王玲玲 劉元琳 宋春鳳

摘? 要：STM32屬于嵌入式單片機(jī)的一種，基于其對(duì)PWM音樂播放器進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以在內(nèi)存卡中讀取音頻文件，并且再通過音頻解碼的方式，對(duì)音樂文件進(jìn)行自動(dòng)播放，進(jìn)而滿足人們對(duì)PWM音樂播放器的使用需求。在播放的時(shí)候，通過按鍵有效實(shí)現(xiàn)歌曲轉(zhuǎn)換、快慢調(diào)整、音量控制以及停止播放、暫停播放等功能，這樣可以有效提升PWM音樂播放器的功能性。

關(guān)鍵詞：PWM音樂播放器;STM32;音頻解碼

中圖分類號(hào)：TP273? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

近幾年，隨著電子行業(yè)的快速發(fā)展，電子產(chǎn)品也在發(fā)生著一定的改變，功能型的電子設(shè)備開始進(jìn)入人們的視線當(dāng)中。因此，根據(jù)人們對(duì)電子的需求，電子行業(yè)對(duì)PWM音樂播放器做出了一些改變，主要是基于STM32的功能，實(shí)現(xiàn)音樂的播放，并且在播放期間可以對(duì)音樂隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。另外，基于STM32對(duì)PWM音樂播放器進(jìn)行設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，可以大大降低其設(shè)計(jì)成本，并且功能相對(duì)較為多樣化，在滿足人們對(duì)音樂播放器需求的同時(shí)，也可以保證電子行業(yè)符合現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 STM32分析

STM32屬于嵌入式單片機(jī)的一種，專門為高性能、低成本、低功耗的電子設(shè)備所設(shè)計(jì)，所包括的功能也是非常多，下面就對(duì)其相關(guān)內(nèi)容展開分析和闡述。

1.1 定時(shí)時(shí)長(zhǎng)

定時(shí)時(shí)長(zhǎng)是STM32中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是指在超出設(shè)定時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)溢出。另外可以利用定時(shí)器時(shí)鐘實(shí)施分頻處理，只需設(shè)置計(jì)數(shù)溢出大小即可。但是，為了保證定時(shí)的準(zhǔn)確性，一定要預(yù)先設(shè)定時(shí)鐘，這樣才能降低異常現(xiàn)象的發(fā)生頻率。

1.2 參數(shù)設(shè)定

定時(shí)器參數(shù)的設(shè)定，是STM32重點(diǎn)需要考慮的問題，主要是由其結(jié)構(gòu)決定的，包括預(yù)分頻系數(shù)、計(jì)數(shù)器模式、計(jì)數(shù)溢出大小等方面。一般情況下，在設(shè)定參數(shù)的時(shí)候，首先會(huì)產(chǎn)生一個(gè)時(shí)長(zhǎng)為1 s的定時(shí)，并且對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)定。其次需要設(shè)置預(yù)分頻系數(shù)，并且如果時(shí)鐘呈現(xiàn)72 MHz，可以確定此時(shí)系統(tǒng)處于分割的狀態(tài)。

2 PWM音樂播放器分析

在將STM32應(yīng)用到PWM音樂播放器之前，需要明確PWM音樂播放器的運(yùn)行原理，這樣可以對(duì)其中可能產(chǎn)生的很多問題進(jìn)行有效規(guī)避，避免產(chǎn)生各種異?，F(xiàn)象。下面就PWM音樂播放器運(yùn)行原理展開分析和闡述。

2.1 PWM音樂播放器使用性能

數(shù)字輸出形式是PWM音樂播放器的主要輸出形式，這種輸出形式通過模擬電路工作過程，處理主控芯片之后再輸出，主要是發(fā)揮嵌入式處理器的作用。同時(shí)，PWM音樂播放器具有經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)，其空間需求也相對(duì)較小，并且抗噪聲性能相對(duì)較強(qiáng)，這樣看來PWM音樂播放器的使用性能是非常好的。

2.2 PWM音樂播放器處理方式

在PWM音樂播放器中可以利用PWM調(diào)節(jié)照明設(shè)備的亮度，其調(diào)節(jié)方式主要是利用處理器對(duì)被控信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，可以達(dá)到延長(zhǎng)通信距離的目的。使用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)在實(shí)現(xiàn)波形控制時(shí)，省去了模數(shù)轉(zhuǎn)換的步驟。在控制過程中信號(hào)持續(xù)為數(shù)字形式，采用適當(dāng)?shù)目刂品椒p小噪聲在輸出過程中的影響，進(jìn)而保證PWM音樂播放器運(yùn)行的穩(wěn)定性。噪聲足夠強(qiáng)時(shí)，邏輯電平才有可能出現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換的情況，噪聲通常不會(huì)對(duì)輸出信號(hào)產(chǎn)生較為明顯的影響，進(jìn)而保證PWM音樂播放器運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3 應(yīng)用設(shè)計(jì)

