一種基于8位單片機(jī)的4路獨(dú)立音頻輸出系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車載乘客信息系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速動車組乘客信息系統(tǒng)，基于8位單片機(jī)的4路獨(dú)立音頻輸出系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]基于網(wǎng)絡(luò)的多路音頻輸出是車載乘客信息系統(tǒng)中的一部分，它把音視頻服務(wù)器的多路音頻信號通過不同的通路播放出來，在高速動車組臥鋪列車中，為了優(yōu)化乘客乘車體驗(yàn)，在每個鋪位都設(shè)有一套影音播放終端，其終端需要有獨(dú)立的音頻輸出，這就需要在每個臥鋪隔間內(nèi)安裝一套多路音頻輸出系統(tǒng)；目前，非車載應(yīng)用的多路音頻輸出的方案比較多，有的以單片的SOC音頻處理芯片為基礎(chǔ)，通過MCU進(jìn)行控制，輸出多路的音頻信號；有的以多片MP3的播放板為基礎(chǔ)，形成一個組合，播出多路不同的音頻信號。但上述的多路音頻輸出方案，如果以單芯片方案實(shí)現(xiàn)的話，它要求的IIS輸出端口非常復(fù)雜，以ARM架構(gòu)CPU為例，至少是ARM7系統(tǒng)以上CPU以具備相關(guān)的數(shù)據(jù)處理能力，但它的設(shè)計(jì)價格成本高，電路復(fù)雜，設(shè)計(jì)周期長，沒有任何優(yōu)勢；另外，在音頻解碼芯片方面，能同時輸出4路獨(dú)立音頻的芯片均內(nèi)帶DSP或CPU，價格成本很高，相對于設(shè)計(jì)來說，還要增加系統(tǒng)的驅(qū)動設(shè)計(jì)，使項(xiàng)目周期增長。
[0003]本發(fā)明的多路音頻輸出系統(tǒng)是基于高速動車組車載影視播放需求，考慮到單網(wǎng)口的接入，可以以3U機(jī)箱背板網(wǎng)線為傳輸介質(zhì)，并以3U板卡的形式實(shí)現(xiàn)模塊功能。以8位單片機(jī)作控制芯片，并輔以最簡單的音頻解碼芯片，實(shí)現(xiàn)4路獨(dú)立的音頻輸出，在高速動車組動態(tài)運(yùn)行的環(huán)境下使用，更加可靠、穩(wěn)定，性價比很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)高速動車組車載乘客信息系統(tǒng)中，基于8位單片機(jī)實(shí)現(xiàn)多路獨(dú)立音頻輸出。本發(fā)明采用了以最簡單的8位單片機(jī)方案來實(shí)現(xiàn)控制，并加上最普通音頻解碼芯片，實(shí)現(xiàn)了多路音頻的獨(dú)立輸出，此方法大大降低了產(chǎn)品的成本，也增加了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性和可擴(kuò)展性，并更加穩(wěn)定可靠的滿足了需求，有利于市場的推廣。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種基于8位單片機(jī)的4路獨(dú)立音頻輸出系統(tǒng)，包括音頻服務(wù)器、通過交換機(jī)及相應(yīng)網(wǎng)口連接音頻服務(wù)器的單片機(jī)、以及通過IIS接口連接單片機(jī)的音頻解碼芯片，所述單片機(jī)包括兩個8位的單片機(jī)MCUl和單片機(jī)MCU2，所述單片機(jī)MCUl通過網(wǎng)口連接音頻服務(wù)器并接收其4路音頻流信號，所述單片機(jī)MCUl通過IIS接口連接一個音頻解碼芯片并對其輸出4路音頻流信號中的2路，所述單片機(jī)MCUl通過串口連接單片機(jī)MCU2并通過相應(yīng)的串口協(xié)議對其輸出4路音頻流信號中剩余的2路，所述單片機(jī)MCU2通過IIS接口連接另一個音頻解碼芯片并對其輸出2路音頻流信號，兩個音頻解碼芯片分別將獲得的數(shù)字音頻流信號轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號并通過相應(yīng)的I/O 口輸出。
[0006]進(jìn)一步的，所述音頻服務(wù)器選定4路不同音頻源，用標(biāo)準(zhǔn)音頻格式以數(shù)據(jù)流的方式通過網(wǎng)口驅(qū)動從網(wǎng)口端輸入。
[0007]進(jìn)一步的，所述標(biāo)準(zhǔn)音頻格式包括WAV格式、AAC格式或WA格式。
[0008]進(jìn)一步的，所述音頻解碼芯片通過其DATA時序把左聲道與右聲道音頻信號分開獨(dú)立輸出。
