求助！提供几款音乐播放芯片

只看该作者 · 2008-8-30 14:14

请问有了解音乐播放芯片这方面资料的吗？麻烦提供一些谢谢啦！就是能把音乐下载到芯片内，然后通过扬声器输出。MIDI或者其他格式的音乐。

3万 · 2008-8-30 18:27

和弦芯片C520的结构与典型应用

杭州职业技术学院黄睿

1 和弦铃声概述　　
和弦原来是乐理上的一个概念，指的是按照三度关系叠置起来的三个或三个以上的音的结合；而在音频器材的工业设计领域中，和弦指的是多个音源同时发音，也叫复音、多音(polyphony)。和弦铃声在手机中得到了广泛的应用，它的音色饱满圆润，立体感强，已经全面取代了以往的单音铃声。目前和弦铃声文件格式有多种，如MIDI、MMF、AMR、MP3、IMY等，其中MIDI是目前支持度最高的铃音文件格式，它的文件占用空间小，表现力强，几乎已经成为目前和弦铃声手机的标准配置。
手机中的MIDI和弦音乐是通过内置高集成度的和弦芯片播放MIDI音乐文件来实现的。和弦芯片使用的声音合成和音色调用方式决定了铃声的播放效果。早期的FM（Frequency Modulation）合成法将多个频率的单音组成复合音来模拟各种乐器的声音，产生的声音音色少、音质差。另一种是波形表(wavetable)合成法。这种方法是先把各种真正乐器的音乐录制下来再进行合成处理，音色好，音域广。根据波表产生方式的不同分为软件和弦和硬件和弦两种。软件和弦比硬件和弦节省系统开销，更容易集成到移动设备上。
目前手机市场有多种和弦控制芯片，使用较多的有日本的Yamaha，我国台湾的华邦和旺宏、大陆的中星微和智多微。各个公司的和弦芯片都有自己的特点，其中智多微的C520能够支持民族乐器播放，所以选用C520作和弦音乐控制。
2 C520和弦芯片
C520是上海智多微电子有限公司的一款和弦芯片，专门用于为手机提供清脆逼真的音乐铃声和丰富游戏音效。该芯片集成了64和弦、16音色波表和21首中国民乐，具有3D立体声环绕增效的MIDI合成器、MIDI GM预置ROM、16位高性能音频数模转换器和2/4位ADPCM解码器等功能。
2.1 芯片特点
相对于市场上的其他手机和弦芯片，C520具有以下几个特点：
① 能够通过片上的音乐合成器对输入MIDI信号合成，或者通过ADPCM解调器对输入的ADPCM信号解调，然后通过内置的DAC输出波形。
② 集成了高质量的MIDI GM音色库，容量高达3 Mb；提供GM音色库之外的民族乐器音色库，支持二胡、古筝、琵琶等20多种民族乐器；支持多音色和复音——最多同时支持16个音色和64复音。
③ 具有多个功能端口，可支持手机振动驱动及LCD背光驱动，可用于播放音乐同步的PWM来控制七彩灯。
④ 与主控端的接口可以是并行接口或者串行接口；允许芯片工作于DAC输入模式，接受兼容通用串行DAC数据格式的输入数据；片内集成不同输入数据的FIFO；待机模式下典型工作电流小于50 μA。
2.2 功能单元
整个芯片由IOU（I/O接口单元）、 SG（音乐合成器）、ADEC（ADPCM解调器）、TG（时钟模块）和ANALOG（逻辑）模块组成。
IOU完成与外部CPU的接口，控制内部的FIFO以及芯片其他功能接口;形成音乐的MIDI数据以及外部CPU对芯片的控制命令也是通过IOU中的寄存器送出。SG模块从IOU的FIFO中取的MIDI数据，采用波表合成的方式合成音乐。ADEC接收经过压缩的PCM数据，根据相应的控制信号进行解码，将解码后的16位PCM码输出至SG的DSP单元。TG对输入时钟倍频以及产生内部时钟。ANALOG包括一个DAC和对DAC的输出信号进行低通滤波以及功率放大的AMP。C520芯片内部结构如图1所示。

图1 C520内部结构框图

3 应用
3.1 典型电路
控制CPU选用三星公司的32位RISC芯片S3C4510B。该芯片是专为嵌入式以太网应用开发的，内核为ARM7TDMI，支持高代码密度的THUMB指令集，适用于对价格及功耗敏感的应用场合。　
C520与S3C4510B可以是并行接口或者串行接口，但是并行接口比串行接口数据传输速度快，因此在本设计中采用并行接口。芯片应用电路如图2所示。

