- 上一篇：AT89C51单片机的数字式调谐收音机设计
- 下一篇：毫米波单片集成数字衰减器的研究
巨大的前景。
即便如此，然而在现阶段，MP3以其品质、复杂度与压缩比一个无比完美的折中，仍占据着最为广阔的市场，这也是现在绝大多数厂商仍以MP3作为数字音频压缩格式的首选原因。
1.2 SEP3203处理器概述
SEP3203 即东芯IV SEP3203F50移动终端应用处理器，它是由江苏东南大学集成电路系统工程技术有限公司设计的16/32位RISC微控制器，面向低成本手持设备和其他通用嵌入式设备。南京博芯电子技术有限公司作为芯片代理公司。SEP3203 移动终端应用处理器针对低成本个人移动终端的应用需求，为用户提供了面向移动终端应用的丰富外设、低功耗管理和低成本的外存配置。为了适应手持信息终端的多媒体处理要求， SEP3203处理器还集成了用于多媒体加速的MMA（Multimedia Accelerator）模块和AC'97控制器用于多媒体音频的解码和录音。
SEP3203处理器内嵌了由英国ARM公司提供的ARM7TDMI处理器内核，整个芯片可以运行在75MHz。集成了支持黑白，灰度，彩色的LCD控制器；多媒体加速模块，用于提供多媒体处理定点矢量乘加的计算能力；支持低成本的NAND Flash控制器并可从其直接启动；支持多种外存类型:SRAM,NOR Flash,SDRAM；支持实时钟（RTC）；支持四通道的定时器和两通道的PWM；支持用于连接触摸屏通讯的SPI协议；支持两个UART 控制器，其中一个支持红外传输；支持USB1.1 Device控制器用于PC 与移动终端之间的高速信息传输；支持MMC/SD卡控制器，用户可以扩展系统的存储能力和外设功能；支持兼容AC'97 协议的控制器，用于音频文件的播放和录制。SEP3203处理器内嵌20KByte 零等待的静态存储器（SRAM），用于多媒体处理时的核心代码与数据的存放，用户也可以将操作系统的核心代码或LCD 帧缓存存放在该处理器中，用于提供更高的性能和更低的能量消耗；6 通道DMA控制器，为用户提供了高速的数据传输通道。为了支持低成本的系统方案，SEP3203 支持外部32/16位数据总线，结合ARM提供的Thumb 指令集，将大大降低系统成本和功耗，考虑到NAND Flash的成本优势，SEP3203处理器提供专用的NAND Flash控制器，并支持系统直接从NAND Flash启动。
SEP3203的系统架构框图如图1所示：
图1 SEP3203系统架构图
2 MP3编解码原理
2.1 MP3编码原理
MP3 技术最早来自 MPEG-1 标准，该标准自 20 世纪 90 年代初推出后，很快在数字音频应用领域占据统治地位。MPEG-2 音频标准是对 MP3 音频进行了扩展，使其支持更低采样率和 5.1 声道和多语言支持的音频格式。MPEG-2.5 是非官方的在 MPEG-2 的基础上延伸出来的一个标准，它能支持比 MPEG-2 更低的采样率。我们通常说到的 MP3 格式文件其实是包含了 MPEG-1/MPEG-2/MPEG-2.5 三个标准中的第三层[3]。MPEG-1 的 MP3 标准支持48kHz、44.1kHz、32kHz 三种采样频率和32kbps~320kbps 间的 14 种比特率。MPEG-2 LSF（低采样率模式）在不对原 MPEG-1中 MP3 算法进行重大改动的条件下，通过降低采样率来达到降低比特率的目的。MPEG-2 LSF 支持 24kHz、22.05kHz、16kHz 三种采样频率和 8kbps~160kbps 间的14 种比特率。由奈奎斯特采样定理可知，采样频率降低一半，信号在频域的带宽也降低一半[4]，因此对 MPEG-2 而言，其信号的频宽比 MPEG-1 窄一半，但由于人耳对高频信号不甚敏感，这种损失是可以接受的。MPEG-2.5 在 MPEG-2 LSF 的基础上，把采样频率又降低了一半，它支持 12kHz、11.025kHz、8kHz。因此 MP3音频所支持的采样频率从最低的 MPEG-2.5 的 8kHz 到最高的 MPEG-1 的 48kHz。对于 MPEG-1 单声道来说，每一帧(frame)中有 2 个颗粒(granule，下面简写为 gr)，共 1152 个样本(sample)；而对于 MPEG-2 和 MPEG-2.5 单声道来说每个 frame 中只有 1 个 gr 共 576 个样本。MP3 是一种基于频域的子带编码，其基本流程如图 2-1所示：