帶mp3音頻輸出的嵌入式激光投影控制器的制造方法
【專利摘要】一種帶有MP3音頻輸出的嵌入式激光投影控制器,包括嵌入式MCU、MP3音頻解碼芯片和SD卡,MP3音頻解碼芯片和SD卡與嵌入式MCU電連接,嵌入式MCU每次從存儲有投影數(shù)據(jù)的SD卡中讀取一個扇區(qū)的數(shù)據(jù),順序存儲到嵌入式MCU的多個緩沖區(qū)內(nèi),并且根據(jù)振鏡掃描速率確定定時器的時間常數(shù),處理器在每次時間中斷時,輸出一個從所述緩沖區(qū)讀取的激光數(shù)據(jù),同時接收MP3音頻解碼芯片的數(shù)據(jù)請求,向MP3解碼芯片提供音頻數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)激光數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的同步輸出,直到SD卡中的數(shù)據(jù)讀取完畢。本實(shí)用新型采用合理的存儲設(shè)置,使激光數(shù)據(jù)與MP3音頻數(shù)據(jù)能及時準(zhǔn)確地輸出,且能保持同步,極大地豐富其輸出效果,拓展了用途。
【專利說明】帶MP3音頻輸出的嵌入式激光投影控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種嵌入式激光投影控制器,特別是帶有MP3音頻輸出的嵌入式激光投影控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]激光投影是通過振鏡對激光束進(jìn)行掃描成像的,目前市面上的激光投影機(jī)一般通過ILDA接口由外部控制器(大多為PC機(jī))控制輸出,或者通過內(nèi)置的嵌入式控制器進(jìn)行控制。
[0003]按照國際激光顯示協(xié)會技術(shù)委員會(ILDA,, International Laser Di splayAssociation Technical Committee)發(fā)布的《ILDA標(biāo)準(zhǔn)激光投影機(jī)》(ILDA Standard LaserProjector)中的要求,激光投影機(jī)的振鏡掃描速度應(yīng)為30K/S。如果按每個掃描點(diǎn)采用四個字節(jié)的數(shù)據(jù)來描述,那么I秒鐘的圖形就需要30,000X4=120,OOOByte的數(shù)據(jù)量。
[0004]內(nèi)置式控制器往往受到運(yùn)算速度和數(shù)據(jù)存儲量的限制,只能輸出一些簡單的圖形,而外部控制器往往受到成本、控制器的體積等因素的限制,并且目前市面還未曾出現(xiàn)過配有音頻輸出的激光投影機(jī)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶有MP3音頻輸出的嵌入式激光投影控制器,包括嵌入式MCU、MP3音頻解碼芯片和SD卡,MP3音頻解碼芯片和SD卡與嵌入式MCU電連接,嵌入式MCU每次從存儲有投影數(shù)據(jù)的SD卡中讀取一個扇區(qū)的數(shù)據(jù),順序存儲到嵌入式MCU的多個緩沖區(qū)內(nèi),所述SD卡中一個扇區(qū)的投影數(shù)據(jù)存儲到嵌入式MCU的一個緩沖區(qū),所述投影數(shù)據(jù)包括激光數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù);根據(jù)振鏡掃描速率確定定時器的時間常數(shù),嵌入式MCU啟動定時器,從所述多個緩沖區(qū)之一中讀取激光數(shù)據(jù),每次時間中斷輸出一個激光數(shù)據(jù),進(jìn)行振鏡掃描和激光輸出的控制,同時接收MP3音頻解碼芯片的數(shù)據(jù)請求,向MP3解碼芯片提供音頻數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)激光數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的同步輸出;當(dāng)前緩沖區(qū)為空時切換到下一緩沖區(qū),進(jìn)行投影數(shù)據(jù)的讀取和輸出,同時從SD卡讀取下一個扇區(qū)的數(shù)據(jù),存儲到空的緩沖區(qū)中,直到SD卡中的數(shù)據(jù)讀取完畢。特別的,嵌入式MCU可以具有兩個緩沖區(qū)。
[0006]其中,嵌入式MCU采用Silicon lab的C805F410,MP3音頻解碼芯片采用Fangtek公司的MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960芯片。
[0007]進(jìn)一步,MCU C805F410的Pl 口連接MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960對應(yīng)的數(shù)據(jù)口,MCUC805F410的PO 口上的P0.3和P0.7分別連接MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的寫控制端口 WR和讀控制端口 RD,對MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的讀寫進(jìn)行控制;MCU C805F410的P0.6 口控制MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的地址/數(shù)據(jù)控制端口 A0,MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的片選控制CS始終接地,處于選中狀態(tài),使得MCU C805F410的Pl 口只與MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960進(jìn)行通訊,MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的IRQ接在MCU C805F410的外部中斷引腳上。
[0008]另外,MCU和SD卡之間采用SPI方式連接。【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1示出了本實(shí)用新型嵌入式激光投影控制器優(yōu)選實(shí)施例的嵌入式MCU與MP3音頻解碼芯片的電路連接示意圖;
[0010]圖2a示出了本實(shí)用新型嵌入式激光投影控制器的MP3音頻解碼芯片的寫時序圖;
[0011]圖2b示出了本實(shí)用新型嵌入式激光投影控制器的MP3音頻解碼芯片的讀時序圖;