图2典型应用电路

在这个电路中，C520的CS_N用S3C4510B的I/O P0进行控制。其实如果在片选信号线够用的情况下，可选择S3C4510B中ROM/SRAM/Flash片选信号 Nrcs[5∶0]中的任何一根信号线，这样可以节省1根GPIO；同理，如果不想再控制C520复位，可以将其复位信号与S3C4510B的复位线nRESET相连，这样S3C4510B与C520将在上电时同时复位；C520 PD脚是低功耗状态控制引脚，“1”为正常工作状态，“0”为进入低功耗状态；C520 IRQ脚为中断输出脚，其可连接S3C4510B的外部中断请求信号脚XINTREQ[0]。
3.2 芯片初始化
C520的初始化工作非常简单，包括：
① 根据外部时钟设置PLL分频比。PLL分频比由寄存器CLOCK(read:10h/write:11h)和寄存器Master Clock(read:18h/write:19h)共同决定。内部时钟频率fsys=fclock·(DN+1)/(DM+1)。其中DM为寄存器CLOCK[4∶0]，DN为寄存器Master clock tuning[5∶0]，fclock是外部输入时钟，内部系统时钟频率fsys必须定在48 MHz~50 MHz之间。
② 打开模拟模块,向寄存器Analog Power Down（read:66h/write:67h）的bit3写0。
③ 设置Analog Select,根据寄存器Analog Select（read:60h/ write:61h）选择模拟功能。
3.3 播放MIDI音乐文件
C520可以播放MIDI FORMAT 0和MMD格式的MIDI文件。
MIDI FORMAT 0文件开头4字节数据ASCII值为“MThd”，MMD文件开头4字节数据ASCII值为“MMhd”。ARM发送这两种格式的MIDI数据过程不同，在发送前根据文件开头4字节数据进行区分。　　发送MIDI FORMAT 0格式的MIDI文件，文件中的所有数据都要发送。
MMD格式的文件，可分为四块，每块的开头都有8字节的头数据部分。第1块头数据部分前4字节的ASCII码值是“MMhd”，第2块头数据部分前4字节的 ASCII 码值是 “MMly”，第 3 块头数据部分前 4 字节的ASCII码值是“MMdd”。第4块头数据部分前4字节的ASCII码值是“MMex”。每一块头数据的第5、6、7、8字节是这块数据的长度（不包括头数据），第5字节是低字节位，第8字节是高字节位，这4个字节组成的十六进制数据加上头数据长度8，就是这块数据的长度。MMdd块数据的头数据后面就是经过压缩的MIDI数据；MMly块数据是用于卡拉OK的专用数据，播放MIDI时无须发送该块；Mmex为扩展块。
向C520发送MMD格式的MIDI数据时，先发送MMhd块，接着发送MMdd块的MIDI数据部分（即该块中除块名及块长度的部分），而MMly块不用发送。
图3为播放MIDI文件流程。

图3播放MIDI文件流程

结语
本文介绍了智多微公司的手机和弦芯片C520，给出了其原理及内部结构图。采用三星的RISC芯片S3C4510B做控制器，实现了和弦音乐的播放。文中给出了详细的电路原理图和播放MIDI音乐文件的流程，可以作为和弦芯片在移动产品上的应用参考。

本文摘自《EDN电子设计技术》

只看该作者 · 2008-8-30 23:25

自己制作一款类似的产品可能有点难。。。

3万 · 2008-8-31 14:54

ym3812是8bit声卡里叫opl2的音源芯片.
随着ram,rom价格直线下跌,midi驱动器逐渐失去优势,mp3播放器才几十元钱的身价哦,再去开发midi驱动器似乎钱景不大.

只看该作者 · 2008-9-1 12:40

da我想自己做一款类似产品，用单片机和雅马哈的芯片，你能不能给我提供一些帮助，这是我的邮箱xinghan1984@hotmail.com,方便的话MSN

3万 · 2008-9-1 14:26

现在ym3812不大好找了
你得先确定音源芯片,找到datasheet才有戏.

只看该作者 · 2008-9-2 17:10

3万 · 2008-9-2 21:44

http://www.myfaq.com.cn/A/2001-12-20/8449.html

MIDI 文件结构

Chunks

MIDI 文件由 chunks 组成：
每个chunk 的组成：

类型	长度	数据
4 字节	4 字节	（前面规定的）长度

A 4-字节 chunk 类型 (ASCII)
A 4-byte 长度(32 位, msb first)
（前面规定的）长度数据

有两种类型的 chunks ：
Header Chunks
有一个chunk标志“MThd”
Track Chunks
有一个chunk标志“MTrk”
一个 MIDI文件由一个header chunk和紧接的一个或多个track chunks组成。
在chunks结构中，自长度区以后是严格规定好的。它可能容纳的chunks除了“MThd”或“MTrk”其它的将被忽略。MIDI说明书要求软件能够处理意想不到的chunk，并忽略掉整个chunk。

	<---Chunk--->
	类型	长度	数据
MIDI 文件 :	MThd	6	<格式>	<tracks>	<division>
MTrk	<长度>	<delta_time> <event> ...
:
MTrk	<长度>	<delta_time> <event> ...