[0009]進(jìn)一步的，所述音頻解碼芯片后序連接有音頻驅(qū)動電路，進(jìn)行信號功率放大并輸送到播放終端。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明通過更簡單的設(shè)計(jì)方案，用極少的成本，實(shí)現(xiàn)多路音頻信號輸出，且僅使用一個網(wǎng)口，來達(dá)到多路音頻信號源的獨(dú)立播放效果。
[0011]2、通過最常用的芯片實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的功能，增加了設(shè)計(jì)的可靠性，拓展了開發(fā)靈活性，降低了成本，減少了開發(fā)時間。
[0012]3、從應(yīng)用的角度來說，又以最可靠、穩(wěn)定的方式，滿足了在動態(tài)列車環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用需求。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明左右聲道獨(dú)立音頻輸出原理示意圖(從音頻解碼芯片的輸出看)；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0015]參照圖1所示，一種基于8位單片機(jī)的4路獨(dú)立音頻輸出系統(tǒng)，包括音頻服務(wù)器、通過交換機(jī)及相應(yīng)網(wǎng)口連接音頻服務(wù)器的單片機(jī)、以及通過IIS接口連接單片機(jī)的音頻解碼芯片，所述單片機(jī)包括兩個8位的單片機(jī)MCUl和單片機(jī)MCU2，所述單片機(jī)MCUl通過網(wǎng)口連接音頻服務(wù)器并接收其4路音頻流信號，所述單片機(jī)MCUl通過IIS接口連接一個音頻解碼芯片并對其輸出4路音頻流信號中的2路，所述單片機(jī)MCUl通過串口連接單片機(jī)MCU2并通過相應(yīng)的串口協(xié)議對其輸出4路音頻流信號中剩余的2路，所述單片機(jī)MCU2通過IIS接口連接另一個音頻解碼芯片并對其輸出2路音頻流信號，兩個音頻解碼芯片分別將獲得的數(shù)字音頻流信號轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號并通過相應(yīng)的I/O 口輸出。
[0016]在本實(shí)施例中，所述交換機(jī)設(shè)置在3U機(jī)箱內(nèi)，作為4路音頻流信號源。
[0017]所述音頻服務(wù)器選定4路不同音頻源，用標(biāo)準(zhǔn)音頻格式以數(shù)據(jù)流的方式通過網(wǎng)口驅(qū)動從網(wǎng)口端輸入，所述標(biāo)準(zhǔn)音頻格式包括WAV格式、AAC格式或WA格式。
[0018]所述音頻解碼芯片通過其DATA時序把左聲道與右聲道音頻信號分開輸出，音頻解碼芯片后序連接有音頻驅(qū)動電路，進(jìn)行信號功率放大，并輸送到播放終端。
[0019]在本實(shí)施例中，主要分為以下三部分:
1.連接于網(wǎng)絡(luò)音頻流播系統(tǒng)
I)音頻服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)4路音頻信號源的編碼輸出。
[0020]步驟01:選擇一臺帶網(wǎng)絡(luò)接口的嵌入式音頻服務(wù)器；
步驟02:打開音頻服務(wù)器程序，選定4路不同音頻源，用標(biāo)準(zhǔn)音頻格式以數(shù)據(jù)流的方式從網(wǎng)的從網(wǎng)口端輸出；
步驟03:用網(wǎng)線通過交換機(jī)把嵌入式音頻服務(wù)器與8位單片機(jī)板相連接；
2.通過8位單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收與轉(zhuǎn)發(fā)。
[0021]I) MCU接收網(wǎng)絡(luò)發(fā)過來的4路音頻數(shù)據(jù)。
[0022]步驟01:MCU1通過網(wǎng)絡(luò)芯片接收來自網(wǎng)絡(luò)的4路音頻流信號；
步驟02:MCU1把從接收過來的音頻信號中的2路音頻信號通過IIS接口輸出到相應(yīng)的音頻解碼芯片；
步驟03:MCU1把從接收過來的音頻信號中的另外2路音頻信號通過串口協(xié)議輸出； 步驟04:MCU2從串口接收2路音頻信號；
步驟05:MCU2把音頻信號通過IIS接口輸出到音頻解碼芯片。
[0023]3.通過音頻解碼芯片把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出。
[0024]I)實(shí)現(xiàn)解碼功能，系統(tǒng)上電并進(jìn)行D/A信號處理。
[0025]步驟01:接收由相應(yīng)MCU送過來的數(shù)字信號；
步驟02:把信號進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換；
