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基于ARM的⾳频播放器设计毕业论⽂基于ARM的⾳频播放器设计毕业论⽂⼀、概述⾳频播放⼀直是⼈们所钟爱的，琳琅满⽬的各种个样的MP3播放器随处可见，但其相应的驱动能⼒有限。
本设计是采⽤S3C44B0X处理器的IIS⾳频接⼝和⾳频编码解码芯⽚UDA1341TS，并⽤DMA⽅式⾼效地来实现录⾳和播放声⾳时的数据传输。
⼆、⾳频播放器硬件设计2.1 硬件体系结构设计UDA1314TS和S3C44B0X通过IIS总线传输⾳频数据，控制数据通过UDA1314的L3接⼝传输，但S3C44B0X没有提供标准的L3接⼝，可以通过3个GPIO引脚模拟L3接⼝时序，实现与UDA1314TS的L3接⼝相联。
UDA1314TS芯⽚集成了数字化⾳频和混频器功能，可以播放器数字化声⾳和录制声⾳（常把此类芯⽚称为CODEC编码译码器设备），它可以外接麦克风和扬声器。
由于⾳频数据传输量⼤，数据传输通常采⽤BDMA⽅式。
放⾳系统的过程是：⾳频数据⾸先传输到部缓冲区，然后BDMA控制器将缓冲区的数据通过IIS总线传输给⾳频芯⽚。
⾳频芯⽚经过解码及D/A转换给扬声器。
三星公司的BDMA控制器没有置的存储区域，在驱动程序中必须2.2.1 IIS总线简介S3C44B0X IIS(Intel –IC Sound，置集成电路⾳频总线)接⼝能⽤来连接⼀个外部8/16位⽴体声⾳CODEC。
IIS总线接⼝对FIFO存取提供DMA传输模式代替中断模式，它可以同时发送数据和接收数据，也可以只发送数据。
1.特征（1）⽀持IIS格式与MSB_justified格式，每个通道⽀持16fs，32fs和48fs的穿⾏位时钟频率。
（2）每个通道可以⽀持8位或者16数据格式。
（3） 256fs 和384fs 主时钟（4）时钟和外部CODEC 时钟的可编程的频率分频器。
（5） 32字节的发送和接收FIFO（6）⽀持正常传输模式和DMA 传输模式。
2. IIS 总线结构 ADDR IISDI DATA IISDOONTLBRFC 包括总线接⼝、部寄存器、状态机、控制总线接⼝和FIFO 访问；3位的双向分频器包括⼀个作为IIS 总线的主设备时钟发⽣器，另⼀个作为外部时钟编码器的时钟发⽣器；16字节发送和接收FIFO 完成发送数据写⼊发送FIFO ，接收数据从接收FIFO 中读出功能；主设备串⾏⽐特时钟发⽣器（主设备模块）将从主设备时钟中分频得到串⾏⽐特数时钟；声道发⽣器和状态器⽣成和控制IISCLK 和IISLRCK ，并且控制数据的接收和发送；16位移位寄存器在发送数据时将数据由并变串，接收数据时将数据由串变并。
嵌入式linux开发课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解嵌入式Linux系统的基本概念、原理和架构。
2. 掌握嵌入式Linux开发环境的搭建与使用。
3. 学习嵌入式Linux内核配置、编译与移植方法。
4. 掌握常见的嵌入式Linux设备驱动编程技术。
技能目标：1. 能够独立搭建嵌入式Linux开发环境。
2. 熟练运用Makefile、交叉编译工具链进行代码编译。
3. 能够编写简单的嵌入式Linux设备驱动程序。
4. 学会分析并解决嵌入式Linux开发过程中的常见问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对嵌入式系统开发的兴趣，提高学习积极性。
2. 培养学生的团队协作意识，增强沟通与表达能力。
3. 培养学生勇于克服困难，面对挑战的精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为高年级专业课程，要求学生具备一定的C语言基础和计算机硬件知识。
课程性质为理论与实践相结合，注重培养学生的实际动手能力。
针对学生特点，课程目标设定了明确的知识点和技能要求，旨在使学生能够掌握嵌入式Linux开发的基本方法，为后续项目实践和职业发展奠定基础。
课程目标分解为具体学习成果：1. 学生能够阐述嵌入式Linux系统的基本概念、原理和架构。
2. 学生能够自主搭建嵌入式Linux开发环境，并进行简单的程序编译与运行。
3. 学生能够编写简单的嵌入式Linux设备驱动程序，并实现相应的功能。
4. 学生能够针对嵌入式Linux开发过程中遇到的问题，提出合理的解决方案，并进行实际操作。
