一種基于WinCE 6.0的數字調頻收音機的設計＊

王波，李會勇，鐘君

（電子科技大學電子工程學院，成都611731）

本設計利用數字收音機芯片Si4730，為基于WinCE 6.0的智能系統集成FM功能提供了一種很好的解決方案，該方案實現了全頻手動與自動搜臺等功能。

1 基于WinCE 6.0的系統設計流程

如圖1所示，基于WinCE 6.0的系統設計一般分為3個過程:針對不同的硬件平臺設計BSP包，BSP包括Boot－loader、OAL和驅動程序；針對系統的需求，利用Platform Builder for CE 6.0選擇合適的組件，構建操作系統并導出SDK；在SDK的支撐下開發應用程序。

圖1 基于WinCE 6.0的系統設計流程

WinCE 6.0與其早期版本相比，開發工具有了較大的變化。Platform Builder已經不是一個單獨發行的工具，Platform Builder 6.0已經成為Visual Studio.Net 2005的一個插件，所以在Visual Studio.Net 2005集成開發環境中即可完成WinCE 6.0的系統定制、驅動開發和應用程序開發。

2 數字收音機芯片Si4730

2.1 Si4730簡介

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

圖2 Si4730／31原理框圖

＊廣東省與教育部產學研結合項目（項目編號:2009B090300455）；國家自然科學基金委與中國工程物理研究院資助項目（10776003）。

Si4731具有RDS／RBDS功能和數字音頻接口。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，包括自動搜臺、自動校準、數字調諧、自適應噪聲抑制能力等，這些特性非常適合于便攜式設備［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GPO1與GPO2的引腳狀態來決定采用哪種方式，當GPO1與GPO2懸空時Si4730為2線模式。SEN引腳接高電平時，器件地址為0xC6H；接低電平時，地址為0x22H。

圖3 Si4730外圍電路

3 接口電路與驅動程序的設計

本設計的硬件平臺采用S3C2440處理器，已經完成BSP包的開發以及WinCE 6.0操作系統的移植。

3.1 接口電路的設計

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的復位引腳RST與S3C2440的GPB5引腳相連。

3.2 驅動程序的設計

驅動程序由兩部分組成:I2C總線的驅動和GPIO口的驅動。I2C總線的驅動用于操作系統與Si4730之間的通信，GPIO口的驅動用于應用程序控制Si4730的復位。

3.2.1 Si4730的命令

Si4730的命令有兩種:一種是控制命令，如調諧到某一頻率、自動搜索等；一種是屬性命令，如設置接收信號的強度門限、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是頻率的十六進制數，例如102.3MHz，則ARG2為0x27，ARG3為0xF6。

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

3.2.2 I2C總線驅動的實現

這里采用流接口驅動程序的設計方法開發I2C總線驅動。I2C總線驅動提供給操作系統的流接口為I2C＿Init（）、I2C＿Open（）、I2C＿Close（）、I2C＿Write（）、I2C＿Read（）、I2C＿IOControl（）等，應用程序通過調用CreateFile（）、WirteFile（）和DeviceIoControl（）等接口函數來訪問設備［3］。在已編譯完成的WinCE 6.0鏡像工程中添加I2C總線驅動的流程如圖4所示。

圖4 添加I 2 C總線驅動程序流程

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總線驅動程序。在Source files下新建I2c.c的源文件，并在該文件中編寫驅動代碼，驅動程序的主要內容就是實現流接口函數。讀I2C總線的實現函數為BOOL WRITE＿IIC（UINT32slvAddr，UINT8n，UINT8＊data）。寫I2C總線的實現函數為BOOL READ＿IIC（UINT32slvAddr，UINT32addr，UINT8n，UINT8＊data）。I2C＿IOControl（）的作用是傳遞I／O控制命令給設備，在該函數里實現了對Si4730的控制［4］。部分代碼如下:

③注冊表中注冊設備驅動程序。打開platform.reg文件，在其中添加注冊信息如下:

④將驅動程序打包進鏡像中。打開platform.bib配置文件，添加如下代碼:

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

⑤創建驅動程序的def文件。工程需要def文件導出相應的函數，文件的部分內容為:

3.2.3 GPIO驅動的實現Si4730工作時需要一個復位信號，這里使用S3C2440

的GPB5口來進行控制。在驅動中設置寄存器GPXCON

為輸出功能，設置寄存器GPXDAT的值為0或1來控制輸出口為低電平或高電平［5］。相關代碼如下:

4 應用程序設計

4.1 功能實現

應用程序的作用是調用驅動程序的流接口函數控制Si4730，從而實現FM的功能。在應用層中需要用到的API是CreateFile（）、DeviceIoControl（）、ReadFile（）、WriteFile（），函數的參數說明可以參考Visual Studio 2005的幫助文件。

程序中首先使用CreateFile（）打開設備句柄:

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函數對設備進行控制，如調諧的實現:

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

4.2 界面設計

良好的界面是應用程序重要的部分，如圖5所示，界面中應該有如下幾個部分:播放、頻率向上調諧、頻率向下調諧、音量控制等。

圖5 FM的界面

［1］楊磊，李會勇.基于WinCE的嵌入式網絡收音機［J］.單片機與嵌入式系統應用，2010（11）.

［2］薛大龍，陳世帝，王韻.WinCE嵌入式系統開發——從基礎到實踐［M］.北京:電子工業出版社，2008.

［3］劉洪運，王衛東.基于Si472x設計實現DSP收音機［J］.信息技術，2010（6）:28.

［4］王輝平，吳璟宇，康惠駿.基于IIC總線數字收音機的控制實現［J］.儀表技術，2008（11）:58.

［5］田磊，宋圓方.基于WinCE的IIC設備驅動的實現［J］.西安郵電學院學報，2008（1）:128.

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