AVR32709 – Decodificador de Áudio USB AVR32 UC3

Aprenda neste artigo como usar o decodificador de áudio com software de USB.

Eutíquio Lopez/Newton C. Braga

Este componente da Atmel decodifica sinais de áudio que correspondam a música através de USB. Com os recursos do AVR32709 e mais o software disponibilizado pela Atmel (www.atmel.com/avr32), é possível desenvolver dispositivos de armazenamento de massa para música.

O Application Note disponibilizado pela Atmel no site da empresa tem os seguintes destaques:

• Software decodificador MP3;

• Sistema de arquivos FAT;

• Não depende de sistema operacional (funciona sozinho – stand alone);

• Saída de áudio em I2S usando controlador SSC ou DAC interno de áudio;

• Controle local via teclado.

No documento que resumimos neste artigo, é explicado como utilizar o Decodificador de áudio AVR32 UC3 com software de USB. Este software inclui um programa de decodificação de MP3, um sistema de arquivos, e além de suportar um hospedeiro de armazenamento de massa. Todas as informações adicionais estão no endereço da internet dado no início do artigo.

Teoria de Operação (Funcionamento)

Atualmente, os decodificadores MP3 embutidos estão em toda parte para consumidores ouvintes do áudio contido nos aparelhos móveis. O MPEG-1 Audio Layer 3, mais conhecido como MP3, consiste em um formato de codificação de áudio digital que utiliza uma forma de compressão de dados atenuada. Várias taxas de bits são especificadas no padrão MP3, tais como: 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256 e 320 Kbit/s, sendo que as frequências de amostragem disponíveis são de 32, 44,1 e 48 kHz, onde a taxa de 44,1 kHz é usada na maioria das vezes. Arquivos “bitrate” de 128 Kbit/s estão sendo lentamente sibtituídos por outros com taxas maiores (192 Kbit/s) e, em alguns casos, chegando até 320 Kbit/s (taxa máxima do MP3).

Uma etiqueta num arquivo de compressão de áudio é uma seção que contém dados (informações) como o título, artista, álbum, número da trilha sonora e outros.

O decodificador MP3 escolhido aqui é o MAD (libmad), um componente de áudio MPE de altíssima qualidade. Ele geralmente suporta o MPEG-1 e a extensão MPEG-2 para frequências de amostragem mais baixas, também conhecida como Formato MPEG-2.5.

As três camadas de áudio (Layer I, Layer II e Layer III a. k. a MP3) são totalmente implementadas. O MAD não suporta ainda o formato de áudio multicanal MPEG-2.

Na figura 1 temos o diagrama de blocos que mostra como o UC3 interfaceia os recursos da USB e a corrente de áudio de um DAC externo.

O usuário pode controlar o tocador usando um teclado, através de uma interface amigável homem-máquina (HMI). No Application Note da Atmel, o software e o modo de utilização é descrito em detalhes.

Arquitetura do Software

A figura 2, a seguir, mostra a arquitetura básica do software para esta aplicação.

A aplicação não requer qualquer sistema de operação para rodar. A principal função é o carregamento da chamada das tarefas do programa (usando uma listagem) que realizam a decodificação do áudio, HMI e o possível gerenciamento USB. São cinco tarefas:

• A tarefa de comunicação que contém o HMI da aplicação. Ela interfaceia diretamente com a Interface de Áudio;

• A tarefa da interface de áudio, que manuseia o suporte dinâmico para quaisquer tipos de dispositivos novos que venham a ser conectados;

• As três últimas tarefas são para especificação: MP3 codec (carregamento do controle da Decodificação de Áudio); USB (manuseio da pilha USB e eventos); e a Host Mass Storage (para checarem da ligação e inicialização de novos dispositivos, usando a classe USB Mass Storage).

O “loop” principal da aplicação é o seguinte:

Repare que a Interface de Áudio pode suportar, inclusive, a decodificação de áudio iPod através da classe USB áudio. As principais características que merecem destaque para o produto são:

• 65535 playlinks suportados;

• Sistemas de FAT suportados: FAT 12/16/32/;

• Minimo de RAM: 64kB.

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