本科毕业论文(科研训练、毕业设计)题 目：基于S3C2410的嵌入式硬盘MP3播放器的设计与实现Linux下IDE硬盘驱动代码在S3C2410上的移植姓 名：学 院：软件学院系： 专 业：软件工程年 级： 学 号：指导教师（校内）： 职称： 指导教师（校外）： 职称：年 月 日基于S3C2410的嵌入式硬盘MP3播放器的设计与实现Linux下IDE硬盘驱动代码在S3C2410上的移植摘要 嵌入式系统一般指非PC系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是可独立工作的“器件”。MP3是一种典型的嵌入式设备，而现在市场上比较常见的是闪存式MP3。由于闪盘式MP3的容量限制，使它存储歌曲数目较少，在功能上也很难实现多样化。而硬盘式MP3的多功能及大容量，也必将受到不少消费者的喜爱。本项目基于HHARM9-EDU平台嵌入式硬盘MP3的开发。硬盘作为硬盘式MP3的重要组成部分，主要用于存储MP3文件。本文主要介绍了Linux系统下的硬盘的工作原理及其在S3C2410上的移植的过程。关键词 嵌入式系统，硬盘式MP3，LinuxDESIGN and Implement The HDD MP3 Player base on S3C2410Transplanting the driver of IDE HDD to S3C2410 on LinuxAbstract The embedded system is called non-PC system, it has function of computer but it cant be called a PC or something. Its designed for the applied, the software and the hardware are flexible, it can be used in the systems that requesting less cost, volume. The Embedded system is built with Embedded CPU, Embedded hardware and the specific software.MP3 player is a representative embedded system, you can easily find the flash type MP3 player in the market. But due to the limit of capacity, it just can store few mp3 files. And the capacity of HDD type MP3 player is quite large that it can store much more files than the flash type MP3 player. Someday, it may take the flash type MP3 players place.The design of the develop of HDD type MP3 player is based on HHARM9-EDU platform. The HDD is the core of the MP3 player, its used to store MP3 files. This article introduces the theory of the HDDs work in Linux and the process of grafting to S3C2410.key word Embedded System， HDD MP3 player， Linux目 录第一章引言11.1项目目标11.2现实意义11.3系统的总体设计21.3.1系统的硬件介绍21.3.2 系统的软件介绍32.1 MP3的发展52.2硬盘式MP3的优点及其缺点52.3 对于嵌入式系统的认识72.3.1 嵌入式Linux操作系统的简介72.3.2 嵌入式系统相关知识82.3.2.1 嵌入式系统的基本概念82.3.2.2 嵌入式系统的基本特性和相关术语83.1 硬盘的工作原理103.1.1硬盘磁碟103.1.2硬盘磁道及扇区113.1.3 PCB电路底板123.1.4操作系统对磁盘描述133.2 Linux与IDE硬盘143.2.1 IDE硬盘接口143.2.2 IDE硬盘的优点和不足之处153.3 Linux系统下硬盘工作原理163.3.1 Linux系统支持的硬盘接口类型163.3.2 Linux系统下的硬盘顺序标识163.4 Linux系统下硬盘的分区：163.4.1 Linux下磁盘分区原理173.5初始化IDE子系统22第四章 IDE硬盘驱动代码在S3C2410上的移植234.1 IDE硬盘驱动使用的硬件资源234.2 加入IDE接口驱动过程介绍234.2.1硬件设计234.2.2主要工作234.3 驱动启动过程简要分析294.4 驱动程序测试29第五章 结束语32致 谢33参考文献34iii基于S3C2410的嵌入式硬盘MP3播放器的设计与实现第一章 引言1.1项目目标在ARM9 CPU的嵌入式系统上实现带彩色液晶显示屏的硬盘MP3播放功能。