二、教学内容1. 嵌入式Linux系统概述- 嵌入式系统基本概念- 嵌入式Linux的发展历程- 嵌入式Linux系统的特点与优势2. 嵌入式Linux开发环境搭建- 交叉编译工具链的安装与配置- 嵌入式Linux文件系统制作- 常用开发工具的使用（如Makefile、GDB）3. 嵌入式Linux内核与驱动- 内核配置与编译- 内核移植方法- 常见设备驱动编程（如字符设备、块设备、网络设备）4. 实践项目与案例分析- 简单嵌入式Linux程序编写与运行- 设备驱动程序编写与调试- 分析并解决实际问题（如系统性能优化、故障排查）教学内容安排与进度：1. 嵌入式Linux系统概述（2课时）2. 嵌入式Linux开发环境搭建（4课时）3. 嵌入式Linux内核与驱动（6课时）4. 实践项目与案例分析（8课时）本教学内容基于课程目标，结合教材章节内容，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
第一章绪论1.1背景随着电子技术的飞速发展，嵌入式设备在各领域的应用越来越广泛，复杂度也越来越高，对其他开发方法也提出了更多的要求和更大的挑战。
在嵌入式设备系统开发过程中需要将软件应用与操作系统编译连接成一个整体，然后下载到目标机上运行，所以，嵌入式设备的开发过程是一个复杂的过程。
MP3作为高质量音乐压缩标准，给音频产业带来了具大的冲击。
MP3技术使音乐数据压缩比率大，回放质量高。
如CD格式的音乐数据压缩成MP3格式，音效相差无己，但大小至少可压缩12倍。
由于MP3音乐的较小数据量和近乎完美的播放效果使其在网络上传输得以实现。
1995年，MP3格式的音乐文件刚在网络上传播时，主要用Winamp等播放软件进行播放，使MP3音乐无法脱离计算机进行播放，给音乐欣赏带来了不便。
近几年以来，随着MP3播放器的出现及其技术的发展，人们对MP3播放器的要求越来越高，制造商在MP3播放器的选型、设计、开发、附加功能和适用领域等方面做了很多努力，设计了多种方案。
本设计主要是利用ARM技术设计一款新型的MP3播放器。
ARM9是ARM公司的16/32位RSIC处理器，是适用于普通设备的一种高性价比的微控制器。
本设计采用的MCU是三星公司推出的ARM9芯片S3C2440，具有低价格、低功耗、高性能、超小体积等特点主要适用于中高端场合，目前在嵌入式系统中正得到日益广泛的应用。
S3C2440主频高达400M，片上集成了丰富的资源：如IIS（Inter-IC sound）总线与DMA控制器，为与数模转换器（DAC）的连接提供了一种理想的解决方案。
MP3播放器的设计比较复杂且对处理器的要求较高，因而MP3播放器必须仔细设计以降低成本。
本设计是在ARM9平台上设计、实现一个MP3播放器。
第二章系统总体方案2.1 系统功能本设计提出了一种基于嵌入式ARM处理器硬件平台的MP3播放器设计方法。
此播放器采用ARM体系结构中的ARM9作为系统控制器，利用外围设备USB通用串行接口下载MP3歌曲，用flashcard存贮MP3文件。
嵌入式音乐播放器的设计与实现随着科学技术的不断发展，生活中出现了越来越多的便捷化设备，而嵌入式音乐播放器正是其中之一。
嵌入式音乐播放器的设计与实现是一项非常复杂的工作，需要具备一定的编程和硬件开发能力，同时还需要对音乐播放器的市场和应用场景有充分的了解。
下面将详细介绍嵌入式音乐播放器的设计和实现过程。
一、需求分析在设计嵌入式音乐播放器之前，需要先进行需求分析，明确其设计目标和功能要求。
嵌入式音乐播放器的主要目的是实现音乐播放功能，同时还需要满足以下条件：1.体积小，携带方便2.播放效果好，音质清晰3.具备大容量存储功能，可以存储大批量音乐文件4.操作简便，易于上手二、硬件设计嵌入式音乐播放器的硬件设计是整个设计过程中最为关键的一环。
硬件设计需要根据需求分析确定芯片、存储器、屏幕、输入输出接口等硬件配置，并进行电路板设计和测试。
1.芯片选择由于体积小、功耗少是嵌入式设备的特点，因此嵌入式音乐播放器需要选择一款功耗低、性能卓越的处理器芯片。
例如可选用Cortex-M系列中的STM32F407VG微控制器。
2.存储器嵌入式音乐播放器需要搭配存储容量大的闪存芯片，一般选择SD卡或EMMC闪存。
同时，为了提高数据读取速度，还需要使用高速存储器接口。
3.屏幕屏幕是嵌入式音乐播放器的一个重要组成部分，选择一款品质好的TFT液晶屏幕可以提供更好的视觉效果。
4.输入输出接口嵌入式音乐播放器需要搭载各种输入输出接口，以方便用户连接。
例如可以设计一个USB接口，支持数据传输和充电两种功能。
三、软件设计嵌入式音乐播放器的软件设计可以分为几个部分，主要包括驱动程序、底层软件、中层软件和应用程序。
1.驱动程序驱动程序负责管理嵌入式音乐播放器的各项硬件设备。
由于嵌入式设备资源有限，因此需要对外部设备和硬件资源进行有效的调配。
例如需要管理存储设备、USB接口、屏幕等。
2.底层软件底层软件是嵌入式音乐播放器的核心部分，主要包括操作系统、I/O处理机制、数据传输机制等。
基于ARM+Linux的嵌入式播放器设计随着科技的不断进步，嵌入式系统在日常生活中的应用越来越广泛。
