基于ARM的音頻接口數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)計

摘要 由于移動終端數(shù)據(jù)接口各不相同，使數(shù)據(jù)交換不便利。為了嘗試拓展音頻接口的應(yīng)用，文中設(shè)計了一種通信協(xié)議以保證模擬信號的可靠傳輸。開發(fā)了可下載手機軟件，通過程序?qū)囊纛l輸入接口采集到的音頻信號進行差分曼徹斯特解碼，并送到音頻輸出接口。程序由3個線程構(gòu)成，當數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)程序在手機上啟動后形成，應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)和控制軟件實現(xiàn)數(shù)字數(shù)據(jù)的編解碼，數(shù)據(jù)信號在主控模塊中進行編解碼處理，再通過控制裝置讀取、寫入外部介質(zhì)，并存儲數(shù)據(jù)，設(shè)計中對線程設(shè)計、傳輸算法和協(xié)議格式進行了研究。實驗證明，設(shè)計能滿足串行通信的同步要求，保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

關(guān)鍵詞 音頻接口;數(shù)據(jù)傳輸;模塊設(shè)計;數(shù)據(jù)格式

移動終端操作系統(tǒng)應(yīng)用軟件功能強大，智能手機應(yīng)用已超出通話的原始功能，各種移動應(yīng)用的開發(fā)更充分體現(xiàn)了智能化、開放式的趨勢。在移動應(yīng)用中，如果要與外部設(shè)備交換信息，要通過專用的數(shù)據(jù)接口，但手機廠商的數(shù)據(jù)接口各不相同，外部設(shè)備難以兼顧，一些廠家限制數(shù)據(jù)接口的開放，或收取高昂的使用費，或?qū)ν庠O(shè)生產(chǎn)方有嚴格的資質(zhì)要求，種種限制，制約了智能終端與外部設(shè)備的直接交流。

1 數(shù)據(jù)傳輸模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計

接口是智能終端系統(tǒng)與外界的連接電路，具有如下功能：(1)尋址能力。對送來的片選信號進行識別。(2)輸入/輸出功能。根據(jù)讀/寫信號決定當前進行的是輸入操作還是輸出操作。(3)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能。并行數(shù)據(jù)與串行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換或兩種不同數(shù)據(jù)格式之間的轉(zhuǎn)換。(4)信號識別。識別就緒信號、忙信號等。(5)中斷管理。發(fā)出中斷請求信號、接收中斷響應(yīng)信號、發(fā)送中斷類型碼的功能。(6)復位。接收復位信號，從而使接口本身以及所連的外設(shè)進行重新啟動。(7)可編程。用軟件來決定其工作方式，用軟件來設(shè)置有關(guān)的控制信號。(8)檢測信息。一些接口還可根據(jù)具體情況設(shè)置其檢測信息。

基于音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸方法可以彌補數(shù)據(jù)接口不一致的缺點，并擴充音頻接口的應(yīng)用。在實現(xiàn)傳輸音頻模擬信號的系統(tǒng)上交換數(shù)字信號，設(shè)計難點是如何通過模擬信號進行數(shù)據(jù)通信，需要專門設(shè)計一種嚴格的通信機制或通信協(xié)議，保證基于手機音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸可靠。

如果把終端作為主導裝置，由其產(chǎn)生位時鐘信號、命令選擇信號和數(shù)據(jù)，但在綜合系統(tǒng)中，識別發(fā)送端比較困難。設(shè)計采用差分曼徹斯特編碼的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，開發(fā)了可下載手機軟件，并為外設(shè)存儲設(shè)備設(shè)計了實現(xiàn)編解碼及傳輸協(xié)議的嵌入式系統(tǒng)。模塊結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。

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外部裝置通過音頻輸入輸出接口與智能終端進行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)信號在主控模塊中進行編解碼處理，再通過控制裝置讀取、寫入外部介質(zhì)，并存儲數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸?shù)木唧w方式中，外設(shè)裝置通過插入手機外置話筒音頻輸入接口或音頻線路輸入接口的連接線發(fā)送數(shù)據(jù)信號給手機，外設(shè)裝置通過插入手機的外置耳機音頻接口或音頻線路輸出接口的連接插線，接收手機發(fā)送出的數(shù)據(jù)信號。