國立臺灣師範大學博碩士論文全文系統

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研究生：	秦桔萬 chin jie wan
論文名稱：	MP3+Bluetooth功能整合之研究-以Sigmatel 35XX系列及 Bluetooth 單晶片為架構 Design and Implementation of the Integration Applications for Multi-Functions of a Bluetooth Wireless MP3 Player
指導教授：	莊謙本
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工業教育學系 Department of Industrial Education
論文出版年：	2006
畢業學年度：	94
語文別：	中文
論文頁數：	88
中文關鍵詞：	MP3 、SDK 軟體開發環境工具、藍芽技術
英文關鍵詞：	MP3, SDK software develops kits, Bluetooth
論文種類：	學術論文
相關次數：	點閱：244 下載：24
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摘要

由於目前 MP3 數位隨身聽僅提供一般播放功能；且其電源耐久性不足，若無備份電源支援，在緊急需要時，行動續航力將顯不足。此外，因藍芽無線設備具有低輻射的特色，所以對人體的危害也較低。而藍芽無線傳輸技術在傳輸過程中使用跳頻機制，使資料很難被截收，也因此降低其他電磁波干擾所造成的影響，並且可以在傳輸中加密，提供更可靠安全的無線通訊環境；低功率、低成本及成熟的模組整合技術也是發展一個嵌入式系統所需具備的重要特性。為將藍芽無線技術與 MP3 功能整合，在本論文中，我們設計並改良一個具有藍芽無線耳機 Hand-free /set 功能的可攜式 MP3 數位音樂播放器系統。

本系統包括 MP3 播放器、麥克風錄音、電話密錄、外接記憶卡介面、耳機輸出，以及接聽藍芽行動電話( Bluetooth Wireless )功能。此外，為了滿足系統低消耗功率、減少重複充電次數和有效的延長使用時間的需求下，我們選用 LED 燈號及單頻提示音來顯現系統的工作狀態，以避免過多的功率消耗，並設計備援電池電路為避免無電力可用之窘況，以改善行動續航力。

關鍵字：MP3、SDK 軟體開發環境工具、藍芽技術

Abstract

Owing to the limited function of current MP3 player walkman, and its shortage of power supply duration, some improvement must be considered to enhance this device. Besides, since the Bluetooth wireless communication system has advantages of low electromagnetic radiation, difficult to capture during frequency-hopping processing, and easy to encrypt in the transmission procedure, it can be made a safe environment for wireless communication. The purpose of this research is to integrate Bluetooth Hand-free/set wireless techniques and MP3 player with low power, low cost embedded system to enhance its performance.

The developed MP3 player system using SDK software develops kits includes the function of microphone sound recording, telephone secret recording, external memory card interfacing, earphone output, and being able to receive Bluetooth cellular phone. In addition, the low power dissipation, durable LED display circuit with single tone to alarm the working status was designed to avoid embarrassed condition of facing power failure unexpectedly. The overall function of this developed system has been proved successfully after experiment.

Keywords: MP3, SDK software develops kits, Bluetooth

目錄

中文摘要    Ⅰ
英文摘要    Ⅱ
目錄    Ⅲ
表目錄    Ⅴ
圖目錄    Ⅵ

第一章    前言    1
    第一節    研究背景與動機    1
    第二節    研究目的    3
    第三節    研究架構    4
    第四節    名詞解釋    6
第二章    文獻探討    7
    第一節    MP3簡介    7
    第二節    Bluetooth 簡介    17
    第三節    MP3晶片    29
    第四節    藍芽晶片    36
第三章    系統設計    41
    第一節    系統功能說明    41
    第二節    系統架構與單元    44
    第三節    系統電源    50
    第四節    記憶體與儲存裝置    54
    第五節    藍芽晶片 DLBM-CA120    62

第四章    硬體偵錯與軟體狀態    65
    第一節    硬體偵錯指引    65
    第二節    SDK 軟體開發環境與工具    69
    第三節    軟體狀態轉移及 LED 顯示時序    75
第五章    結論    82
    第一節    研究結論    82
    第二節    未來展望    84
參考文獻    86























