基于ARM的音乐播放器的设计与实现.doc
- 文档编号:235881
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基于ARM的音乐播放器的设计与实现.doc
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本科生毕业设计(论文)
摘要
多媒体技术融计算机、声音、文本、图像、动画、视频和通信等多种功能于一体,是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术,是新一代电子技术发展和竞争的焦点。
嵌入式设备与多媒体技术的融合使得PDA,智能手机,平板等智能终端得到快速发展。
未来,智能终端与物联网的结合将推动嵌入式设备快速发展。
所以,基于嵌入式终端的应用前景广阔。
设计目的是在嵌入式平台上开发一款基于开源Linux操作系统的多媒体播放器,它以mplayer作为核心播放程序,将支持更多的文件播放格式甚至可以与PC机上的媒体播放器相媲美。
多媒体播放器的硬件部分:
以S3C2440开发板为硬件平台,它的外围设备可以外插U盘作为存储器、TFT-LCD触屏、key23键盘,以及外接耳机作音频设备。
因为播放器开发是基于成熟的硬件平台,主要工作集中在软件部分,主要包括:
搭建开发环境,配置编译mplayer可执行程序,编写触屏驱动,及key23驱动,编写主控程序等等,最后将程序移植安装到开发板,完成基于Linux的嵌入式播放器的设计。
经过测试,播放器符合设计要求。
关键词:
触屏,移植,线程,嵌入式
Abstract
Themultimediatechnologyinvolvessound,text,image,animation,videoandcommunicationsandotherfunctions.Informationtechnologyisoneoffastestgrowingtechnologies.Obviously,itisanewgenerationofelectronictechnologydevelopmentandthefocusofcompetition.TheintegrationofembeddedequipmentandmultimediatechnologycontributesarapiddevelopmentforPDA,smartphones,slabintelligentterminal.Inthefuture,intelligentterminalwillpromotethenetworkembeddedequipmentrapiddevelopment.So,theapplicationthatbasedonembeddedterminalhasabrightfuture.
ThepurposeofthisdesignistodesignmultimediaplayeronanembeddedplatformbyusingtheopensourceinLinuxoperatingsystem.Itistakemplayerascorebroadcastprogram,whichwillsupportmorefileformat,andevenismorecomparablewiththePCmediaplayers.
ThehardwarepartofMultimediaplayertakesS3C2440developmentboardforthehardwareplatform,whichusetheUSBdisk,tft-lcdtouchscreen,key23keyboard,andexternalearphoneforaudioequipment.Becausetheplayerdevelopmentisbasedonmaturehardwareplatform,themainworkfocusedonsoftwarepart,whichmainincludestheseworks,suchasthedevelopmentenvironmentsetup,thecompiledconfigurationofmplayer,thedriveoftouchscreenandkey23,andtheprogramofmastercontrol,etc.Finally,thedevelopedprogramcanbeinstalledtodevelopmentboardbasedontheLinux.Aftertesting,playercanmeetthedesignrequirements.
Keywords:
touchscreen;transplant;thread;embedded;
目录
第1章绪论 1
1.1选题背景 1
1.2研究意义 2
第2章需求分析与方案制定 4
2.1功能性分析 4
2.2可行性分析 4
2.3设计的主要目标任务 5
2.4系统方案制定 5
2.5本章小结 5
第3章系统功能模块介绍 6
3.1S3C2440开发板简介 6
3.2S3C2440芯片特性简介 6
3.2.1S3C2440芯片参数 7
3.2.2内核结构 7
3.2.3总线结构 7
3.2.4处理器通用模块1 8
3.2.5处理器通用模块2 8
3.2.6存储器接口 9
3.2.7外围总线接口 9
3.2.8人机接口 9
3.3LCD模块介绍 9
3.4软件模块介绍 10
3.5本章小结 11
第4章硬件系统 12
4.1开发板系统的硬件框架 12
4.2LCD模块原理 12
4.2.1A/D转换器 12
4.2.2触摸屏原理结构 13
4.3系统硬件介绍 14
4.4各个外设接口 14
4.4.1JTAG接口 14
4.4.2USB_UART转换接口 15
