基于arm的音乐播放器的设计与实现毕业设计

基于arm的音乐播放器的设计与实现毕业设计内容摘要：

C2440 开发板简介 这里所用的 S3C2440 嵌入式系统开发板功能比较强大 ,配备了完备的硬件资源和开发软件 ,开发板的结构如图 所示。 图 开发板结构图 S3C2440A 是韩国三星公司推出的 16/32 位 RISC 微控制器 ,其 CPU 采 用的是 ARM920T 内核。 电源电路实现了 5v 直流输入到 、 、 输出转换的功能 ,为板上各功能模组的正常工作提供所需电压。 通讯接口部分 ,板上提供了以 SPI、 I2C、RS232 异步串行接口、 USB 转串口接口、 USB 主 /从通讯接口、太网接口等。 多媒体的处理方面 ,开发板提供了 TV 输出、 VGA 接口、摄像头接口、耳机 /喇叭输出接口、 TFT 显示输出接口 ,在非易失性存储器方面 ,板上提供了 8M 的 Norflash 和64M 的 Nandflash 存储器 ,还有 SD 卡接口 ,另外提供了 SATA 大容量硬盘接口 ,可以 扩充存储空间。 S3C2440 芯片特性简介 S3C2440 芯片采用的是 ARM920T 的芯片结构 ,它的结构如图 所示。 图 芯片结构 (ARM920T) S3C2440 芯片参数 S3C2440 芯片的工作电压、操作频率、电源管理参数如下 : 具有 PLL 时钟发生器 ,主频最高可达 533M。 内核 供电最高 400M, 供电最高 533M。 存储器支持 、 、 、 ,I/O 均支持 供电。 s3c2440 为单机器周期执行指令集。 具有电源管理功能 ,可以使系 统以普通方式、慢速方式、空闲方式和掉电方式工作 ,降低产品功耗。 内核结构 内核结构具有如下特点 : 采用 ARM920T 内核 ,具有 16KB 指令 Cache、 16KB 数据 Cache 和存储器管理单元 MMU。 指令高速存储缓冲器 (ICache),数据高速存储缓冲器 (Dcache)提高指令执行效率及数据存储效率 ,减少主存带宽和响应性带来的影响。 加强的 ARM 体系结构 MMU,用于支持 winCE、 linux 等操作系统。 内部高级微控制总线 (AMBA)体系结构 (,AHB/APB)。 总线结构 S3C2440芯片采用的是 ARM920T结构 ,ARM920T的总线结构如图。 图 总线结构 处理器通用模块 1 有 60个中断源 ,可以设定 1个为快速中断 ,其余为普通中断 ,有 24个外部中断 ,可编程电平 /边沿触发方式。 1 个看门狗定时器、 5 个定时器、 9 个 UART、24 个外部中断、 4 个 DMA 中断、 2 个 RTC 中断、 2 个 ADC 中断、 1 个 IIC、 2 个 SPI、1 个 SD、 2 个 USB、 1 个 LCD、 1 个触摸屏中断、 1 个电池故障、 1 个 NAND、 2 个摄像头、 1 个 AC97。 处理器通用模块 2 3 个通道的 UART,带有 16 字节的 TX/RX FIFO,支持 功能。 8 通道的 10 位 A/D 转换器 ,最高速率可达 500kSPS、提供有触摸屏接口。 具有 130 个通用 I/O 口。 有 4 个具有 PWM 功能的 16 位定时器和 1 个 16 位内部定时器。 看门狗定时器。 存储器接口 sram、 sdram、 norflash、 NANDflash、外部存储器控制器 ,可扩展 8 组 ,每组 128MB,总容量达 1GB、支持 NandFlash 作为启动存储器及数据存储器、支持最高达 256M 的 SDRAM 存储器接口、支持 NOR FLASH、 SRAM 存储器接口、 4 通道的 DMA,并且有外部请求引脚。 外围总线接口 32 位地址总线、 8/16/32 位可编程数据总线、控制总线 ,具有 2 通道的SPI、 1 个通道的 IIC 串行总线接口和 1 个通道的 IIS 音频总线接口 ,有 2 个 USB主机总线端口 ,1 个 USB 设备总线端口 ,兼容 MMC 的 SD 卡接口。 人机接口 带有四线电阻式触摸屏接口 ,有 LCD 控制器 ,支持 4K 色的 STN 和 256K 色的 TFT, 配置有 DMA 通道 , 支 持 多 种 屏 幕 尺 寸 , 典 型 的 屏 幕 尺 寸 有640*480,320*320,160*160,集成 Camer 摄像头控制器 ,具有日历功能的 RTC。 