专利名称：模拟串行外设接口的装置和方法及利用该接口的播放器的制作方法
技术领域：
本发明涉及硬件设计领域，特别涉及模拟串行外设接口(SerialPeripheral Interface，SPI)的装置和方法及利用该接口的播放器。
背景技术：
手机平台包括处理芯片、存储设备以及射频设备，存储设备存有手机的操作系统、应用程序以及其他数据文件。在工作状态下，处理芯片启动操作系统，在操作系统中建立应用程序对应的任务，完成相应的功能；射频设备用于接收和发射无线电信号，实现拨打/接听电话、收发短信或上网等等。
对于高端的手机平台，可实现的业务除了拨打/接听电话、收发短信等基本业务之外，还包括许多扩展业务，如作为MP3媒体播放器播放音乐。而且，高端手机平台还具有SPI接口，可以通过SPI接口连接功能芯片，并控制所连接的功能芯片实现相应的业务，从而实现了手机平台业务的进一步扩展。
而对于低端的手机平台来说，本身业务种类有限，往往不支持MP3媒体文件的播放；并且没有SPI接口，难以实现业务的扩展。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于，提出一种模拟SPI的装置，能够使手机平台通过所模拟的SPI接口与其他硬件交互，实现扩展业务功能。
该装置包括连接主芯片和从芯片、用于向从芯片传递主芯片时钟信号SCK的信号线，
主芯片输出从芯片输入MOSI模拟模块，用于接收主芯片任务处理模块的SCK，判断是否SCK处于上升沿、且主芯片任务处理模块有信号要发送给从芯片功能模块，根据判断的结果将主芯片任务处理模块信号发送给从芯片功能模块；主芯片输入从芯片输出MISO模拟模块，用于接收主芯片任务处理模块的SCK，判断是否SCK处于下降沿、且从芯片功能模块有信号要发送给主芯片任务处理模块，根据判断的结果将从芯片功能模块信号发送给主芯片任务处理模块。
所述MOSI模拟模块和MISO模拟模块分别与主芯片的通用输入/输出接口GPIO相连接，所述将主芯片任务处理模块信号发送给从芯片功能模块为通过主芯片的第一通用输入/输出接口GPIO通过从芯片输入SI引脚发送给从芯片功能模块；所述将从芯片功能模块信号发送给主芯片任务处理模块为通过主芯片的第二GPIO接收从芯片SO引脚的信号，并将所接收的信号发送给主芯片任务处理模块。
较佳地，所述主芯片为手机平台处理芯片。
本发明的另一目的在于，提出一种模拟SPI的方法，能够使手机平台通过所模拟的SPI接口与其他硬件交互，实现扩展业务功能。
该方法包括如下步骤A、接收主芯片时钟产生的时钟信号SCK，如果SCK处于上升沿，则执行步骤B，如果SCK处于下降沿，则执行步骤C；B、判断主芯片是否有要发送给从芯片的信号，如果有，则将要发送的信号通过主芯片第一GPIO发送给从芯片并返回步骤A，否则，直接返回步骤A；C、判断从芯片是否有要发送给主芯片的信号，如果有，则将要发送的信号通过主芯片第二GPIO接收并返回步骤A，否则，直接返回步骤A。
本发明的目的还在于，提出一种利用上述装置的播放器，能够使低端手机平台实现播放MP3文件的功能。
该播放器包括MP3芯片控制模块和MP3文件存储模块，MP3芯片控制模块对MP3文件存储模块中存储的MP3文件进行操作；MOSI模拟模块，用于接收来自MP3驱动模块的SCK，判断是否SCK处于上升沿、且MP3驱动模块有信号要发送给MP3芯片控制模块，根据判断的结果将该信号发送给MP3芯片控制模块；MISO模拟模块，用于接收来自MP3驱动模块的SCK，判断是否SCK处于下降沿、且MP3芯片控制模块有信号要发送给MP3驱动模块，根据判断的结果将MP3芯片控制模块的信号发送给MP3驱动模块；MP3驱动模块，用于向MP3芯片控制模块、MOSI模拟模块和MISO模拟模块发出SCK；还用于接收MP3任务处理模块的指令并转换成驱动信号发送至MOSI模拟模块，以及接收MISO模拟模块的信号并转换成消息发送给MP3任务处理模块；MP3任务处理模块，用于向MP3驱动模块发出指令并接收MP3驱动模块的消息。
所述MP3驱动模块和MP3芯片控制模块之间，连接有用于将MP3芯片控制模块发出的中断信号传递给MP3驱动模块的信号线。