4.4.3RS232接口 15
4.4.4USB主接口 15
4.4.5USB从接口 16
4.4.6AD输入接口 16
4.4.7复位系统 16
4.5本章小结 16
第5章系统软件设计 17
5.1系统软件设计流程图 17
5.2Bootloader内核的配置 17
5.2.1Bootloader 17
5.2.2配置编译bootloader---u-boot 18
5.2.3裁剪编译linux-2.6.34(编译内核) 19
5.3制作根文件系统 19
5.4烧录镜像文件 20
5.4.1烧录Bootloader 20
5.4.2烧录Linux2.6内核和根文件系统 22
5.5安装交叉编译编译工具链 24
5.6对Mplayer源码进行重新配置编译 24
5.7编写主程序(包含触屏驱动) 25
5.8设计人机交互界面 25
5.9程序移植 26
5.10本章小结 26
第6章结论 27
参考文献 28
致谢 30
IV
第1章绪论
1.1选题背景
多媒体是全面的综合性的信息资源,它常常指信息表示媒体的多样化,常见的形式有文字、资料、图形、影像、动画、视讯、声音、特殊效果,再经由电脑表现出来,它能用来达成信息传播中的任何媒体资源。
多媒体技术的产生和发展,是技术和应用发展的必然。
在信息社会,人们迫切希望计算机能以人类习惯的方式提供信息服务,因而多媒体技术应运而生。
它的出现,使得原本“面无表情”、“死气沉沉”的计算机有了一副“生动活泼”的面孔。
用户不仅可以通过文字信息,还可以通过直接看到的影像和听到的声音,来了解感兴趣的对象,并可以参与或改变信息的演示。
一般而言,嵌入式系统的构架可以分成四个部分:
处理器、存储器、输入输出(I/O)和软件,嵌入式系统目前最主要的组成部分。
根据操作系统的工作特性,实时是指物理进程的真实时间。
实时操作系统具有实时性,能从硬件方面支持实时控制系统工作的操作系统。
其中实时性是第一要求,需要调度一切可利用的资源完成实时控制任务,其次才着眼于提高计算机系统的使用效率,重要特点是要满足对时间的限制和要求。
嵌入式系统一般由嵌入式计算机系统和执行机构组成,嵌入式计算机系统是由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成的。
执行机构也作为控制对象,它可以接收由嵌入式计算机系统发出的控制命令,执行所需的操作或任务。
执行器可以很简单,如手机上的微小型点击,手机在振动时机大开,也可以是非常复杂的,如SONY智能机器人集成以上的小型和微型控制电机,以及各种传感器,它可以执行各种复杂的动作和感情的各种状态信息。
嵌入式微处理器在世界上有超过1000种,30多个系列,其中的主流体系结构有ARM,MIPS,PowerPC上,X86和SH等。
但不像全球PC市场,没有那种嵌入式微处理器能够主宰市场,就32个产品而言,有超过100种嵌入式微处理器。
嵌入式微处理器的选择是由具体应用决定的。
这几年掀起的嵌入式系统的应用热潮主要有以下几种原因:
首先,芯片技术的发展,使一个单一的芯片具有更强的处理能力,而且集成多种接口已成为可能,许多芯片制造商焦点在这方面。
另一方面,其原因在于应用需求,产品的可靠性,成本,更换为嵌入式系统的需求不断增加,从纯硬件实现的和使用通用计算机来实现的的应用中脱颖而出,成为令人关注的焦点
Linux以它的高效性和灵活性著称。
它能够在PC计算机上实现全部的Unix特性,具有多任务、多用户的能力。
Linux是在GNU公共许可权限下免费获得的,是一个符合POSIX标准的操作系统。
Linux操作系统软件包不仅包括完整的Linux操作系统,而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器等应用软件。
它还包括带有多个窗口管理器的X-Windows图形用户界面,如同我们使用WindowsNT一样,允许我们使用窗口、图标和菜单对系统进行操作。
Linux之所以受到广大计算机爱好者的喜爱,主要原因有两个,一是它属于自由软件,用户不用支付任何费用就可以获得它和它的源代码,并且可以根据自己的需要对它进行必要的修改,无偿对它使用,无约束地继续传播。
另一个原因是,它具有Unix的全部功能,任何使用Unix操作系统或想要学习Unix操作系统的人都可以从Linux中获益。
绝大多数基于Linux内核的的操作系统使用了大量的GNU软件,包括了shell程序、工具、程序库、编译器及工具,还有许多其他程序,例如Emacs。
大多数系统还包括了像提供GUI界面的XFree86之类的曾经运行于BSD的程序。
软件可移植性指一种计算机上的软件转置到其它计算机上的能力(也可称作软件自动搬家)。
软件移植是实现功能的等价联系,而不是等同联系软件可移植性的主要标志是:
这类软件有个通用的标准文本;它们独立于具体的计算机。
软件相对于具体计算机的独立性,从狭义上讲,是指可移植软件应独立于计算机的硬件环境;从广义上讲,可移植软件还应独立于计算机的软件,即高级的标准化的软件,它的功能与机器系统结构无关,可跨越很多机器界限。
从一种计算机向另一种计算机移植软件时,首先要考虑所移植的软件对宿主机硬件及操作系统的接口,然后设法用对目标机的接口代换之。
因此,接口的改造容易与否,是衡量一个软件可移植性高低的主要标志之一。
多媒体已成为我们日常生活的重要组成部分,但一个优秀的播放器,却往往因为系统环境,不开源等问题,而不是被广泛认可、使用,这是我们的损失。
因此,跨平台的多媒体播放器移植有很好的市场前景。
1.2研究意义
未来对多媒体的研究,主要有以下几个研究方面:
数据压缩、多媒体信息特性与建模、多媒体信息的组织与管理、多媒体信息表现
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