表目錄

表2-1    四種音訊壓縮技術    8
表2-2    MPEG 相對 CD 音質的壓縮比率與資料量    9
表2-3    MP3 三種音訊壓縮技術的規格內涵    9
表2-4    藍芽與其他無線傳輸之比較    19
表2-5    SigmaTel 系列產品與元件特性    35
表2-6    藍芽模組主要工作規格    38
表2-7    DLBM-CA120 支援通訊介面    39
表2-8    DLBM-CA120/CA121 Power Supply    40
表2-9    DLBM-CA120 規格說明    40
表3-1    35XX Boot Mode Select Table    46
表3-2    NOR Flash 與 NAND Flash 比較    55
表3-3    小型記憶卡規格特性比較    58










圖目錄

圖1-1    STMP 35XX Chip Block Diagram    5
圖2-1    絕對臨界( dB )與頻率( Hz )關係    13
圖2-2    頻域遮罩效應    14
圖2-3    數個遮罩曲線重疊情形    15
圖2-4    時域遮罩效應    16
圖2-5    藍芽通訊使用頻段    17
圖2-6    Master 和 7 Slave 連線傳輸    21
圖2-7    (a)Piconet - point to point  (b)Piconet - point to multi-point (c)Scatternet    22
圖2-8    封包傳輸 1 slot packet     23
圖2-9    封包傳輸 3 slot packet    23
圖2-10    Bluetooth Protocal Stack (SIG Version)     24
圖2-11    藍芽操作建立模式    25
圖2-12    標準的 MP3 播放器的方塊圖    30
圖2-13    STMP 35XX 晶片外觀圖    33
圖2-14    STMP 35XX Chip Block Diagram    34
圖2-15    晶片封裝 (a) 100-Pin TQFP  (b) 144-Pin fpBGA    35
圖2-16    藍芽的方塊圖    36
圖2-17    DLBM-CA120/CA121 Block Diagram    39
圖2-18    DLBM-CA120/CA121 Power Supply Diagram    39
圖2-19    加強系統在解析度與穩定度的 Σ-Δ ADC 結構    40

圖3-1    系統設計方塊圖    41
圖3-2    USB 2.0 連接器介面    44
圖3-3    MP3 系統晶片電路圖    45
圖3-4    Reset Button schematic    46
圖3-5    35XX Boot Mode Select schematic     46
圖3-6    麥克風偏壓電路    46
圖3-7    類比立體聲音源放大電路    47
圖3-8    音源耳塞式輸出及耳罩式輸出切換電路    47
圖3-9    LED 系統狀態顯示電路    48
圖3-10    簡單音震盪電路    48
圖3-11    操控介面電路圖之ㄧ    49
圖3-12    操控介面電路圖之二    49
圖3-13    鋰電池充電電路    50
圖3-14    電壓調節致能電路    50
圖3-15    鋰電池充電迴路與調節穩壓 IC 電路    51
圖3-16    穩壓調節 TPS62200 晶片參考電路    51
圖3-17    1.5 Volt－3.3 Volt 升壓電路    52
圖3-18    主要/備份電源之切換與電力容量偵測    52
圖3-19    Nand Flash 的控制晶片架構    56
圖3-20    NAND Flash 硬體配置圖    57
圖3-21    MMC 的外觀與接腳定義    60
圖3-22    MMC Socket 的腳位圖    60
圖3-23    SD/MMC 硬體配置圖    61

圖3-24    DLBM-CA120 硬體配置圖    63
圖4-1    Sigmatel 提供的開發板之一    69
圖4-2    Sigmatel 提供的開發板之二    70
圖4-3    Sigmatel 開發板上部份相關 Jumper 設定    71
圖4-4    在 Power ON 之後，系統選擇可進入之工作模式    75
圖4-5    在 Mass Storage Mode 時，LED 狀態顯示時序圖    76
圖4-6    系統與藍芽模組之間，建立連線之狀態時序圖    77
圖4-7    偵測鋰電池電量狀態流程    78
圖4-8    在 MP3 Player Idle 時，操作者可以執行的四個操作選項    79
圖4-9    在 Record Mode 時，使用者的操作狀態    80
圖4-10    Green LED 在 Active Mode 狀態時序圖    81
圖5-1    1.5 Volt－3.3 Volt升壓電路實現    83
圖5-2    系統主機外觀圖    83
圖5-3    SD/MMC 外觀與系統實現    84
                                

參考文獻

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http://www.bluetooth.com/products/
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http://www.blueunplugged.com/
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http://www.eu.anritsu.com/
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http://www.deltaww.com
http://www.eedesign.com.tw
http://www.eedesign.com.tw/html/default.asp.
http://www.iis.fraunhofer.de/amm/techinf/
http://www.eettaiwan.com/
http://www.easydigi.net/
http://news.apacsource.com

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