系统功能图示：图1.1 基于S3C2410 CPU的软件解码硬盘MP3的系统结构1.2现实意义MP3播放器产生至今大约4到5年的时间，但近几年掀起了一场MP3播放器购买的热潮。各个生产厂商致力于MP3播放器的开发，以从技术上的优势和市场对价格的接收程度上，在这个以“价格”和“技术”为基础的市场上占有一席之地。硬盘MP3播放器近年来成为一个嵌入式开发的热点,主要优点是容量大(可以多达数十G)，功能多(较一般闪存MP3播放器功能复杂)，屏幕大(彩色LCD大屏幕显示)。本项目小组设计的硬盘式mp3系统采用了软件解码，使系统可以无缝的升级为MP4，只需将解码播放软件替换为解码MPEG-4的程序，就可以轻松播放DVD画制的视频文件。而这是一般硬盘MP3做不到的。在选用处理器时，该硬盘式mp3系统选用了高性能ARM9微处理器MPU，而一般的MP3都还是采用微控制器MCU，是无法支持复杂的图形界面的。而且现在市面上能够接受触摸屏输入控制的硬盘MP3比较少见。1.3系统的总体设计1.3.1系统的硬件介绍在该硬盘mp3的开发系统中，开发平台采用华恒HHARM9 -EDU3系统，以下是整个硬件系统描述。HHARM9-EDU平台硬件模块，如图1.1所示：图1.1 HHARM9-EDU平台硬件模块硬件部分如下图1.2所示：图1.2 系统硬件原理框图该硬盘MP3系统涉及的硬件如下：(1) S3C2410核心板。 (2) DM9000是一个快速以太网控制器芯片，具有通用的处理器接口，10/100M自适。(3) S3C2410通过IIS（Inter-IC Sound）总线与音频控制芯片U DA1380进行通信。(4) 系统采用一个240320的彩色的LCD显示屏(Sharp,3.5”L CD 型号：LQ035Q7DB02)和附在LCD上的一层触摸屏，分别用于显示和触摸输入。(5) IDE硬盘接口用于读取MP3文件。(6) 小键盘控制MP3播放器的动作。1.3.2 系统的软件介绍系统软件部分如图1.3如下：图1.3 mp3软件系统框图整个MP3软件是在Arm-Linux嵌入式操作系统上运行。在开发板上电后，要有一个系统引导启动、加载驱动和检测初始化相关硬件的过程。系统总共有四个进程，分别是GUI主进程，Mp3play解码播放子进程，录音和复读子进程，以及其他三个由主进程调用的功能子进程。 第二章 MP3相关知识和基础2.1 MP3的发展 MP3播放器产生至今大约4到5年的时间，但近几年掀起了一场MP3购买的热潮，各个生产厂商致力于MP3的开发，以从技术上的优势和市场对价格的接收程度上，在这个以“价格”和“技术”为基础的市场上占有一席之地。以下是笔者对MP3播放器技术近几年发展的看法： (1) 存储介质：从最初的插卡式到今天的微硬盘式,1.8寸硬盘的飞 跃。(2) 存储容量：从刚开始的16M到32M再到现在512M,1G，20G或者更大。(3) 闪存式MP3：容量的256M存储空间，长达17小时的播放时间，集FM收音、录音、复读等功能于一体的特点(4) 硬盘式MP3：不仅可以用来存放歌曲，而且可以当作电子书或者一个流动的数据库，利用独特的管理软件和控制内核，新技术等，具有移动硬盘兼mp3的功能，但许多高端产品所能提供的功能远远超过传统mp3的水平。2.2硬盘式MP3的优点及其缺点硬盘式MP3还处于刚刚起步的阶段，但在2003年后半年开始，这种容量巨大、功能超强，以硬盘作为存储介质的MP3播放器开始在市场上占有一席之地。下面是本文对硬盘式MP3的优点及其缺点的分析（主要与闪存式mp3对比）：闪存式MP3的优势：(1) 作为音乐载体，MP3容量达到了512M左右基本上能满足用户的需求。(2) 作为存储媒质，闪存式mp3的抗震性要比硬盘式mp3要好的多；(3) 从体积上来看，闪存式mp3还是有巨大的优势，因为其外形时尚小巧，方便携带，这无疑也是吸引消费者的重要因素。(4) 从价格因素看，由于闪存价格下降和大容量闪存技术成熟，使其现在能占有当前主流产品的位置。图2.1闪存式mp3硬盘式MP3的优势：(1) 从容量上来看，大多硬盘式MP3都采用笔记本硬盘作为存储载体，而其主流产品容量大多在10GB-80GB之间，其存储空间巨大，能让你装下你所喜爱的歌手或几乎所有的流行歌曲。(2) 从功能上来看，厂商为了吸引市场，在硬盘式MP3的功能上使用新的技术而使其在功能上较闪存式mp3有绝对的优势。比如：摄像头，具备的全图形触摸控制屏幕，或者从视觉上还是操控上超出传统闪存式mp3给用户带来的震撼力。(3) 从外观上来看，虽然硬盘式mp3不具有闪存式mp3的小巧便携，但其在外观设计上简约精致 ，大多硬盘式MP3采用的是典型的方体设计，散发出其独特的时尚魅力和设计的超前性，这无疑可以吸引的大多数商务人士及男性消费者的眼球。(4) 从音质上来看，对于渴望追求更高质量音质表现效果的用户群来说，那么硬盘式MP3播放器式他们的最佳选择。(a) 以硬盘作为存储介质的硬盘式MP3播放器，可以用最接近CD音质的320Kps位速率去压缩MP3，甚至可以直接将WAV文件放进硬盘式MP3播放器里，让用户享受最完美的音质输出效果。(b) 硬盘式MP3播放器也具备组合多种音效模式的功能，播放时声音圆润、质感较强。而火线接口的引入让硬盘式MP3播放器的传输速度达到大约2M/秒，传输速度