摘    要：本文通過介紹以TEA5768HL為代表的單片數(shù)字收音機在低電壓MCS-51系統(tǒng)中的應(yīng)用實例，詳細分析了單片數(shù)字收音機芯片TEA5768HL的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計和軟件實現(xiàn)方法，并提出了在數(shù)字收音機中使用軟件控制方法實現(xiàn)抗鏡像頻率干擾、從而準確調(diào)諧廣播電臺的新思路。
關(guān)鍵詞：I2C；MCU；PLL；數(shù)字調(diào)諧
引言
TEA576x系列單片數(shù)字收音機被廣泛地應(yīng)用在數(shù)字音響，便攜式CD、VCD、DVD、手機等數(shù)字消費電子系統(tǒng)里。但是由于該數(shù)字收音機芯片與傳統(tǒng)的超外差式收音機的調(diào)諧原理有些不太相同，比如傳統(tǒng)的超外差式收音機的固定中頻為10.7Mz，而TEA576x系列數(shù)字收音機的固定中頻為225KHz，由于固定中頻不同，鎖相環(huán)系統(tǒng)的軟件控制就有很大的差別，這就給廣大芯片應(yīng)用設(shè)計者帶來一定難度。本文就針對TEA576x系列數(shù)字收音機芯片的控制機理，詳細地闡述了該芯片基于MCS-51單片機系統(tǒng)的應(yīng)用軟硬件設(shè)計。
TEA5768HL簡介
TEA5768HL是一款適用于低電壓環(huán)境的單片立體聲FM數(shù)字調(diào)諧收音機。該芯片完全集成了IF頻率選擇和鑒頻系統(tǒng)，而且只需要很少的低成本外圍元件，硬件系統(tǒng)完全不需要調(diào)試。
TEA5768HL信號前端具有高性能的RF AGC電路，接收靈敏度高，并且兼容歐洲、美國和日本FM頻段。參考頻率選擇靈活,可通過寄存器設(shè)置選擇32.768KHz、13MHz晶體振蕩器或者6.5MHz外部時鐘參考頻率。通過I2C系統(tǒng)總線進行各種功能控制，并通過I2C總線輸出7位IF計數(shù)值。立體聲解調(diào)器完全免調(diào)，軟件控制SNC、HCC、暫停和靜音功能。具有兩個可編程I/O口，可用于系統(tǒng)的其它相關(guān)功能。

TEA5768HL數(shù)字收音機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)
如圖1所示：TEA5768HL 數(shù)字調(diào)諧收音機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件模塊主要由MCU(P89LPC932)控制電路、數(shù)字調(diào)諧收音(TEA5768HL)、音頻信號放大(TDA1308)3大部分組成。其中MCU控制電路主要由低功耗MCS-51系列單片機P89LPC932、鍵盤及狀態(tài)顯示終端構(gòu)成，是該應(yīng)用系統(tǒng)的硬件平臺，鍵盤用于輸入對數(shù)字調(diào)諧收音機的各種操作，系統(tǒng)的各種工作狀態(tài)由狀態(tài)顯示終端顯示。P89LPC932內(nèi)部集成了雙時鐘的80C51內(nèi)核 ，而且片內(nèi)包含有捕獲/比較單元，2個模擬比較器, I2C 通信端口、SPI 通信端口、鍵盤中斷輸入、實時時鐘、片內(nèi)EEPROM 存儲區(qū)、RC振蕩器和看門狗定時器等，能適合于許多要求高集成度低成本的應(yīng)用場合。由TEA5768HL構(gòu)成數(shù)字調(diào)諧收音機模塊，音頻信號放大由TDA1308構(gòu)成，完成數(shù)字調(diào)諧收音機的音頻信號放大。MCU控制模塊通過I2C總線完成對數(shù)字調(diào)諧收音機模塊的所有控制，收音機模塊輸出的音頻信號經(jīng)由音頻放大模塊放大后輸出到耳機或揚聲器。TEA5768HL數(shù)字調(diào)諧收音模塊的原理如圖2所示。