LCD 模块介绍 电阻式触摸屏是一种传感器 ,它将矩形区域中触摸点 X,Y 的物理位置转换为代表 X 坐标和 Y 坐标的电压。 很多 LCD 模块都采用了电阻式触摸屏 ,这种屏幕可以用四线、五线、七线或八线来产生屏幕偏置电压 ,同时读回触摸点的电压。 电阻式触摸屏基本上是薄膜加上玻璃的结构 ,薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO(纳米铟锡金属氧化物 )涂层 ,ITO 具有很好的导电性和透明性。 当触摸操作时 ,薄膜下层的 ITO会接触到玻璃上层的 ITO,经由感应器传出相应的电信号 ,经过转换电路送到处理器 ,通过运算转化为屏幕上的 X、 Y 值 ,而完 成点选的动作 ,并呈现在屏幕上。 原理 :触摸屏包含上下叠合的两个透明层 ,四线和八线触摸屏由两层具有相同表面电阻的透明阻性材料组成 ,五线和七线触摸屏由一个阻性层和一个导电层组成 ,通常还要用一种弹性材料来将两层隔开。 当触摸屏表面受到的压力如通过笔尖或手指进行按压足够大时 ,顶层与底层之间会产生接触。 所有的电阻式触摸屏都采用分压器原理来产生代表 X 坐标和 Y 坐标的电压。 分压器通过将两个电阻进行串联来实现的。 上面的电阻连接正参考电压 ,下面的电阻接地。 两个电阻连接点处的电压测量值与下面那个电阻的阻值成正比。 为了在电阻式 触摸屏上的特定方向测量一个坐标 ,需要对一个阻性层进行偏置 :将它的一边接 VREF,另一边接地。 同时 ,将未偏置的那一层连接到一个 ADC 的高阻抗输入端。 当触摸屏上的压力足够大 ,使两层之间发生接触时 ,电阻性表面被分隔为两个电阻。 它们的阻值与触摸点到偏置边缘的距离成正比。 触摸点与接地边之间的电阻相当于分压器中下面的那个电阻。 因此 ,在未偏置层上测得的电压与触摸点到接地边之间的距离成正比。 触摸屏结构主要由 6 部分构成 : 信号输入通道 触摸屏接口 8 转 1 切换开关 中断信号发生器 A/D 转换器 控制逻辑 软件模块介绍 子进程 : 在子进程中 :启动 Mplayer,参数规定通过命名管道进行通信。 Mplayer会自动从命名管道中读取主进程发来的命令。 Mplayer 发出的内容通过把标准输出重定向到命名管道中 ,父进程通过读管道就可以读到 Mplayer 发出的信息。 然后在父进程实现任务调度及调用各用户界面显示模块来实现信息同步的功能。 父进程 : 进行相应的窗口创建 ,界面的初始化。 (把歌曲列表显示到屏幕上 ) 检测触摸屏 ,通过返回按键 ,向命名管道写命令。 开线程 1:给 Mplayer 发获取歌曲播放进度的命令。 开线程 2:读命名管道 ,即读 Mplayer 发来的信息。 开线程 3:解析收到的 Mplayer 发来的信息。 5 步实现播放进度条所需信息的获得。 (获取进度信息后进行相应的界面处理 ) 驱动程序模块 :LCD 驱动、触摸屏驱动、键盘驱动、音频驱动 Linux 内核 :内核是负责创建和终止进程和处理与他们和外界联系 (输入和输出 )。 在不同的进程之间的通信 (通过信号 ,管道 ,进程间通信原语 )是整个系统的功能是基本的 ,这也是由内核来处理。 Linux 内核的主要用途就是为了与计算机硬件进行交互 ,实现对硬件的编程控制和 接口操作 ,调度对硬件资源的访问 ,并为计算机上的用户程序提供一个高级的执行环境和对硬件的虚拟接口。 目前 ,操作系统内核的结构模式主要可分为整体式的单内核模式和层次式的微内核模式。 单内核模式的主要优点是内核代码结构紧凑、执行速度快 ,不足之处主要是层次结构性不强。 在单内核模式的系统中 ,操作系统所提供服务的流程为 :应用主程序使用指定的参数值执行系统调用指令 (int x80),使 CPU 从用户态 (User Mode)切换到核心态 (Kernel Model),然后操作系统根据具体的参数值调用特定的服务程序 ,而这些服务程序则根据需要再调用底层的一些支持函数以完成特定的功能。 在完成了应用程序所要求的服务后 ,操作系统又使 CPU 从核心态切换回用户态 ,从而返回到应用程序中继续执行后面的指令。 因此概要地讲 ,单内核模式的内核也可粗略地分为 3 个层次 :调用服务的主程序层、执行系统调用的服务层和支持系统调用的底层函数。 播放器界面主要包括主窗口、操作窗口、播放列表窗口 ,歌曲信息窗口 ,歌词显示窗口。 主窗口有一个显示屏和一些控制按钮 ,包括播放、暂停、快进、快退、下一首、上一首、音量调整以及。