数值表示法

在MIDI 文件中，除了基本的MIDI数据，还有一个变化的数据（类型）。如： delta-times 和 meta-events。
这里有一些关于这样的数的一些资料，它们有通常有下面1~2种格式：

二进制数

二进制数的存贮：

每个字节8位
MSB first (最左方的字节权（或数位）大)

（除非其它的描述）

可变长度数

这个可变长度数是为了方便表示任意大的整数，而不必创建固定宽度的整数。
一个可变长度数被表示为连续的7位数据。从最高位到最低位，最后一个字节bit7等于0，前面的字节bit7等于1。
例：

数	可变长度数
十进制	十六进制	二进制	二进制	十六进制
-	abcd	aaaabbbbccccdddd	100000aa 1aabbbbc 0cccdddd	-
0 : 127	00 : 7F	0000 0000 : 0111 1111	0000 0000 : 0111 1111	00 : 7F
128 : 16383	80 : 3FFF	00000000 10000000 : 00111111 11111111	10000001 00000000 : 11111111 01111111	81 00 : FF 7F
1000	03E8	11 1110 1000	10000111 01101000	87 68
100000	0F4240	1111 0100 0010 0100 0000	10111101 10000100 01000000	BD 84 40

如此，你可以从上面的例子发现：小的数（0~127）可以用一个字节表示。而（比较）大的数也可以表示出来。
在MIDI 文件中，最大的数是0FFF,FFFF。这个规定了可变长度数允许利用32位整数。

Header Chunks

Header chunk 数据部分包括3个16位（数据）区。这个区域描述：（ MIDI 文件）格式、track 的数量和 MIDI 的时间设置。
Header chunk的长度是6个字节。无论如何软件必须遵循这个原则。即使它大于预期的，任何意料外的数据被忽略。

Header Chunk
Chunk 类型	长度	数据
4 字节（ASCII）	4 字节（32位二进制数）	<-- 长度(= 6字节) -->
16位	16位	16位
MThd	<长度>	<格式>	<tracks>	<division>

<长度>
Chunk数据部分的长度。
这是一个32位二进制数, MSB first.
这在 MIDI 1.0文件说明书中规定为6。不过，考虑到将来的扩充，（希望）任何MIDI文件的作者能够应付大的Header chunks。
<格式>
MIDI 文件的格式。
这是一个16位二进制数， MSB first。
有效的格式是： 0、 1 和 2 。
<tracks>
MIDI 文件中track chunk的数量。
这是一个16位二进制数， MSB first。
<division>
这个定义在MIDI 文件中（一个）单位的 delta-time数。
这是一个16位二进制数， MSB first。
有下列两者之一的的格式，依赖于最高位值。

位:	15	14 ... 8	7 ... 0
*<division>*	0	1/4音符tick数
1	-帧/秒	ticks / 帧

bit 15 = 0:
bits 0-14
每个1/4音符的 delta-time 数。
bit 15 = 1:
bits 0-7
每个 SMTPE 帧的 delta-time 数。
bits 8-14
负数，表示每秒中SMTPE 帧的数量。有效数应符合MTC Quarter Frame消息。

   -24 = 24 帧/秒

   -25 = 25 帧/秒

   -29 = 30 帧/秒, drop frame

   -30 = 30 帧/秒, non-drop frame

MIDI File Formats

MIDI 文件有3种变化：

格式 0
…容纳单一的Track。
格式1
…容纳一个和多个同步的Track（所有的Track同时播放）。
格式2
…容纳一个和多个独立的Track（所有的Track独立播放）。

MIDI 文件格式 0

格式0 MIDI 文件包括一个Header-Chunk 和一个 Track-Chunk。
这个 Track-Chunk 包括所有的音符和节拍消息。

MIDI 文件格式 1

格式1 MIDI 文件包括一个Header-Chunk 和多个 Track-Chunk，所有的Track同时播放。
格式1 中第一个Track是专用的。它看成“Tempo Map”。它包括所有的 meta-event ：拍子记号、拍子、音序/Track 名称、音序号、标记、SMTPE偏移量。在格式1中（这些）将放入在第一个 track 中。

MIDI 文件格式 2

格式2 MIDI 文件包括一个Header-Chunk 和多个 Track-Chunk，每个Track表现出独立的次序。

Track Chunks

Track chunk 的数据部分由一对和多对 <delta-time> <event> 组成。 <delta-time>是必须的，0是有效的 delta-time。

Track Chunk
类型	长度	数据
4 字节 (ASCII)	4 字节 (32位二进制数)	<-- 长度--> (二进制数)
MTrk	<长度>	<delta-time> <event> ...

<delta-time>
相对于前一个事件的“tick”，是一个可变长度数。
<event>
下列之一：
·   <midi   事件>
·   <sysex 事件>
·   <meta 事件>

事件

注意：在 <delta-time> 和 <event>之间，没有明确的分隔符。这个是因为 delta-times 和event有一个长度定义。

Delta-time 定义最后一个字节的最高位等于0。
MIDI Channel 消息有一个长度定义。
Sysex-events 和 meta-events 有一个清楚的长度区。

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参考一下

谢谢。。。

俺96年用89c52+ym3812做过一个midi驱动器

非常感谢楼上，能提供技术资料吗

去收

回楼上：找到手册了，你说的是现在市场上很难买到了？

这里有一个midi文件格式很有用的