嵌入式播放器作为其中的一种应用，已经成为人们娱乐和信息获取的重要工具。
本文将介绍一种基于ARM+Linux的嵌入式播放器的设计。
嵌入式播放器是一种小型化的设备，具有音频和视频播放功能。
它可以用于播放音乐、电影、照片等多种媒体文件。
为了实现这些功能，嵌入式播放器需要具备高效的数据处理能力和稳定的系统运行环境。
在本设计中，我们选择了ARM架构作为处理器平台。
ARM 架构具有低功耗、高性能的特点，非常适合嵌入式系统的应用。
此外，我们采用了Linux操作系统作为嵌入式播放器的软件平台。
Linux操作系统具有稳定、可靠和开放源代码的特点，可以提供丰富的功能和良好的系统支持。
在硬件设计方面，我们选择了一块高性能的ARM处理器作为主控芯片，并加入了适当的外围设备，如存储器、音频芯片和显示屏等。
这些外围设备的选择要考虑到功耗、性能和兼容性等因素，以确保整个系统的稳定性和可靠性。
在软件设计方面，我们采用了Linux操作系统作为嵌入式播放器的核心。
Linux操作系统提供了丰富的软件库和驱动程序，可以支持各种媒体文件的播放和处理。
此外，我们还开发了一套用户界面和控制程序，以方便用户对嵌入式播放器进行操作和管理。
嵌入式播放器的设计还需要考虑到系统的功耗和性能优化。
我们采用了一系列的优化措施，包括功耗管理、任务调度和内存管理等。
这些措施能够提高系统的效率和稳定性，延长系统的使用时间。
总之，基于ARM+Linux的嵌入式播放器设计可以提供高效、稳定和多功能的媒体播放体验。
它不仅可以满足人们对音频和视频娱乐的需求，还可以为人们提供便捷的信息获取途径。
随着技术的不断进步，嵌入式播放器将会有更广阔的应用前景，为人们的生活带来更多的便利和乐趣。
专题信息调研报告课程名称信息资源检索与利用题目名称基于嵌入式Linux的MP3播放器的设计与实现学生学院自动化学院专业班级2007级电子信息科学与技术2班学号学生姓名指导教师2009年12 月01 日《基于嵌入式Linux的MP3播放器的设计与实现》专题信息调研报告一．课题分析嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分，是当前较热门且具有很好发展前途的IT应用领域之一，其在近些年不仅广泛应用于工业控制、通信设备、信息家电、医疗仪器等领域，而且大量应用于手机、PDA等消费类电子设备。
MP3作为高质量音乐压缩标准，数据压缩比率大、回放质量高，在这些个人消费电子设备中实现MP3播放功能显得十分有必要。
目前嵌入式多媒体的内部结构，比较成熟的解决方案有三种：基于SigmaDesigns851x系列芯片的解决方案、基于TIDM320DSP+ARM处理器的解决方案和基于IntelPXA27x的解决方案。
本调研报告利用各种中英文数据库和搜索引擎，对“基于嵌入式Linux的MP3 播放器的设计方法”进行详细调查。
该专题属于“电子及自动化”学科，可采用“嵌入式 Linux MP3播放器”（ embedded Linux MP3 player）作为关键词，进入维普、万方、CNKI、EI、Elsevier SDOL等数据库进行搜索。
二．检索结果（一）中文数据库：1.维普中文科技期刊数据库：((题名或关键词=嵌入式 )*(题名或关键词=LINUX ))*(题名或关键词=MP3播放器)*全部期刊*年=1989-2009（1）【题名】基于嵌入式Linux的MP3播放器的设计与实现【作者】汪永妤[1] 周延森[2]【机构】[1]北京电子科技学院计算机科学与技术系,北京100070 [2]国际关系学院信息科技系,北京100091【刊名】计算机工程与设计.2009(17).-3948-3949,4076【文摘】设计了一种应用于嵌入式系统的MP3播放器。
基于嵌入式ARM-Linux的播放器的设计与实现摘要随着21世纪的到来，人类进入了PC时代。
在这一阶段，嵌入式技术得到了飞速发展和广泛应用。
由此，本文提出了一种基于嵌入式ARM-Linux的播放器设计与实现的方案。
本文首先详细分析了ARM体系结构，研究了嵌入式Linux操作系统在ARM9微处理器的移植技术，包括交叉编译环境的建立、引导装载程序应用、移植嵌入式Linux内核及建立根文件系统，并且实现了嵌入式Linux到S3C2410开发板的移植。
由于嵌入式系统本身硬件条件的限制，常用在PC机的图形用户界面GUI系统不适合在其上运行。
为此，本文选择了Minigui作为研究对象，在对其体系结构等方面进行研究基础上，实现了Minigui到S3C2410开发板的移植，完成了嵌入式图形用户界面开发，使得系统拥有良好的操作界面。
对于播放器，本文实现了Linux系统下的通用媒体播放器—Mplayer到S3C2410开发板的移植。
