大庆师范学院本科生毕业论文基于嵌入式操作系统的MP3播放器设计院 （系）物理与电气信息工程学院 研 究 方 向 嵌入式开发 学 生 姓 名 学 号 指导教师姓名 指导教师职称 2013年 5 月 20 日. . .摘 要时下，随着科技的不断发展和创新，嵌入式领域也得到了飞速的进步，而消费者日益增长的消费需求也刺激着嵌入式技术的不断前进。消费者的主要对象为电子与多媒体结合的产品，多媒体部件逐渐成为嵌入式产品中重要组成部分。所以，嵌入式技术与多媒体产品的相互融合显得尤为重要，并结方便消费者操作的图形界面将越来越广泛的应用到个人消费类电子产品的设计开发中。基于以上背景，本文研究并实现了基于嵌入式操作系统的MP3播放器。本次设计开发了一种应用于Linux系统的音乐播放器。该播放器基于QT技术和 Linux 操作系统, 利用 GNU 开发工具进行软件开发, 使用 C99标准的 C 语言编写.可以运行在ARM920T 硬件平台。介绍了MP3播放器的软硬件开发平台。细致分析了软件开发平台的建立，展示出了MP3播放器各功能实现的详细设计开发步骤，所计的MP3播放器能够支持优盘、SD卡等外接移动存储设备并支持完善的调节音量、上一曲、下一曲、快进快退、播放暂停、显示播放进度等条等功能。简述了MP3播放器的开发过程、ARM的硬件组成，Linux 操作系统的安装和使用程序移植的的方法，进而成功实现了该播放器的开发和最后的在硬件环境下的使用。关键词：c+软件语言；MP3播放器；Linux操作系统；ARM920TAbstract Nowadays，with the continuous development of science and technology and innovation , the embedded field has also been a rapid progress , the increasing consumer spending also stimulates demand for embedded technology continues to advance .The main object of consumers for the combination of electronic and multimedia products, multimedia components has gradually become an important part of embedded products . Therefore , embedded technology and multimedia products merging is particularly important, and easy to knot the consumer - to-use graphical interface will be more widely used in personal consumer electronics product design and development . Based on the above background , this paper embedded operating system - based MP3 player .Developed in this paper applied to the Linux system music player . The player based on the QT and Linux operating systems , GNU development tools for software development , using the C99 standard C language and can run on ARM920T hardware platform . MP3 player hardware and software development platform . Detailed analysis of the establishment of a software development platform , demonstrating the MP3 player to achieve the detailed design development steps , the MP3 player can support USB flash drives ,SD card and an external removable storage devices and supports perfect to adjust the volume on the track , next track , fast forward and rewind , playback is paused , playback progress bar and other functions . Describes MP3 application , embedded operating system and driver transplant , and then successfully achieved the player to the development board transplantation .Keywords：c+lauguage；MP3 player；Linux system；ARM920T 目录第一章 