和FPGA的专业级音频处理开发板资料
介绍基于DSP和FPGA的专业级音频处理开发板资料
采用TMS320C5409和Cyclone EP1C3T144C8 FPGA、作为主处理器、协处理器。采用24bit高精度音频专用AD/DA转换芯片，特别适合应用于电台、录音室等专业级音频处理设备开发。
该开发板是面向专业级音频开发而设计的硬件平台,主要集成了ALTERA的EP1C3,STC的MCU和cirrus公司的高保真度音频AD/DA,音频经AD/DA转换后的信噪比达到90dB,完全达到专业音频处理的水平。
硬件资源:
◆TMS320VC5409-100:32K字片内RAM,3个McBSP口,8bit的HPI口(支持
16bit非复用模式),支持外部总线到内部存储器的DMA操作,相对5402,5409的资
源要丰富一些,特别在多位高速音频信号处理中,外部DMA特性能使处理速度提高
很多.
◆EP1C3T144C8: 2910个LE,内置13个独立的128X36bit的RAM块,104个可用
I/O口,内置PLL. 大量的管脚和内置RAM(可做各种FIFO)为扩展专业视频接口提
供了足够的硬件资源.
◆SST39VF160/1601：2M Bytes flash芯片（1M*16bit），能容纳大量程序。 提供从该flash芯片Bootload DSP程序的例子代码。
◆Bootload SPI EEPROM CSI25256:32K*8bit,支持在线下载DSP程序,不须通过JTAG接口;
◆Sram:ISSI的IS61LV6416;64K*16bit;
◆点阵LCD接口:支持128*64的点阵屏;
◆128*64屏(绿底黑字,蓝底白字):61202或K0107芯片组;该屏为用户另选配
的器件.
◆音频AD/DA:Crystal公司的专业级音频AD/DA转换器,最高支持精度为24bit宽,
采样率为96K.综合信噪比超过90db.
◆STC89C58RD+:32K字节的单片机,为DSP提供良好和低价的用户接口,同时也为
DSP做高速信号处理节省了宝贵的时间,使DSP不必忙于做用户接口的工作.
◆预留HPI口，可方便与上位机通讯。
软件资源:
DSP定时中断的汇编程序和C语言程序;
McBSP程序;
16位并行接口的Bootload程序和实现过程;
SPI接口通过McBSP2接口Bootload的程序和过程,McBSP0配置程序;
音频频谱分析的演示程序:音频信号经FFT实时转换后送到LCD显示的目标文件;
多段均衡器设计过程的介绍;
CSL库应用的介绍;
应用CSL库进行DMA配置的介绍;
单片机相应的原代码,包括在线下载串口bootload程序的代码;
FPGA的原码;
该音频信号处理套件以高速DSP为核心信号处理器,FPGA为信号处理的协处理器,处理包括视音频时序对齐和部分硬解码过程,MCU为用户接口协处理器,实现LCD显示和键盘操作,该开发板是为专业音频信号处理度身订做的,同时它可以为静态图象处理提供廉价的开发平台.
4层PCB板设计,具有更强的抗干扰性和进一步降低了系统的噪声.
基于DSP和FPGA的专业音频处理开发板的特点：
1、 该音频处理平台的最高处理能力为96kHz,24 bits，综合信噪比达到90dB，而音频CD的极限值为44.1 kHz,16 bits，该平台的的音频处理质量要远远优于CD音频，主要用于专业音频如电台，电视台等要求较高的场合上的设备开发。
2、 使用cirrus公司性价比较高的音频处理芯片，差分输入输出，有很高的共模抑制能力，AD通道带片外运放前置驱动，DA通道带片外运放后级驱动和有源滤波，大大提高了系统的信噪比和驱动能力。
3、 该开发板源于已成功开发且量产的专业化音频处理设备，我们结合实际的开发流程，使用DSP-FPGA-MCU的设计框架，做到了用DSP做算法处理，FPGA做逻辑和时序对齐处理，MCU做用户接口。这种架构能很好的发挥DSP的高速处理性能，而不需耗费资源去管理接口，特别在跟专业视频AD/DA如SAA7114和SAA7121接口的时候，FPGA做端口操作和时序对齐就远远胜于DSP了，用户利用该系统做视频处理时，只需在FPGA中提取出有效的视频数据和开通PING和PONG两级FIFO,然后在DSP中利用DMA操作将数据PING-PONG进DSP就可以了。而EP1C3为我们提供了足够的RAM做缓冲FIFO,该功能为实际开发提供了很大方便，我们结合实际对DSP，FPGA, MCU管脚做了适当的扩充。用户可以方便地扩展自己的PCB板。
