多功能网络数字音频功率放大器的硬件设计与实现

论文摘要

当今世界信息化的一个重要方面,就是以Internet为标志的计算机通信网络的飞速发展。“网络家电”的概念是近年来提出的,是3C(Computer,Communication,Consumer)相互融合的结果。即将网络技术与传统家电产品紧密融合,通过对家电进行远程控制和利用家电的互操作性,研发出能使人们生活更加方便和舒适的新型家电产品。全球音视频领域数字化的浪潮以及人们对音视频设备节能环保的要求,迫使人们尽快研究开发高效、节能、数字化的音频功率放大器。它应该具有工作效率高,便于与其他数字设备相连接的特点。D类音频功率放大器是PWM型功率放大器,具有高效、节能、数字化、体积小、重量轻的特点,不久的将来,D类音频功率放大器必然取代传统的模拟音频功率放大器。论文正是在上述背景下,研究可望成为网络家电重要组成部分的多功能网络数字音频功率放大器的硬件系统。论文以Samsung公司的S3C2410 ARM处理器为平台,着重研究了ARM硬件系统架构,并且对D类数字音频功率放大器原理及硬件组成进行了深入研究。论文的第一章主要介绍了多功能网络数字音频功率放大器提出的背景和意义;第二章根据多功能网络数字音频功率放大器要实现的功能,介绍了多功能网络数字音频功率放大器的整体设计思想和相关的背景知识;第三章详细介绍了以S3C2410为核心的嵌入式系统的硬件设计;第四章详细介绍了数字音频功率放大器的硬件实现及其PCB板优化设计;第五章对论文进行总结及展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题提出背景及意义
• 1.1.1 网络家电的现状
• 1.1.2 数字音频功率放大器的现状和优点
• 1.1.3 多功能网络数字音频功率放大器提出的背景与意义
• 1.2 多功能网络数字音频功率放大器实现的功能和特点
• 1.3 毕业设计所完成的工作
• 第二章 多功能网络数字音频功率放大器的总体设计及背景知识
• 2.1 多功能网络数字音频功率放大器硬件设计思想
• 2.2 嵌入式系统概述
• 2.2.1 嵌入式系统的特点
• 2.2.2 嵌入式系统的组成
• 2.3 ARM 处理器简介
• 2.4 以太网协议
• 2.5 TCP/IP 协议
• 2.6 MP3 编码原理
• 2.7 数字音频功率放大器简介
• 第三章 基于S3C2410 的嵌入式系统硬件设计
• 3.1 S3C2410 微处理器简介
• 3.2 外部存储器及其周边设备
• 3.2.1 Flash 存储电路
• 3.2.2 SDRAM 存储器电路
• 3.3 电源设计
• 3.4 系统时钟设计
• 3.5 S3C2410 网络接口硬件电路设计
• 3.5.1 硬件电路设计
• 3.5.2 以太网芯片CS8900A 的驱动程序设计
• 3.5.3 主控程序设计
• 3.6 S3C2410 与音频接口芯片UDA1341TS 的连接
• 2S 接口协议简介'>3.6.1 I²S 接口协议简介
• 2S总线描述'>3.6.2 S3C2410中的I²S总线描述
• 2S 的编解码芯片UDA1341TS 简介'>3.6.3 支持I²S 的编解码芯片UDA1341TS 简介
• 3.6.4 L3 总线
• 3.7 USB 接口
• 3.8 LCD 显示系统
• 3.9 JTAG 接口设计
• 3.9.1 JTAG 测试口
• 3.9.2 JTAG 测试口的主要功能
• 3.10 PCB 板优化设计研究
• 3.10.1 器件布局
• 3.10.2 采用多层板布线
• 3.10.3 设计规则和限制
• 3.10.4 地和电源策略
• 3.10.5 高频部分的注意事项
• 第四章 数字音频功率放大器硬件设计
• 4.1 音频功率放大器相关背景知识
• 4.2 D 类音频功率放大器的工作原理
• 4.3 模拟音频功率放大器与D 类音频功率放大器的对比
• 4.4 TDA8920TH 芯片特性
• 4.5 硬件电路设计
• 4.5.1 三角波发生器的设计
• 4.5.2 比较器的设计
• 4.5.3 输出滤波器的设计
• 4.5.4 关键元件的选用
• 4.6 印制电路的优化设计
• 4.6.1 音质分析
• 4.6.2 印制电路的优化设计措施
• 4.6.3 音质测试
• 第五章 系统调试及总结
• 5.1 信号测试
• 5.1.1 增加信号测试点
• 5.1.2 JTAG 测试方法
• 5.2 电路调试
• 5.3 总结
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历及科研成果