绪 论11.1 课题背景及意义11.2 嵌入式系统现状11.2.1 处理器的发展11.2.2 处理器的种类21.2.3 Linux操作系统的发展31.2.4 Linux操作系统的特点3第二章 开发环境分析52.1 开发板介绍52.2 LINUX系统的安装62.3 交叉编译器7第三章 方案设计分析93.1 设计目标93.2 方案设计93.3 可行性分析9第四章 系统软件开发104.1 功能实现流程图104.2 播放器软件实现104.2.1 播放与暂停功能的实现104.2.2 上下曲功能的实现114.2.3 音量调节功能的实现124.3 交叉编译器的搭建134.4 系统调试运行结果13第五章 结 论16参考文献17谢 辞18附录19第一章 绪 论1.1 课题背景及意义随着科技的不断进步和发展各类科技产品走入到普通消费者手中，而这些科技产品中电子产品占据着相当大的比重，各种各样电子产品充实着普通消费者的日常生活。目前，随着科技的发展，多功能的ARM处理器取代了功能相对单一的单片机处理器，成为市场上新的主流处理器，ARM的计算能力不断增强，模块功能不断完善，应用适用范围也不断地扩大着，所以了解并掌握基于ARM框架下的LINUX系统的开发显得更为重要。而且在设计开发过程中，充分利用Linux操作系代码开源、统稳定性高、可裁剪可移植性、和兼容性好等优点，去设计基于Linux操作系统的音乐播放器的开发，同时采用QT界面技术与GUI图形用户界面的MP3音乐播放器，完美的实现MP3音乐播放器的相关功能。嵌入式作为当前的热门的发展行业，嵌入式技术广泛的引用于工业控制、设备通信、医疗仪器、智能家具等领域，而且广泛的应用于手机、PDA等消费类电子产品中。作为现在主流的音乐存贮格式MP3 作为常用的音乐存贮格式，数据压缩失真率低，再次播放效果好。所以MP3音乐播放器在这些个人消费电子设备中实现显得十分有竞争力。1.2 嵌入式系统现状随着科技的发展，智能化，便携化，快速化的发展，嵌入式系统技术也将获得跟好的发展空间。美国著名未来学家尼葛洛庞帝曾建在访问我国时预言，3至4年后嵌入式智能电脑，将是笔记本和因特网之后最伟大的发明。我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士也曾在公开场合语言过嵌入式的发展前景和未来，并在其98年11月计算机的发展一文中，对未来20年以嵌入式系统和芯片为基本的计算机发展进行了科学的描述和展望。1.2.1 处理器的发展ARM代表高级RISC机，它是微处理器行业的知名企业，始建于20世纪90年代初的一个谷仓，似乎是稍后SA的情况Linux大约在同一时间。该公司设计了大量高性能，低成本，低能量的RI （ RISC ）处理器。 ARM的特点是只设计芯片，而不是生产。它将许多世界领先的半导体，软件和OEM厂商（如飞思卡尔，英特尔，三星，德州仪器等）的技术许可，并提供服务。背后隐藏着许多著名的企业，它不为多数人知晓，但它是仍然有着很高的利润依靠这些大公司负责，在这方面它很像是高通通讯领域。 ARM架构大大提高，从最初的发展到现在，仍然是改善和发展。随着需求和技术的发展， ARM本身也是快速增长。 ARM已经由最初的ARM1一步步走的Cortex- A15 。 ARM内核不断进步，也导致了经济的快速发展。11.2.2 处理器的种类ARM公司已经开发了几个系列的ARM处理器内核。到目前为止，该系列是ARM11 。 ARM6和早期系列一直在市场上是很难见到的ARM7系列和更高级别的处理器没有进入市场的广泛认可。最常用的ARM7系列和ARM9系列，和ARM9E系列， ARM10系列， SecurCore系列， Intel的StrongARM的，XSCALE系列。ARM7系列：包括ARM7TDNI ，的ARM7TDNI -S ，高速缓存处理器ARM720T宏蜂窝和扩大ARM7EJ-S Iazelle的。本系列产品广泛应用于多媒体和嵌入式设备，包括上网的设备，网络，调制解调器和移动电话， PDA和其它无线设备。ARM9系列：主要包括ARM9TDMI ， ARM920T和ARM940T缓存处理器宏单元。该系列产品主要用于发动机管理系统，仪器仪表，安防系统，机顶盒，高端打印机，掌上电脑，网络计算机和智能手机与MP3音频和MPEG4视频多媒体格式。ARM9E系列:为综合处理器,包括ARM926EJ-S、带有高速缓存处理宏单元的ARM966E-S/ARM946E-S。该系列强化了数字信号处理功能,可应用于需要DSP与微控制器结合使用的情况,将Thumb技术和DSP都扩展到ARM指令集中,并具有EmbeddedICE-RT逻辑,更好地适应了实时系统的开发需要。ARM10系列:包括ARM1020E和ARM1020E微处理器核心。其核心在于使用向量浮点单元（VFP） VFP10浮点高性能的解决方案，从而大大提升了处理器的整数和浮点性能，打下了坚实的基础用户界面， 2D和3D图形引擎应用程序，如视频游戏机和高性能打印机。SecurCore系列:包括SC100 ， SC110 ， SC200和SC210处理器核心。该系列产品的重点新兴的安全市场上的一个新的安全智能卡和其他安全IC开发提供了一个独特的32位系统的设计，并有特定的防伪设计的处理器，从而有助于防止盗版的硬件和软件。StrongARM系列:StrongARM处理器将英特尔处理器技术和ARM架构相结合为一体，致力于为手提式通信和消费电子类设备提供理想的解决方案。Xscale系列:提供全性能、高性价比和低功耗的解决