4、 该开发板提供了两种bootload方式，16bit并行flash和8bit串行EEPROM方式，提供整个bootload过程的源代码和上位机软件。串行EEPROM bootload方式提供了在线下载功能，通过计算机串口直接实现了DSP 16进制文件的烧写，省却了HPI接口bootload时对MCU重新编程的繁琐操作，同时将HPI口预留给用户使用。
5、 板上预留了点阵LCD接口，同时提供纵模LCD 12864的MCU驱动程序。音频处理类的产品一般需要一个比较大的LCD显示处理前后的音频数据信息，如输入音频的幅度波形，频谱图，处理后输出的幅度波形和频谱图等。在做均衡器处理时，通过点阵LCD，就能描出用户需要的各频段的增益曲线，这在产品开发中是非常有用的。
6、 该开发板定位在专业音频处理上，跟一般的DSP学习板有较大的区别，它提供了丰富的片级处理资源。为用户提供一个良好的二次开发平台，特别适合研究生和公司做音频或静态图像处理项目时使用。
FAQ：
1、该开发套件提供多少东西？
核心板+开关电源+音频线+串口线+开发资料光盘
2、5409相对于5402性能上有哪些改进和不同？
5409有32K*16bit片内RAM，较5402大1倍，5409有3个McBSP口，较5402多1个McBSP2口，其中McBSP2支持串行EEPROM bootload。支持非复用模式的16bit HPI接口，5402不支持。支持外部总线到内部RAM的DMA传输，5402不支持。但5409只有1个时钟Timer0，5402有2个时钟。
3、该平台做高速音频处理的依据是什么？
我们在该平台上开发过多段音频均衡器（基于IIR滤波器）和音频频谱分析及单峰干扰检测消除等项目，均取得较好的效果，只要在软件架构上做适当的配置，如利用FPGA和DSP结合做DMA数据传输通道，将DSP从数据传输中解放出来，同时关键程序使用汇编和C结合的方式编程，就能获得较高的处理性能。
4、使用串口bootload和使用并口flashrom bootload有什么优缺点？
我们提供2种方式的bootload方式的目的是让用户有更多的选择，一般在串口资源足够的话就用串口bootload方式，但5409有个问题是它只支持32k*8bit的串口EEPROM，因而当程序大于32K时就考虑用并口方式了。
5、能不能在FPGA芯片EP1C3中植入NIOS系统？
可以的，但是因为没有对EP1C3做 flashrom和sdram扩展，如果单纯在EPCS1中定制程序的话，程序容量就非常有限了。
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Ⅷ 音频电平指示器用单片机来实现会不会简单问题复杂化了
单片机用来做电平指示
一般会有多种显示效果的
但是由于采样时间的问题
当两个声道同时输入相同信号时
由于采样时间的不同
可能会出现电平不一致的现象
Ⅸ 单片机播放音乐的原理
单片机发音原理：利用定时器或PWM功能，输出PWM，经一级有源滤波后放大驱动扬声器。
单片机演奏音乐基本是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率，
也就是说不能象电子琴那样能奏出多种音色的声音，但一定要弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和“节拍” 。音调 表示一个音符唱多高的频率。节拍 表示一个音符唱多长的时间
1.要生产音频脉冲,只要算出某一音频的周期(1/频率),然后将此周期除以2,即为半周期的时间.利用定时器计时这个半周期时间,每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相,然后重复计时此半周期时间再对I/O反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。
2. 利用8051的内部定时器使用其工作在计数器模式MODE1下,改变计数值THO及TLO以产生不同频率的方法。
Ⅹ 用51单片机实现音乐播放的原理是什么
需要写一段程序。
如果是简单的音乐，编乐谱推蜂鸣器就可以；如果是mp3/wav之类的音乐，需要芯片自带解码模块，或者使用外部解码芯片，还需要dac将声音推出来。
声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制单处机某个口线的“高”电平或低电平，则在该口线上就能产生一定频率的矩形波，接上喇叭就能发出一定频率的声音，若再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调。要准确奏出一首曲子，必须准确地控制乐曲节奏，即一音符的持续时间。音符的节拍我们可以用定时器T0来控制，送入不同的初值，就可以产生不同的定时时间。便如某歌曲的节奏为每分钟94拍，即一拍为0.64秒。