通过对音频数据输出的研究，解决了Mp1ayer播放声音不正常的问题，实现了一个集音乐和视频播放于一体的嵌入式多媒体播放系统。
最后，总结了论文所做的工作，指出了嵌入式播放器所需要进一步解决和完善的问题。
关键词：嵌入式ARM-Linux； S3C2410； Mplayer； GUI界面； MiniguiPlayer Designing and Implement Based On Embedded ARM-LinuxAbstractAlong with the 21st century arrivals, the humanity enters the post PC time. In this stage, embedded technology gets rapidly developed and widely used. So, this paper aims to design a player based on embedded ARM-Linux.First, in this paper, ARM architecture and the characteristic are analyzed in detail. The emphasis of the study is put on the porting techniques of embedded Linux operation system based on the ARM9 micro-processor, which include setting cross complier、transplanting Bootloader、transplanting embedded Linux kernel and setting root file system; Furthermore, implement the technique of transplanting Embedded Linux to S3C2410 board.GUI (Graphical User Interfaces) systems which are supported by normal PCs cannot run well on the embedded systems, just because of the restriction of the hardware of embedded devices. So, this paper selects Minigui as research object. Based on the Minigui architecture and its other aspects, the technique of transplanting Minigui to S3C2410 board is given in detail, and then an embedded GUI system is established and it also makes the handle interface friendly.About the player, this paper implements transplanting the universal player on Linux－Mplayer to S3C2410 board. By learning of audio data, it solves the problem of sound abnormality, and achieves an embedded multimedia system which could play audio and video files.Key words: Embedded ARM-Linux; S3C2410; Mplayer; GUI interface; Minigui目录摘要 (I)Abstract ........................................................... I I 目录.............................................................. I II 第一章绪论.. (1)1.1系统研究背景 (1)1.1.1 多媒体播放器与嵌入式系统 (1)1.1.2 嵌入式多媒体播放器国内外发展现状 (1)1.2 嵌入式处理器 (3)1.3 嵌入式系统 (4)1.3.1嵌入式系统的概述 (4)1.3.2 嵌入式系统的选择 (5)1.4 本文的意义和主要工作 (7)第二章系统软硬件平台的搭建 (8)2.1 硬件开发平台的介绍 (8)2.1.1 核心板 (8)2.1.2 外设板 (8)2.1.3 设计所用硬件介绍 (9)2.2 硬件平台的设计方案 (9)2.2.1 核心板设计 (9)2.2.2 