一種基于WinCE 6.0的數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)的設(shè)計(jì)＊

王波，李會(huì)勇，鐘君

（電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院，成都611731）

本設(shè)計(jì)利用數(shù)字收音機(jī)芯片Si4730，為基于WinCE 6.0的智能系統(tǒng)集成FM功能提供了一種很好的解決方案，該方案實(shí)現(xiàn)了全頻手動(dòng)與自動(dòng)搜臺(tái)等功能。

1 基于WinCE 6.0的系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

如圖1所示，基于WinCE 6.0的系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般分為3個(gè)過程:針對(duì)不同的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)BSP包，BSP包括Boot－loader、OAL和驅(qū)動(dòng)程序；針對(duì)系統(tǒng)的需求，利用Platform Builder for CE 6.0選擇合適的組件，構(gòu)建操作系統(tǒng)并導(dǎo)出SDK；在SDK的支撐下開發(fā)應(yīng)用程序。

圖1 基于WinCE 6.0的系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

WinCE 6.0與其早期版本相比，開發(fā)工具有了較大的變化。Platform Builder已經(jīng)不是一個(gè)單獨(dú)發(fā)行的工具，Platform Builder 6.0已經(jīng)成為Visual Studio.Net 2005的一個(gè)插件，所以在Visual Studio.Net 2005集成開發(fā)環(huán)境中即可完成WinCE 6.0的系統(tǒng)定制、驅(qū)動(dòng)開發(fā)和應(yīng)用程序開發(fā)。

2 數(shù)字收音機(jī)芯片Si4730

2.1 Si4730簡(jiǎn)介

Si4730／31是Silicon Labs公司推出的高集成度AM／FM收音機(jī)芯片，原理圖如圖2所示。

圖2 Si4730／31原理框圖

＊廣東省與教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào):2009B090300455）；國(guó)家自然科學(xué)基金委與中國(guó)工程物理研究院資助項(xiàng)目（10776003）。

Si4731具有RDS／RBDS功能和數(shù)字音頻接口。在不包括天線的情況下，Si4730／31及其外圍電路只需15mm2。它的功能十分豐富，包括自動(dòng)搜臺(tái)、自動(dòng)校準(zhǔn)、數(shù)字調(diào)諧、自適應(yīng)噪聲抑制能力等，這些特性非常適合于便攜式設(shè)備［2］。由于不需要RDS／RBDS功能，所以這里選用Si4730這款芯片。

2.2 Si4730的控制接口

Si4730的外圍電路非常簡(jiǎn)單，如圖3所示。Si4730提供了3種控制方式:2線模式（兼容I2C總線）、SPI模式、3線模式。芯片通過RST引腳上升沿時(shí)GPO1與GPO2的引腳狀態(tài)來(lái)決定采用哪種方式，當(dāng)GPO1與GPO2懸空時(shí)Si4730為2線模式。SEN引腳接高電平時(shí)，器件地址為0xC6H；接低電平時(shí)，地址為0x22H。

圖3 Si4730外圍電路

3 接口電路與驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)的硬件平臺(tái)采用S3C2440處理器，已經(jīng)完成BSP包的開發(fā)以及WinCE 6.0操作系統(tǒng)的移植。

3.1 接口電路的設(shè)計(jì)

由于S3C2440具有I2C接口，所以只需將其與Si4730的I2C接口互相連接。Si4730的復(fù)位引腳RST與S3C2440的GPB5引腳相連。

3.2 驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)

驅(qū)動(dòng)程序由兩部分組成:I2C總線的驅(qū)動(dòng)和GPIO口的驅(qū)動(dòng)。I2C總線的驅(qū)動(dòng)用于操作系統(tǒng)與Si4730之間的通信，GPIO口的驅(qū)動(dòng)用于應(yīng)用程序控制Si4730的復(fù)位。

3.2.1 Si4730的命令

Si4730的命令有兩種:一種是控制命令，如調(diào)諧到某一頻率、自動(dòng)搜索等；一種是屬性命令，如設(shè)置接收信號(hào)的強(qiáng)度門限、輸出音量的大小等。常用的命令有以下幾種:

①上電（POWER＿UP），命令格式為｛0x01，0xd0，0x05｝。

②獲取芯片信息（GET＿REV），命令格式為｛0x10｝。

③調(diào)諧到某一頻率（FM＿TUNE＿FREQ），命令格式為｛0x20，0x00，ARG2，ARG3，0x00｝。其中ARG2與ARG3是頻率的十六進(jìn)制數(shù)，例如102.3MHz，則ARG2為0x27，ARG3為0xF6。

