DIY一个小型计算机系统（6）

最近进展：

1、音频部分准备了两套方案，电路板上预留了元件空位和布线，但也预留了一个9针的模块插座，可以把icdev网站出售的现成VS1003模块直接插上去用（已经从淘宝上买了该模块，100元），不使用该模块的话，就只能自己买齐各种小元件焊接到电路板上了（VS1003也买了一片，25元），打算先把模块插上去用着，调试好程序再自己买来元件焊。

2、由于IO口不够用，兼考虑到MP3解码时需要RAM做缓冲，总线上的数据会很拥挤，因此调整了MCU核心部分电路，包括使用两片74HC245三态总线缓冲器代替74HC125做隔离，使用74HC245的好处是让MCU在不访问RAM时，可以有8个IO口用来访问其他外设。现在的资源大致分配如下：

MCU1、MCU2通过P2口做总线共享32KB SRAM、小液晶屏，同一时刻只能有一个MCU访问SRAM或液晶屏中的一个，通过查询ENABLE脚来避免总线数据冲突。

MCU1通过SPI口访问VS1003芯片进行MP3解码播放音频，当VS1003内部的播放缓冲区可以进行缓冲时，VS1003通过DREQ(Data request)脚向MCU1产生中断，请求MCU1把MP3数据流不断通过SPI口发送给VS1003。MCU1还负责把要显示的数据通过总线写入液晶屏显示。

MCU2的外设比较多，它负责接受PS/2键盘发过来的数据并处理，通过SPI口控制CH374芯片对USB设备进行访问，通过SPI口读写MMC卡，还有访问RTC芯片获得当前的系统时间和芯片温度等。为了大量减轻MCU2的负载，改善响应，除MMC卡读写无法使用中断外，其他外设都使用中断方式进行控制。PS/2键盘通过PS2_INT脚接到MCU2，当键盘有键按下或松开时，键盘会向MCU2发送处理请求中断，MCU2响应并进行键码读取处理。CH374芯片在读写USB外设时，当缓冲区数据减少，可以进行数据缓冲时，同样通过USBINT脚向MCU2进行数据请求中断。RTC芯片也通过RTCINT脚接到MCU2的T0输入，每一分钟产生一次处理中断，把当前的系统时间和温度发送给MCU2，再由MCU2把时间和温度通过总线写入液晶屏显示。SPI总线上有两个设备，一个是CH374，一个是MMC卡，通过USB_EN、MMC_EN两个IO口来选择要访问的是哪一个。

3、给各个外设都加上状态指示灯，当指示灯亮起时表示相应的设备正在被访问，指示灯闪烁的频率跟访问频率有关，调试时能方便点。

4、给RTC芯片加上锂电池供电座，装上2032纽扣型锂电池（就是电脑主板上的那种电池），即使总电源断电，RTC芯片也在准确计时，这样设置好的年/月/日还有当前时刻这些时间在断电后都不会丢失。另外，RTC芯片内置了200多个字节的SRAM，可以像电脑一样把一些设置参数保存在这里，通过锂电池的供电，即使掉电也不会丢失。

5、所有的元件封装都已经画好，最难画的是耳塞插座和MMC卡插座，因为买来时没有厂家datasheet，只能靠自己用游标卡尺逐个尺寸量出来再画。

6、原设计里是用STC的快速型62256，能支持3.3V到5V电压，没想到STC跟我说由于销量不好，已经停产了。于是去广州新赛格找兼容芯片，卖62256兼容芯片的很多，可一问到是否支持低电压3.3V，就没人敢肯定了，一些小档口的小姑娘甚至还反问：3.3V的？不是所有的芯片都用5V电压吗……#%$^&！问了好久，有一家拍胸口说他的货支持，还把样片拿出来给我看，是HY（现代）的76C256，看他说得那么肯定，就买下了，好贵，要15元。回来后上www.alldatasheet.com一查，是超超省电版，但不是低电压版-_-，76V256才是3.3V电压的。在新赛格问遍，都没有76V256，只好找个时间去惠福东路再找找。

7、还打算加入DS3222，支持双串口输出；加入锂电池，加入DC-DC升压电路，MAXIM的电池管理芯片，让电路板支持锂电池供电运作，并在液晶屏上显示电池电量还有充电状态等，后来想想还是暂不加这部分电路了，还是逐步逐步来，先把当前的功能实现好再考虑那些。

推测现在的硬件在播放U盘或者MMC卡上的MP3时，由于频繁使用SRAM做缓冲，总线会非常繁忙，甚至可能是瓶颈。现在的设计里用的是22M的晶振，如果总线速度不够，只好考虑把22M晶振换成33M的晶振，把频率提高，总线的数据吞吐率也会提高。手头上的两个MCU支持最高35Mhz的晶振。

今天已经开始PCB布板了，大致的元件摆放布局已经弄好，芯片的datasheet里对布线布局有要求的（VS1003音频解码部分由于有数字电路和模拟电路，对布线有严格要求，布得不好的话，播放有噪音；CH374芯片也对布线有要求，否则会影响USB外设的访问速度，甚至可能无法访问），就严格按照要求来布，没有具体要求的，就按自己的EMC经验来布，工作量非常大，但难度不大，只要我花上点时间，布出一块漂亮的PCB完全没问题。