基于单片机的音响播放系统设计-开题报告

A. 文献综述

一、国内研究现状

单片机，更确切地说应称为作微控制器，是20世纪70年代中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块，其特点是功能强、体积小、可靠性高、价格低廉。它一面世便在工业控制、数据采集、智能仪表化、机电一体化、家用电器等领域得到了广泛应用，极大地提高了这些领域的技术水平和自动化程度。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。

音频播放设备在人们的生活娱乐中一直以不同种类为人们提供各种各样的服务。例如，cd机的出现为学习提供了便利，它不仅仅是一种学习工具，更是一种音频播放器；MPS播放机，用来播放音乐存储歌曲，并在主人外出时，可在随身携带，大大的减少了一些不必要的麻烦。从老式的晶体管机到今天的微型播放机不断发展的过程，说明在人们的生活娱乐中播放设备占有越来越重要的地位，通过播放享受生活已经成为人们不可缺少的生活方式。随着单片机技术的发展和在控制系统中的广泛应用，以及设备向小型化、智能化的发展，作为高新技术之一的单片机以其体积小，功能强，价格低，使用灵活等特点，显示出出很强的生命力。可以认为，单片机技术已经成为现代电子技术的十分重要的技术之一，可以使设计的电子产品更具智能化和先进性。进入21世纪以来，开发推出单片机的公司很多，各种高性能单片机芯片市场也异常活跃，新技术的不断采用，更加使单片机的种类、性能以及应用领域不断扩大和提高。凌阳科技公司公司最近推出一种新型16位单片机SPCE061A。该单片机的问世，使得16位单片机的科技含量及应用跃上一个新的台阶。在航空航天，机械加工，智能仪器仪表，家用电器，通信系统，智能玩具等领域，单片机都发挥了巨大的作用。

如今，随着消费类电子的兴起和繁荣以及各类芯片的发展，人们对播放设备的需求也不断的增多，播放设备应用的领域也不断增加。从以往在生活中的应用渐渐发展到语音识别、语音控制方面的应用。传统的解决方案存在电路体积大、录放效果差、稳定性欠佳等弊端逐渐展现出来。音乐播放系统也在不断的改进传统的播放设备所存在弊端。并向着体积小、播放效果好、稳定性强、系统更完善的方向发展。本次的播放控系统设计正是符合了播放设备的这种发展大环境，满足了人们的需要。

国外研究现状

21世纪，电子技术进入了突飞猛进的发展阶段。随着集成电子技术的迅速发展，特别是微型计算机的出现使现代科学研究得到了质的飞跃，那么可以毫无夸张的说，单片机技术的出现则是给现代工业测控领域带来一次新的技术命。目前，单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用，并已进入家庭，从洗衣机、微波炉到音响、汽车，到处都可见到单片机的踪影。因此，单片机技术开发和应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一，单片机的发展阶段可分为：

第一阶段（1971~1974年）：1971年11月美国Intel公司首先设计成集为

2000只晶体管的4位微处理器Intel 4004，并且配有随机存储器ROM和移位寄存器等芯片，构成第一台MCS-4微型计算机。1972年4月Intel公司又研发成了功能较强的8位微处理器Intel 8008，这些微处理器虽说不是单片机，但从此拉开了研发单片机的序幕。

第二阶段（1974~1978年）：初级单片机阶段。以Intel公司的MCS-48为代表。这个系列的单片机内集成有8位CPU、并行I\O串口、8位定时器\计数器，寻址范围不大于4K，且无串行口。

第三阶段（1978~1983年）：高性能单片机阶段。这一阶段单片机普遍带有串口、多级中断处理系统、16位定时器\计数器。片内ROM、RAM容量加大，寻址范围到了64K，有的还带有A\D转换接口。比如Intel公司的MCS-51,Motorola公司的6801等。这类单片机的应用领域已经及其广泛，这类系列的各类产品是目前国内外产品的主流。其中MCS-51系列产品，由于其优良的性能价格比，特别适合我国的国情，MCS-51系列单片机有可能稳定相当一段时期。

第四阶段（1983~）：8位单片机巩固发展到16位单片机推出阶段。此阶段主要特征是一方面发展16位单片机及专用单片机；另一方面不断完善高档8位单片机，改善其结构，以满足不同的用户需要。

随着微电子技术的迅速发展，目前世界上各个公司都研制出了各种应用领域的单片机，单片机芯片市场也异常活跃，从8位低端，到高性能的16位，到集成度，速率，可靠性等全方位向更高水平发展的32位系列。随着微电子，半导体工艺的不断进步，单片机芯片在向高度集成化，低功耗的方向发的发展。目前世界上各个公司都研制出了各种应用领域的单片机，如ATMEL公司的80C9X系列，INTEL公司的MCS-5X系列，MOTOROLA的68系列和ZILOG的Z8系列，在音频处理方面都有独特之处。

据网络调查公司Jupiter Media Metrix的统计数据显示：使用音乐播放器(不论是离线播放器还是网络播放器)的家庭用户从2019年1月的3320万猛增到2020年1月的4170万。在工作中使用音乐播放器的专业用户数量也较去年同期上升了34.9%，从2019年1月的1160万增加到2020年1月的1570万。以单片机为基础的本设计成本低，效果好，值得推广

B. ^范文提纲格式

绪论

 （一）单片机的发展状况

二、系统硬件的设计

（一）设计目的

（二）硬件电路结构

（三）89C51单片机芯片介绍

（四）89C51单片机的基本组成

（五）硬件电路设计

三、音乐播放器的系统软件设计

（一）音频脉冲产生的原理

（二）节拍产生原理与音乐频率转换

（三）音阶的实现

（四）音频转换流程图

（五）主程序设计流程

四、系统调试及分析

（一）硬件调试

（二）软件调试

（三）仿真结果

（四）实物效果演示

结论

致谢

参考文献

C. 参考文献

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