[0012]圖3示出了本實(shí)用新型嵌入式激光投影控制器的SD卡接口原理圖;
[0013]圖4示出了本實(shí)用新型的帶有MP3音頻輸出的嵌入式激光投影控制器的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]本實(shí)用新型的帶有MP3音頻輸出的嵌入式激光投影控制器包括嵌入式MCU、MP3音頻解碼芯片和SD卡,MP3音頻解碼芯片和SD卡與嵌入式MCU電連接。
[0016]如圖1所示,嵌入式MCU采用Silicon lab的C805F410,C8051F410具有供振鏡控制用的兩路12位D/A輸出,并有2304字節(jié)的RAM,運(yùn)行速度最高可達(dá)50MIPS。MP3音頻解碼芯片采用Fangtek公司的MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960芯片,MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960與MCU之間一般有13個腳相連,D0-D7是8個數(shù)據(jù)口,CS是片選控制,WR是寫控制,RD是讀控制,AO是地址控制,IRQ是中斷請求。其中,MCU C805F410的Pl 口(P1.0-P1.7)連接MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960對應(yīng)的數(shù)據(jù)口(D0-D7),MCU的PO 口上的P0.3和P0.7分別連接MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的寫控制端口 WR和讀控制端口 RD,對MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的讀寫進(jìn)行控制;MCU的P0.6 口控制MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的地址/數(shù)據(jù)控制端口 A0。在本實(shí)用新型中,MCU的Pl 口只與MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960進(jìn)行通訊,因此MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的片選控制CS通過接插件JP7始終接地,處于選中狀態(tài)。MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的IRQ接在MCU的外部中斷引腳上。當(dāng)啟動MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960之后,MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T19609根據(jù)輸出的需要通過IRQ向MCU請求數(shù)據(jù),MCU在接到請求之后將緩存中的MP3數(shù)據(jù)依次輸出。
[0017]如圖2a所示,在向MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960寫數(shù)據(jù)時,首先將AO置位,表明首先向MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960寫入的是地址,接著將CS復(fù)位完成對MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的片選,啟動寫入控制(WR低電平),隨后在D0-D7輸入相應(yīng)的地址。完成地址發(fā)送后,將CS、WR置位。然后AO依然保持低電平,表明接下來輸入的是數(shù)據(jù),依次將CS和WR復(fù)位,隨后在D0-D7發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后,把CS和WR置位。
[0018]如圖2b所示,在從MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960讀數(shù)據(jù)時,首先將AO置位,表明首先從MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960讀取的是地址,接著將CS復(fù)位完成對MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的片選,啟動讀控制(RD高電平),隨后從D0-D7讀取相應(yīng)的地址。完成地址讀取后,將CS和RD置位。然后將AO復(fù)位表明接下來讀取的是數(shù)據(jù),再依次將CS和RD復(fù)位,隨后在D0-D7讀取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)讀取完畢后,把CS和RD置位。[0019]如圖3所示,Jl 口是SD卡接口,MCU和SD卡之間采用SPI方式連接。即4線制,使用NSS (從器件使能信號)、SCLK (時鐘信號)、M0SI (主器件數(shù)據(jù)輸出,從器件數(shù)據(jù)輸入)、MISO (主器件數(shù)據(jù)輸入,從器件數(shù)據(jù)輸出)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,上述SD卡接口與MCU的相應(yīng)接口連接。
[0020]圖4示出了本實(shí)用新型的帶有MP3音頻輸出的嵌入式激光投影控制器的工作流程圖。
[0021]如上所述,在按照30K激光掃描速度的話,I秒鐘僅激光數(shù)據(jù)就要消耗120K ;MP3的比特位速率按最高192Kpbs計算,一秒鐘消耗的數(shù)據(jù)大約24K。雖然SD卡的傳輸速率遠(yuǎn)大于120K+24K=144K,但是由于MCU還要進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理和I/O輸出,實(shí)際處理數(shù)據(jù)讀取的時間有限。如果將激光數(shù)據(jù)與MP3數(shù)據(jù)分開存儲,MCU在尋址過程將會浪費(fèi)大量對的時間。
[0022]為了保證輸出的連續(xù)性,提高控制系統(tǒng)的工作效率,可以優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲設(shè)置,在向SD卡存寫數(shù)據(jù)時,將數(shù)據(jù)分為多個塊,激光數(shù)據(jù)和MP3音頻數(shù)據(jù)混合存放,例如以512個字節(jié)為I塊,前400個字節(jié)為激光數(shù)據(jù),后112個字節(jié)為MP3的音頻數(shù)據(jù)。在嵌入式控制系統(tǒng)中,將嵌入式MCU C8051F410的RAM劃出兩個512字節(jié)的緩沖區(qū)。