所述MP3驱动模块和MP3芯片控制模块之间，连接有用于将MP3驱动模块发出的复位信号传递给MP3芯片控制模块的信号线。
从以上技术方案可以看出，采用软件方式模拟SPI接口，并用该模拟的SPI接口与外设MP3功能芯片交互，可以使手机平台实现扩展业务功能，为低端平台的用户带来与高端平台用户一样的业务体验，或者在高端平台上配合原有架构，进一步提升业务体验。
图1为本发明实施例的硬件连接示意图；图2为本发明实施例的功能模块组成及连接示意图；图3为本发明实施例实现MP3文件播放的流程图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步的详细阐述。
本实施例为手机平台通过软件模拟的SPI控制MP3功能芯片，实现播放MP3媒体文件的操作。手机平台包括处理芯片、存储设备和射频设备，其中射频设备与本发明内容无关。对于SPI接口来说，手机平台的处理芯片为主芯片，MP3功能芯片为从芯片。
本实施例采用的手机平台为高通6000，高通6000采用rex操作系统，可实现多任务调度机制。高通6000本身不具有MP3媒体播放器功能，并且没有SPI接口。
本实施例采用的MP3功能芯片为AS3521芯片，该芯片支持MP3、AAC、WMA音频格式，能够完成播放、暂停、恢复操作；具有完善的文件管理系统；具有SPI接口，并通过SPI接口对外接的闪存进行文件的存储；具有USB接口，支持FAT16、FAT32的文件格式。具有多媒体存储卡(Multi-MediaCard，MMC)接口。它在手机系统中一般作为独立的从处理器，由手机平台处理芯片通过SPI接口控制它的所有功能操作。
图1为本发明实施例硬件连接关系示意图，与本发明无关的部分均未画出。手机平台处理芯片101与MP3功能芯片102通过5根引线相连接，从上向下数，第一根为复位信号线，用于从手机平台处理芯片101向MP3功能芯片102发送复位信号(RES)；第二根为中断信号线，用于从MP3功能芯片102向手机平台处理芯片101发送中断信号(INT)；第三根为时钟信号(SCK)线，用于从手机平台处理芯片101向MP3功能芯片102发送SCK信号；第四根连接手机平台处理芯片101的通用输入/输出(GPIO)引脚和MP3功能芯片102的输入信号(SI)引脚，用于从手机平台处理芯片101向MP3功能芯片102发送SI；第五根连接手机平台处理芯片101的通用输入/输出(GPIO)引脚和MP3功能芯片102的输出信号(SO)引脚，用于从MP3功能芯片102向手机平台处理芯片101发送SO信号。其中，后三根线组成了模拟SPI接口。MP3文件存储单元103中存储了MP3文件，MP3功能芯片102和MP3文件存储单元103通过SPI接口交互，对MP3文件存储单元103中的MP3文件进行操作。
图2为根据图1所示硬件连接关系，本实施例的各部份模块连接关系示意图。
其中手机应用层201、MP3任务处理模块202、MP3驱动模块203、主芯片输出从芯片输入(MOSI)模拟模块204和主芯片输入从芯片输出(MISO)模拟模块205都属于手机平台。MOSI模拟模块204、MISO模拟模块205、分别与这两个模块相连接的两根引线以及传递SCK信号的时钟信号线构成了软件模拟的SPI接口。手机应用层201提供业务界面与用户进行交互，具有各种对MP3文件或MP3芯片的操作命令供用户选择，如播放、选择、删除、暂停播放文件，使MP3芯片复位等等。MP3任务处理模块202是基于手机平台的rex操作系统的多任务调度机制，由应用程序为MP3功能芯片建立的独立任务；通过BREW接口分别与上层的手机应用层201和底层的MP3驱动模块203实现交互。MP3驱动模块203用于接收MP3任务处理模块202的控制命令，转换为对MP3功能芯片的二进制驱动指令并发送到软件模拟的SPI接口；还用于接收来自软件模拟的SPI接口二进制信息，转换为BREW语言信息并发送到MP3任务处理模块202；此外，还通过独立的中断信号线接收MP3芯片控制模块206的中断信息以及独立的复位信号线向MP3芯片控制模块206发送复位信息。