3.1 硬件電路設(shè)計(jì)

基于STM32對(duì)PWM音樂播放器進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)的時(shí)候，采用固定頻率的工作方式，上電即用，利用不同頻率輸入信號(hào)對(duì)發(fā)聲進(jìn)行控制。如果沒有特殊情況，可以選擇STM32F103VET6，并且需要將引腳連接到相應(yīng)的端口中，這樣可以在一定程度上保證硬件電路設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。另外，在應(yīng)用設(shè)計(jì)的時(shí)候，將引腳連接到高電平，音樂播放器可以處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，只要對(duì)引腳進(jìn)行有效控制，輸出形成的矩形波的頻率就可以對(duì)音樂播放器進(jìn)行控制，避免出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，大大提升了PWM音樂播放器的使用性能。

3.2 樂譜編制

樂譜編制是基于STM32對(duì)PWM音樂播放器進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)時(shí)的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，在設(shè)計(jì)的時(shí)候可以從以下幾個(gè)方面展開。

3.2.1 音節(jié)產(chǎn)生

PWM輸出信號(hào)的頻率是音節(jié)產(chǎn)生的主要依據(jù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)定定時(shí)器的計(jì)數(shù)周期值TIM-Period為1999，并且占空比通常為50%，并且根據(jù)相關(guān)的公式，得出結(jié)果，如公式（1）所示。

（1）

同時(shí)，TIM-Period為1999的時(shí)候，可以保證占空比，一直處于50%的狀態(tài)，可以設(shè)置為（1999+1）/2=1000。

3.2.2 頻率設(shè)定

在應(yīng)用設(shè)計(jì)的時(shí)候，PWM音樂播放器中輸出信號(hào)頻率一般是與定時(shí)器預(yù)分頻系數(shù)有直接聯(lián)系的，因此需要對(duì)預(yù)分頻系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，這樣可以得到相對(duì)準(zhǔn)確的信號(hào)頻率，確保PWM音樂播放器的設(shè)計(jì)效果，避免后期運(yùn)行產(chǎn)生異?，F(xiàn)象。同時(shí)，在預(yù)分頻系數(shù)調(diào)整的時(shí)候，需要根據(jù)相關(guān)的公式展開，如公式（2）所示。

（2）

在計(jì)算的過程中，fsound為音節(jié)對(duì)應(yīng)的頻率，當(dāng)設(shè)置低音DO頻率為262 Hz的話，那么預(yù)分頻系數(shù)TIM_Prescaler算出值為136。

3.2.3 節(jié)拍設(shè)定

樂譜主要是由音階和節(jié)拍2個(gè)方面構(gòu)成，2個(gè)元素設(shè)為一組，通常情況下前者設(shè)定為音階，后者設(shè)定為節(jié)拍。節(jié)拍一般是以1/4為準(zhǔn)，并且保存的數(shù)值應(yīng)該為1/4的整數(shù)倍。

#define StdBeat 125? ? ? ?//1/4節(jié)拍=125ms

/*定義音階（預(yù)分頻系數(shù)）*/

#define low_1 136? ? ? ? //低音Do

#define low_2 121? ? ? ? //低音Re

3.3 主程序設(shè)計(jì)

主程序設(shè)計(jì)作為關(guān)鍵性內(nèi)容，在設(shè)計(jì)時(shí)利用TIM3的通道進(jìn)行PWM信號(hào)的輸出。同時(shí)，將TIM3引腳部分進(jìn)行重影設(shè)置，并且需要設(shè)定為循環(huán)樂譜讀取的模式，便于PWM音樂播放器的使用。但是，在讀取的時(shí)候需要根據(jù)音階的情況進(jìn)行修訂，并且對(duì)PWM音樂播放器進(jìn)行重新設(shè)置，這樣可以避免產(chǎn)生異?，F(xiàn)象，保證設(shè)計(jì)效果。

4 結(jié)語

綜上所述，該文簡(jiǎn)要分析了STM32以及PWM音樂播放器的相關(guān)內(nèi)容，并且從不同角度和方向入手，對(duì)基于STM32的PWM音樂播放器應(yīng)用設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，其目的就是保證PWM音樂播放器的設(shè)計(jì)效果，提升其功能性。對(duì)其行業(yè)的發(fā)展給予了一定的支持，實(shí)現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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