步驟03:把左聲與右聲道信號分開傳輸；
步驟04:從相關(guān)的I/O 口輸出，到音頻驅(qū)動電路，進(jìn)行信號放大，輸送到播放終端，完成4路音頻信號輸出。
[0026]在上述實(shí)施例中，如圖3所示，MCUl和MCU2皆采用LPC1758或LM3S9B96處理器芯片(圖3中采用LM3S9B96芯片)，音頻解碼芯片采用TLV320AIC23芯片，上述芯片與音頻服務(wù)器、交換機(jī)及相應(yīng)網(wǎng)口組成完整的系統(tǒng)，在實(shí)際車廂內(nèi)安裝方式中，將圖1中的系統(tǒng)集成在一塊板卡上，其板卡與音頻服務(wù)器、交換機(jī)可以共同安裝在一個3U機(jī)箱內(nèi)，節(jié)省空間。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于8位單片機(jī)的4路獨(dú)立音頻輸出系統(tǒng)，包括音頻服務(wù)器、通過交換機(jī)及相應(yīng)網(wǎng)口連接音頻服務(wù)器的單片機(jī)、以及通過IIS接口連接單片機(jī)的音頻解碼芯片，其特征在于，所述單片機(jī)包括兩個8位的單片機(jī)MCUl和單片機(jī)MCU2，所述單片機(jī)MCUl通過網(wǎng)口連接音頻服務(wù)器并接收其4路音頻流信號，所述單片機(jī)MCUl通過IIS接口連接一個音頻解碼芯片并對其輸出4路音頻流信號中的2路，所述單片機(jī)MCUl通過串口連接單片機(jī)MCU2并通過相應(yīng)的串口協(xié)議對其輸出4路音頻流信號中剩余的2路，所述單片機(jī)MCU2通過IIS接口連接另一個音頻解碼芯片并對其輸出2路音頻流信號，兩個音頻解碼芯片分別將獲得的數(shù)字音頻流信號轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號并通過相應(yīng)的I/O 口輸出音頻信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于8位單片機(jī)的4路獨(dú)立音頻輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述音頻服務(wù)器選定4路不同音頻源，用標(biāo)準(zhǔn)音頻格式以數(shù)據(jù)流的方式通過網(wǎng)口驅(qū)動從網(wǎng)口端輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于8位單片機(jī)的4路獨(dú)立音頻輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)音頻格式包括WAV格式、AAC格式或WA格式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于8位單片機(jī)的4路獨(dú)立音頻輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述音頻解碼芯片通過其DATA時序?qū)?路音頻流信號分為左聲道與右聲道兩路音頻信號獨(dú)立輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于8位單片機(jī)的4路獨(dú)立音頻輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述音頻解碼芯片后序連接有音頻驅(qū)動電路，進(jìn)行信號功率放大并輸送到播放終端。
【專利摘要】本發(fā)明是一種基于8位單片機(jī)的4路獨(dú)立音頻輸出系統(tǒng)，包括音頻服務(wù)器、連接音頻服務(wù)器的單片機(jī)、以及連接單片機(jī)的音頻解碼芯片，所述單片機(jī)包括兩個8位的單片機(jī)MCU1和單片機(jī)MCU2，所述單片機(jī)MCU1通過網(wǎng)口連接音頻服務(wù)器并接收其4路音頻流信號，所述單片機(jī)MCU1通過IIS接口連接一個音頻解碼芯片并對其輸出4路音頻流信號中的2路，所述單片機(jī)MCU1通過串口連接單片機(jī)MCU2并通過相應(yīng)的串口協(xié)議對其輸出4路音頻流信號中剩余的2路，所述單片機(jī)MCU2通過IIS接口連接另一個音頻解碼芯片并對其輸出2路音頻流信號。本發(fā)明通過簡單的設(shè)計(jì)，用極少的成本，實(shí)現(xiàn)多路音頻信號輸出，且僅使用一個網(wǎng)口，來達(dá)到多路音頻信號源的獨(dú)立播放效果。
【IPC分類】H04R27-00
【公開號】CN104602174
【申請?zhí)枴緾N201510009902
【發(fā)明人】劉曉華, 徐惠萍, 彭海輝, 沈忠, 魏曉梅
【申請人】易程（蘇州）智能系統(tǒng)有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月9日