軟件設(shè)計
應(yīng)用軟件架構(gòu)
基于P89LPC932單片機控制平臺的TEA5768HL數(shù)字收音機的軟件設(shè)計主要包括3部分:
1. I2C總線通信協(xié)議、鍵盤及顯示終端驅(qū)動程序；
2. TEA5768HL 底層驅(qū)動，包括寄存器控制字的讀寫操作；
3. 應(yīng)用層程序包括數(shù)字調(diào)諧收音機的各種應(yīng)用功能的實現(xiàn)。
應(yīng)用軟件設(shè)計
整個應(yīng)用層軟件主程序由：系統(tǒng)初始化、鍵盤命令檢測、系統(tǒng)狀態(tài)信息讀寫、頻道調(diào)諧、鍵盤命令處理和系統(tǒng)狀態(tài)顯示6大模塊組成。TEA5768HL數(shù)字調(diào)諧收音機應(yīng)用系統(tǒng)軟件主程序流程如圖3所示。其中系統(tǒng)初始化包括P89 LPC932的初始化、I2C通信初始化、系統(tǒng)狀態(tài)信息讀取和TEA5768HL控制寄存器的初始化。
關(guān)于鍵盤的掃描及鍵碼識別程序，這里不再贅述，讀者可以自行完成。所有的功能由鍵盤輸入開啟，所以鍵盤命令處理程序?qū)⑼瓿稍撓到y(tǒng)的所有功能。以下重點介紹TEA5768HL數(shù)字收音機的鍵盤命令處理程序。
鍵盤命令處理程序?qū)崿F(xiàn)了暫停、手動搜索、自動搜索、廣播頻道切換、立體聲/單聲道切換、靜音和鍵盤鎖定7個常用功能，每一個功能由一個功能函數(shù)完成。
每個功能就是一個功能模塊函數(shù)，鍵盤命令處理程序都是功能模塊函數(shù)的調(diào)用。上述7個功能模塊中，自動搜索和手動搜索是該數(shù)字調(diào)諧收音機系統(tǒng)程序功能模塊的關(guān)鍵。
自動搜索功能模塊函數(shù)
自動搜索功能模塊函數(shù)主要由：FM廣播頻率設(shè)置、搜索頻率設(shè)定、廣播信號強度讀取、IFC中頻計數(shù)器讀取、有效廣播頻道的判別、廣播頻道數(shù)據(jù)的存儲和系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示等部分組成。自動搜索功能模塊函數(shù)流程如圖4所示。
遵循圖4流程編寫自動搜索功能模塊，將使系統(tǒng)能夠很好地實現(xiàn)自動搜索功能，手動搜索相當(dāng)于自動搜索的一個步進頻率的搜索過程。不難發(fā)現(xiàn)，不管是自動搜索還是手動設(shè)定頻率，如何調(diào)諧單個頻率是關(guān)鍵，也是數(shù)字調(diào)諧收音機調(diào)諧廣播電臺的軟件算法的核心。TEA5768HL數(shù)字調(diào)諧收音機系統(tǒng)通過調(diào)用一個功能函數(shù)來完成單個頻率的調(diào)諧。
調(diào)諧單個頻率功能模塊函數(shù)
調(diào)諧單個頻率功能模塊函數(shù)包括：頻率和鎖相環(huán)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換(調(diào)諧算法函數(shù))、TEA5768HL調(diào)諧狀態(tài)寄存器的設(shè)置、High/Low Injection 的優(yōu)化選擇以及TEA5768HL控制寄存器寫操作。

結(jié)語
TEA5768HL數(shù)字調(diào)諧收音機是一個數(shù)字調(diào)諧系統(tǒng)。除了硬件平臺，完全依靠MCU對其寄存器的控制就可以完成數(shù)字調(diào)諧收音機的所有功能?；赥EA5768HL的應(yīng)用系統(tǒng)，性能可靠的硬件設(shè)計是基礎(chǔ)，良好的軟件架構(gòu)是關(guān)鍵，而基于軟件控制的 High/Low Injection 優(yōu)化選擇和鎖相環(huán)數(shù)據(jù)的精確轉(zhuǎn)換則能確保系統(tǒng)更加可靠穩(wěn)定地運行。■

參考文獻
1 Philips Semiconductors  TEA5768HL Datasheet ,2002
2 Philips Semiconductors  P89LPC932 Datasheet, User Manual,   2002
3 Philips Semiconductors. Digital Radio Specification. 2000
4 馬忠梅等. 單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計. 北京航空航天大學(xué)出版社，1999