本实施例采用三线SPI协议，所模拟的SPI接口包括三根引线，分别传递SCK，SI和SO。这三根信号线可分别利用主芯片未被其他业务占用的通用输入/输出(GPIO)引脚来实现，模拟SI线的GPIO引脚连接从芯片的MOSI引脚，模拟SO线的GPIO引脚连接从芯片的MISO引脚。模拟SPI接口的具体方式为MOSI模拟模块204接收由主芯片时钟产生、来自MP3驱动模块203的SCK，判断是否SCK处于上升沿，且MP3驱动模块203有要发送的信号，如果有，则将该信号通过模拟SI信号线的GPIO引脚发送至从芯片的SI引脚，否则不作任何操作；MISO模拟模块205接收由主芯片时钟产生、来自MP3驱动模块203的SCK，判断是否SCK处于下降沿，且从芯片的SO引脚有要发送的信号，如果有，则通过模拟SO信号线的GPIO引脚接收来自从芯片的SO引脚的信号，否则不作任何操作。
以上所述MP3任务处理模块202和MP3驱动模块203都是手机平台为MP3功能芯片建立的MP3任务的组成部分。MP3任务处理模块202完成应用控制指令和底层MP3芯片驱动程序之间的信令和消息的转换；MP3驱动模块203即为MP3功能芯片的驱动程序，用于控制MP3功能芯片正常工作。
MOSI模拟模块204和MISO模拟模块205为MP3任务调用的SPI接口模拟程序所生成的。该模拟程序独立于MP3任务，因此也可由其他任务调用。并且，该模拟程序可用于实现其他类型的主芯片和从芯片之间通过模拟的SPI接口进行交互，实现过程包括如下步骤步骤a、接收主芯片的时钟产生的时钟信号SCK，如果SCK处于上升沿，则执行步骤b，如果SCK处于下降沿，则执行步骤c；步骤b判断主芯片是否有要发送给从芯片的信号，如果有，则将该信号发送给从芯片并返回步骤a，否则，不作任何操作直接返回步骤a；步骤c判断从芯片是否有要发送给主芯片的信号，如果有，则将该信号发送给主芯片并返回步骤a，否则，不作任何操作直接返回步骤a。
MP3芯片控制模块206位于MP3功能芯片中，用于通过复位信号线接收来自MP3驱动模块203的复位信号，根据复位信号执行复位操作；还用于当MP3文件播放完成时，产生中断信号并通过中断信号线发送至MP3驱动模块203；判断接收的SCK，若处于上升沿，则接收SI引脚的，来自MISO模拟模块204的信号并完成对应操作；若处于下降沿，则通过SO引脚向MISO模拟模块205发送信号。
MP3文件存储模块207为闪存中的存储单元，用于存储MP3文件，与MP3功能芯片通过SPI接口连接，以供MP3芯片控制模块206进行读写或删除MP3文件的操作。
根据以上模块之间的连接关系，本发明实施例实现播放MP3文件的工作流程如图3所示，包括如下步骤步骤301手机平台启动应用程序，建立MP3控制任务，并启动SPI接口模拟程序；通过复位信号线向MP3功能芯片发出复位信号，实现MP3功能芯片的初始化；步骤302手机平台的应用层发出播放MP3文件的指令，该指令通过MP3控制任务调用MP3底层驱动程序转换为二进制指令，并通过模拟SPI接口发送至MP3功能芯片；步骤303MP3功能芯片读取闪存中的对应MP3文件进行播放，播放完毕后向手机平台返回中断信号；步骤304该中断信号转换为MP3文件播放完毕的提示信息显示在用户界面。
对MP3文件进行其他操作的流程可依照上述流程给出，故不再赘述。
对于一个手机平台，可以用上述方案模拟出多个SPI接口。
如果从芯片的SPI接口数目有限或者没有SPI接口，也可以采用软件加载的方式，在从芯片中增加MOSI模拟模块和MISO模拟模块，利用从芯片原有的GPIO实现模拟SPI，实现方式和上述方法相同。
如果手机平台本身带有SPI接口，则应用本发明方案可以增加一个或一个以上的模拟SPI接口。一个典型的应用实例为在高通平台6500中模拟出SPI接口，并配合原有的SPI接口，通过双SPI接口同时控制MP3文件的播放实现四声道立体声播放，为用户带来更佳的体验，提高用户对手机的评价，提升手机品质。