[0023]本實(shí)用新型的帶有MP3音頻輸出的嵌入式激光投影控制器工作時,
[0024]第一步,嵌入式MCU每次從SD卡中讀取一個扇區(qū)的投影數(shù)據(jù),向MCU的兩個緩沖區(qū)內(nèi)順序存儲,SD卡中一個扇區(qū)的投影數(shù)據(jù)存儲到MCU的一個緩沖區(qū),投影數(shù)據(jù)包括激光數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù);
[0025]第二步,根據(jù)振鏡掃描速率確定定時器的時間常數(shù),嵌入式MCU啟動定時器,從所述緩沖區(qū)內(nèi)讀取激光數(shù)據(jù),每次時間中斷輸出一個激光數(shù)據(jù),進(jìn)行振鏡掃描和激光輸出的控制,同時接收MP3音頻解碼芯片的數(shù)據(jù)請求,向MP3解碼芯片提供音頻數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)激光數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的同步輸出;
[0026]第三步,判斷當(dāng)前緩沖區(qū)是否為空,若為空則切換到下一緩沖區(qū),同時向SD卡讀取下一個扇區(qū)的數(shù)據(jù),存儲到空的緩沖區(qū)中,重復(fù)第一、二步的步驟進(jìn)行激光數(shù)據(jù)與音頻數(shù)據(jù)的同步輸出,直到SD卡中的數(shù)據(jù)讀取完畢。
[0027]本實(shí)用新型為激光投影機(jī)配上音頻輸出,采用合理的存儲設(shè)置,使激光數(shù)據(jù)與MP3音頻數(shù)據(jù)能及時準(zhǔn)確地輸出,且能保持同步,極大地豐富其輸出效果,拓展了用途。
[0028]本實(shí)施例中雖然使用了兩個512字節(jié)的緩存器,但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以使用不同容量的多個緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
[0029]以上已對本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說明,但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換,這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有MP3音頻輸出的嵌入式激光投影控制器,其特征在于:包括嵌入式MCU、MP3音頻解碼芯片和SD卡,MP3音頻解碼芯片和SD卡與嵌入式MCU電連接, 嵌入式MCU每次從存儲有投影數(shù)據(jù)的SD卡中讀取一個扇區(qū)的數(shù)據(jù),順序存儲到嵌入式MCU的多個緩沖區(qū)內(nèi),所述SD卡中一個扇區(qū)的投影數(shù)據(jù)存儲到嵌入式MCU的一個緩沖區(qū),所述投影數(shù)據(jù)包括激光數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù); 根據(jù)振鏡掃描速率確定定時器的時間常數(shù),嵌入式MCU啟動定時器,從所述多個緩沖區(qū)之一中讀取激光數(shù)據(jù),每次時間中斷輸出一個激光數(shù)據(jù),進(jìn)行振鏡掃描和激光輸出的控制,同時接收MP3音頻解碼芯片的數(shù)據(jù)請求,向MP3解碼芯片提供音頻數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)激光數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的同步輸出; 當(dāng)前緩沖區(qū)為空時切換到下一緩沖區(qū),進(jìn)行投影數(shù)據(jù)的讀取和輸出,同時從SD卡讀取下一個扇區(qū)的數(shù)據(jù),存儲到空的緩沖區(qū)中,直到SD卡中的數(shù)據(jù)讀取完畢。
2.如權(quán)利要求1所述的嵌入式激光投影控制器,其特征在于:所述嵌入式MCU具有兩個緩沖區(qū)。
3.如權(quán)利要求1所述的嵌入式激光投影控制器,其特征在于:嵌入式MCU采用Siliconlab的C805F410,MP3音頻解碼芯片采用Fangtek公司的MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960芯片。
4.如權(quán)利要求3所述的嵌入式激光投影控制器,其特征在于: MCU C805F410的Pl 口連接MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960對應(yīng)的數(shù)據(jù)口,M CU C805F410的PO 口上的P0.3和P0.7分別連接MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的寫控制端口 WR和讀控制端口 RD,對MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的讀寫進(jìn)行控制;MCU C805F410的P0.6 口控制MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的地址/數(shù)據(jù)控制端口 A0, MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的片選控制CS始終接地,處于選中狀態(tài),使得MCU C805F410的Pl 口只與MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960進(jìn)行通訊, MP3音頻解碼芯片F(xiàn)T1960的IRQ接在MCU C805F410的外部中斷引腳上。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的嵌入式激光投影控制器,其特征在于:MCU和SD卡之間采用SPI方式連接。
【文檔編號】G06F12/02GK203561981SQ201320676645
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】陳持平, 郁明 申請人:上海明泰照明電器有限公司