外设电路设计 (14)2.3 嵌入式软件开发环境 (15)2.3.1 引导装载程序 (16)2.3.2 宿主机开发环境配置 (17)2.3.3 交叉开发环境的建立 (18)2.3.4 内核的编译 (18)2.3.5 烧制内核映像和文件系统 (20)2.4 嵌入式图形用户界面的实现 (20)2.4.1 图形用户界面minigui的简介 (20)2.4.2 MiniGUI在S3C2410开发板上的移植过程 (21)第三章 Mplayer的移植 (25)3.1 Mplayer的简介 (25)3.2 Mplayer的移植 (25)3.2.1 安装交叉编译工具及解压源代码 (25)3.2.2 编译Mplayer (25)3.3 调试 (27)第四章嵌入式播放器Mplayer的设计 (31)4.1 播放器的工作流程 (31)4.2 播放器的逻辑结构 (31)4.3 Mplayer播放器的目录文件组织结构 (32)4.4 播放器对解码器和输出设备的管理方式 (34)第五章总结与展望 (36)5.1 本文主要完成的工作及结论 (36)5.2 完善与展望 (36)致谢 (37)参考文献： (38)第一章绪论1.1系统研究背景从上世纪末开始，随着计算机和电子技术的发展走上快车道，便携式电子设备，诸如智能手机，个人电子助理(PDA)的运算存储能力和通信能力都得到了长足的进步，便携式设备的用户界面也变的越来越友好，从早期的只能显示单色文字的LED，发展到现在大尺寸6万色彩色液晶屏幕。
因此，用户已经不再仅仅满足于早期的便携式电子设备提供的传统的，简单的语音通信或文档处理功能。
随着多媒体技术发展，用户希望能够在轻巧的便携式设备上同样能够享受到过去只能在笨重的台式机或笔记本电脑上才能享受到语音甚至视频等多媒体服务。
1.1.1 多媒体播放器与嵌入式系统随着芯片技术的快速发展，嵌入式系统的性能逐步提高，功能也越来越丰富。
嵌入式系统在众多领域的应用给我们的生活带来了便利，并且对人们的生活方式的改变和生活质量的提高具有重要的影响。
在这些领域中，消费电子产品的应用具有更为广泛的潜力，尤其是便携式消费电子产品。
当前，消费类电子产品更新换代的速度进一步加快，市场需求不断增大。
在MP3数码随身听取得巨大的市场成功后，支持视频的便携式播放器逐渐进入消费者的视线，成为继MP3之后的新一代数码影音娱乐平台。
受MP3的影响，人们习惯的将这一类嵌入式多媒体系统称作MP4。
在法国Archos公司推出第一款MP4掌上影院后，众多企业均看好MP4的发展态势。
新一代MP4良好的发展前景和潜在的市场，成为移动数码产业的新亮点，吸引着众多厂商大力研发，并将其推向市场。
除播放视频这一基本功能外，嵌入式多媒体系统还附带了若干增值功能，如音乐播放、图片浏览、游戏、调频收音、录音、电子书以及拍照、录像功能。
1.1.2 嵌入式多媒体播放器国内外发展现状目前嵌入式多媒体的内部结构，比较成熟的解决方案有三种:基于 SigmaDesigns851x 系列芯片的解决方案、基于 TlDM32ODSP+ARM处理器的解决方案和基于工 ntelPXA27x的解决方案，这三种解决方案是目前的主流方案。
上述几种方案各有特点：（1）SigmaDesigns 851x 方案SigmaDesignS851x处理器是目前性能最强、最全面的专业解码芯片，采用双核设计，将200MHz 32位RISC处理器和MPEG解码处理器集成于单芯片上，在无需其它外围芯片支持的情况下，完成系统所需各种接口的提供、系统处理以及流畅的 WMA V9、 DivXV3.11、DivXV4.X和S.X、MPEG-4、MPEG-2、MPEG-1等音视频解码。
其中对系统要求极高的MPEG-2解码， SigmaDesigns851x能轻松达到3OfpsDI，流畅自如，难能可贵!优点:单芯片，低成本，低功耗;硬核视频解码，视频播放效果好缺点:无法播放网络视频格式RM，RMVB等（2）TI DM320 DSP-I-ARM处理器的解决方案作为DSP巨头，TI力推DM320 DSP的PMP解决方案。
TI方案是利用DM320 DSP进行音视频编解码处理，ARM处理器负责系统处理及提供外围设备接口。
与SigmaDesigns方案一样，TI方案支持的媒体类型非常丰富，能支持WMV、 DivXV3.11、 DivXV4.X和5.X、MPEG-4、MPEG-2、MPEG-1等。
但由于 TlDM320为纯DSP芯片，因此必须配合ARM处理器才能组成完整的解决方案，因此在成本上并不具备优势。
优点:支持的媒体类型丰富，编解码能力强缺点:必须配合ARM处理器，成本不占优势，功耗较大;不支持网络视频格式RM，RMVB （3）Intel PXA27x 的解决方案Intel公司于2003年底推出了性能最为强劲的PXA27x嵌入式处理器，最高频率可达624MHz。