本领域技术人员应当认识到，本发明方案不仅限于实现MP3播放器的功能，可进一步扩展为手机平台通过模拟的SPI接口，与其他具有SPI接口的功能模块实现信息交互的各种应用。并且，模拟的SPI接口的主芯片也不仅限于手机平台的处理芯片，本发明方案对于任意的主从芯片之间，一方或双方采用模拟的SPI接口进行交互，实现相应功能的应用场合都可适用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种模拟串行外设接口SPI的装置，其特征在于，包括连接主芯片和从芯片、用于向从芯片传递主芯片时钟信号SCK的信号线，所述主芯片至少包括主芯片任务处理模块，其特征在于，该装置包括主芯片输出从芯片输入MOSI模拟模块，用于接收主芯片任务处理模块的SCK，判断是否SCK处于上升沿、且主芯片任务处理模块有信号要发送给从芯片，根据判断的结果将主芯片任务处理模块信号发送给从芯片；主芯片输入从芯片输出MISO模拟模块，用于接收主芯片任务处理模块的SCK，判断是否SCK处于下降沿、且从芯片有信号要发送给主芯片任务处理模块，根据判断的结果将从芯片信号发送给主芯片任务处理模块。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述MOSI模拟模块和MISO模拟模块分别与主芯片的通用输入/输出接口GPIO相连接；所述MOSI模拟模块通过主芯片的第一通用输入/输出接口GPIO输出信号至从芯片的输入SI引脚；所述MISO模拟模块通过主芯片的第二GPIO接收来自从芯片SO引脚的信号。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述主芯片为手机平台处理芯片。
4.一种模拟SPI的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤A、接收主芯片时钟产生的时钟信号SCK，如果SCK处于上升沿，则执行步骤B，如果SCK处于下降沿，则执行步骤C；B、判断主芯片是否有要发送给从芯片的信号，如果有，则将要发送的信号通过主芯片第一GPIO发送给从芯片并返回步骤A，否则，直接返回步骤A；C、判断从芯片是否有要发送给主芯片的信号，如果有，则将要发送的信号通过主芯片第二GPIO接收并返回步骤A，否则，直接返回步骤A。
5.一种利用模拟SPI的播放器，包括MP3芯片控制模块和MP3文件存储模块，MP3芯片控制模块对MP3文件存储模块中存储的MP3文件进行操作，其特征在于，该播放器还包括MOSI模拟模块，用于接收来自MP3驱动模块的SCK，判断是否SCK处于上升沿、且MP3驱动模块有信号要发送给MP3芯片控制模块，根据判断的结果将该信号发送给MP3芯片控制模块；MISO模拟模块，用于接收来自MP3驱动模块的SCK，判断是否SCK处于下降沿、且MP3芯片控制模块有信号要发送给MP3驱动模块，根据判断的结果将MP3芯片控制模块的信号发送给MP3驱动模块；MP3驱动模块，用于向MP3芯片控制模块、MOSI模拟模块和MISO模拟模块发出SCK；还用于接收MP3任务处理模块的指令并转换成驱动信号发送至MOSI模拟模块，以及接收MISO模拟模块的信号并转换成消息发送给MP3任务处理模块；MP3任务处理模块，用于向MP3驱动模块发出指令并接收MP3驱动模块的消息。
6.根据权利要求5所述的播放器，其特征在于，所述MP3驱动模块和MP3芯片控制模块之间，连接有用于将MP3芯片控制模块发出的中断信号传递给MP3驱动模块的信号线。
7.根据权利要求5或6所述的播放器，其特征在于，所述MP3驱动模块和MP3芯片控制模块之间，连接有用于将MP3驱动模块发出的复位信号传递给MP3芯片控制模块的信号线。
全文摘要
本发明公开了一种模拟串行外设接口(SPI)的装置，包括连接主芯片和从芯片、用于向从芯片传递主芯片时钟信号(SCK)的信号线；主芯片输出从芯片输入(MOSI)模拟模块，用于接收主芯片的SCK，判断是否SCK处于上升沿、且主芯片有信号要发送给从芯片，根据判断的结果将主芯片信号发送给从芯片；主芯片输入从芯片输出(MISO)模拟模块，用于接收主芯片的SCK，判断是否SCK处于下降沿、且从芯片有信号要发送给主芯片，根据判断的结果将从芯片的信号发送给主芯片。本装置可以实现主芯片通过模拟的SPI接口控制从芯片完成相应功能。本发明还公开了一种模拟SPI接口的方法以及利用所述装置的播放器。
文档编号H04M11/08GK1984206SQ20061008352
公开日2007年6月20日 申请日期2006年5月30日 优先权日2006年5月30日
发明者佘培嘉 申请人:华为技术有限公司