④自動(dòng)搜索（FM＿SEEK＿START），命令格式為｛0x21，0x0c｝。

3.2.2 I2C總線驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)

這里采用流接口驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)方法開發(fā)I2C總線驅(qū)動(dòng)。I2C總線驅(qū)動(dòng)提供給操作系統(tǒng)的流接口為I2C＿Init（）、I2C＿Open（）、I2C＿Close（）、I2C＿Write（）、I2C＿Read（）、I2C＿IOControl（）等，應(yīng)用程序通過調(diào)用CreateFile（）、WirteFile（）和DeviceIoControl（）等接口函數(shù)來(lái)訪問設(shè)備［3］。在已編譯完成的WinCE 6.0鏡像工程中添加I2C總線驅(qū)動(dòng)的流程如圖4所示。

圖4 添加I 2 C總線驅(qū)動(dòng)程序流程

①添加子工程。在鏡像工程的Solution Explorer窗口中，右鍵選擇Add New Subproject，新建子工程。

②編寫I2C總線驅(qū)動(dòng)程序。在Source files下新建I2c.c的源文件，并在該文件中編寫驅(qū)動(dòng)代碼，驅(qū)動(dòng)程序的主要內(nèi)容就是實(shí)現(xiàn)流接口函數(shù)。讀I2C總線的實(shí)現(xiàn)函數(shù)為BOOL WRITE＿IIC（UINT32slvAddr，UINT8n，UINT8＊data）。寫I2C總線的實(shí)現(xiàn)函數(shù)為BOOL READ＿IIC（UINT32slvAddr，UINT32addr，UINT8n，UINT8＊data）。I2C＿IOControl（）的作用是傳遞I／O控制命令給設(shè)備，在該函數(shù)里實(shí)現(xiàn)了對(duì)Si4730的控制［4］。部分代碼如下:

③注冊(cè)表中注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。打開platform.reg文件，在其中添加注冊(cè)信息如下:

④將驅(qū)動(dòng)程序打包進(jìn)鏡像中。打開platform.bib配置文件，添加如下代碼:

I2c.dll＄（＿FLATRELEASEDIR）＼I2c.dll NK SHK

⑤創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)程序的def文件。工程需要def文件導(dǎo)出相應(yīng)的函數(shù)，文件的部分內(nèi)容為:

3.2.3 GPIO驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)Si4730工作時(shí)需要一個(gè)復(fù)位信號(hào)，這里使用S3C2440

的GPB5口來(lái)進(jìn)行控制。在驅(qū)動(dòng)中設(shè)置寄存器GPXCON

為輸出功能，設(shè)置寄存器GPXDAT的值為0或1來(lái)控制輸出口為低電平或高電平［5］。相關(guān)代碼如下:

4 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

4.1 功能實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用程序的作用是調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序的流接口函數(shù)控制Si4730，從而實(shí)現(xiàn)FM的功能。在應(yīng)用層中需要用到的API是CreateFile（）、DeviceIoControl（）、ReadFile（）、WriteFile（），函數(shù)的參數(shù)說(shuō)明可以參考Visual Studio 2005的幫助文件。

程序中首先使用CreateFile（）打開設(shè)備句柄:

I2Cdriver＝CreateFile（L"I2C:"，GENERIC＿READ｜GENERIC＿WRITE，0，NULL，OPEN＿EXISTING，0，NULL）；

然后就可使用DeviceIoControl（）、ReadFile（）、Write－File（）等API函數(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，如調(diào)諧的實(shí)現(xiàn):

DeviceIoControl（I2Cdriver，IOCTL＿FM＿TUNE，NULL，0，NULL，0，NULL，NULL）；

4.2 界面設(shè)計(jì)

良好的界面是應(yīng)用程序重要的部分，如圖5所示，界面中應(yīng)該有如下幾個(gè)部分:播放、頻率向上調(diào)諧、頻率向下調(diào)諧、音量控制等。

圖5 FM的界面

［1］楊磊，李會(huì)勇.基于WinCE的嵌入式網(wǎng)絡(luò)收音機(jī)［J］.單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2010（11）.

［2］薛大龍，陳世帝，王韻.WinCE嵌入式系統(tǒng)開發(fā)——從基礎(chǔ)到實(shí)踐［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2008.

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［4］王輝平，吳璟宇，康惠駿.基于IIC總線數(shù)字收音機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)［J］.儀表技術(shù)，2008（11）:58.

［5］田磊，宋圓方.基于WinCE的IIC設(shè)備驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)［J］.西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（1）:128.

［6］Samsung Electronics Co.，Ltd.S3C2440Auser's manual（Revision 0.14），2004.