粤嵌开发板电子相册嵌入式课程设计

课程设计说明书题目：电子相册课程名称：嵌入式系统学院：专业：学号：姓名：指导教师：完成日期：2017年6月10日1目录1.设计的工程背景......................................................................................................21.1任务阐述......................................................................................................21.2任务分析........................................................................................................21.3课题项目管理计划进度表............................................................................32.工程设计方案............................................................................................................32.1系统方案设计................................................................................................32.2硬件电路设计................................................................................................52.3软件程序设计................................................................................................53.方案实施..................................................................................................................63.1软件程序调试过程.........................................................................................64.结果与结论............................................................................................................124.1设计结果......................................................................................................124.2结论..............................................................................................................135.收获与致谢............................................................................................................146.参考文献................................................................................................................157.附件........................................................................................................................16附件1：答辩问题回答记录表................................................................................2721.设计的工程背景1.1任务阐述设计任务：制作一个电子相册，要求每个人一种特效，结果显示在ARM开发板上。开发平台为LINUX。电子相册简介：以数字照片的存储和浏览为主要功能，具有内置数据存储器、USB等卡接口、强大的文件管理等特征。背景：在市场需求上，随着数码相机的普及，作为一种以数字照片的保存、回放和浏览为核心的功能产品迎合了消费者需求，嵌入式linux的电子相册比一般电子相册更具优越性和实用性。目前市场，目前主流电子相册软件普遍体积庞大、占用内存多、硬件要求高。所以开发一个运行速度快，占用空间小，对硬件要求较低的功能实用的嵌入式Linux电子相册很有意义。Linux开发优势：Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统。目前存在着许多不同的Linux,但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中，从手机、平板电脑、路由器和视频游戏控制台，到台式计算机、大型机和超级计算机。Linux是一个领先的操作系统，世界上运算最快的10台超级计算机运行的都是Linux操作系统。严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核，但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU工程各种工具和数据库的操作系统。Linux是我国软件的国策，尤其是在IT行业，庞大的使用群体、开放的体系和丰富资源使得Linux将是日后普及和推广的重点。Linux的优越性日益凸显Linux将是我们学习和工作实用的首选。目前，很多网络技术、服务器、网络设备都是基于Linux操作系统，并且在不少时尚的手机、PDA、媒体播放器等消费类电子产品中已经广泛使用Linux作为操作系统。在Linux软件国策的指引下，Linux已经得到很大的普及。很多学生已经自发地通过书籍、互联网等资源学习Linux。综上所述，提高技术水平就是以市场流行需求为导向进行研发，特别是像嵌入式种工程类的技术。在条件允许的情况下，我们甚至应该时刻与国际接轨，掌握当前最领先的技术。1.2任务分析3设计的目标是制作5种电子相册特效，每个人负责制作一种。在制作前期，首先要查阅资料，了解电子相册的背景和制作原理，对其形成大致的设计方案。然后，根据资料安装linux和虚拟机软件，搭建开发环境，安装交叉编译。最后，根据自己设计的方案进行尝试，不断修改错误，直到达到目标。1.3课题项目管理计划进度表序号各阶段完成的内容完成时间1查阅相关文献资料、课题调研2017.5.20-2017.5.232掌握设计软件、制订进度计划2017.5.23-2017.5.273系统方案的比较和选定2017.5.27-2017.5.284编写实现特效的代码2017.5.29-2017.6.55编译，运行目标文件，查看结果，根据结果进行代码的修改2017.6.05-2017.6.086制作答辩PPT2017.6.08-2017.6.097撰写课程设计说明书2017.6.09-2017.6.118答辩2017.6.122.工程设计方案2.1系统方案设计目前市场上的主要设计方案：①单芯片解决方案以单芯片的解决方案，以ESS/AMLOGIC/MPX等芯片设计为代表，PHILIP/Sony等品牌厂商也以该方式为主。该方案的优点：（1）结构简单，成本低，芯片功能强大；（2）多媒体的编解码速度快。该方案的缺点：（1）可扩展的余地不足；4（2）对读卡部分，某些方案使用硬件实现，不能支持新类型的卡；（3）应客户要求的二次开发比较不方便。②以DSP+FPGA等硬件为基础，用软件算法实现功能这种方案，是以DSP来实现多媒体部分的编解码算法，再由FPGA实现显示输出格式的算法转化；读卡部分，文件系统部分由DSP软件处理，外围设备大的驱动由DSP的软件算法实现。这种方案的优点：功能扩展升级性强，软件实现读卡部分，新的类型卡，外围设备可以通过升级方式实现。这种方案的缺点：（1）整体成本比较大；（2）客户二次开发难度大。DSP和FPGA的算法实现需要专业人员；（3）显示输出由FPGA实现，该类输出大部分是数字的输出，模拟输出支持比较弱。③ARM核心方案以ARM等强大的CPU为核心，以WINCE、LINUX等操作系统为软件核心架构系统。此方案以ARM如S3C2410、Intelxscale等强大的嵌入式CPU为架构，速度在200M-300MHZ。嵌入WINCE、LINUX等操作系统，实现多媒体的编解码。该方案的优点：（1）系统芯片功能强大，实现的功能多，对于新的多媒体格式支持好，只需要安装更新的软件；（2）硬件电路简单；（3）二次开发容易实现。该方案的缺点：（1）成本较大，该类强大的CPU一般使用在PDA等嵌入式领域；（2）比较耗电，使用软件解码功耗与频率相关性很大。本设计选用的是第三种方案：以CortexA8为核心，以Linux操作系统为软件核心架构。基于CortexA8的微处理器具有低功耗、低成本、高性能等特点。GEC210开发板简介：GEC210是一款高性能的CortexA8核心板，它由广州粤嵌股份设计、生产和发行销售。它采用三星S5PV210作为主处理器，运行主频可高1GHz。S5PV210内部集成了PowerVRSGX540高性能图形引擎，支持3D图形流畅运行，并可流畅播放1080P大尺寸视频。GEC210主要采用了2.0mm间距的双排针，引出CPU大部分常用功能引脚，，5另外还根据S5PV210芯片的特性，分别引出了标准的miniHDMI接口，如图所示。GEC210板载512MDDR2内存，可流畅运行Android,Linux和WinCE6等高级操作系统。它非常适合开发高端物联网终端，广告多媒体终端，智能家居，高端监控系统，游戏机控制板等设备。图2-1GEC210开发板(a)图2-2GEC210开发板(b)2.2硬件电路设计粤嵌GEC210开发板为硬件平台，Ubuntu为开发环境，通过串口进行文件的传输，在工程师给定的项目基础函数上，通过修改和运用“voidlcd_draw_bmp(char*name,intx0,inty0,intw,inth)”函数实现图片位置，大小的改变，再加上延时函数的运用，实现五种图片特效。图2-3硬件总框图2.3软件程序设计总设计方案：ARM芯片CortexA8时钟电路LCD显示USB接口电路63.方案实施3.1软件程序调试过程①安装虚拟机和linux软件。②搭建环境和安装交叉编译。1)找到ubuntu系统工作目录大层叠（图形浮现大小及位置）小反转（反转函数）大7图3-12)在windos系统下找到该工作目录并创建一个文件夹，将arm-2009q3.tar.bz2复制过去。图3-23)启用共享文件夹8图3-34)主机路径为windos系统下arm-2009q3.tar.bz2的目录，名称自动生成图3-49图3-55)可以在文件系统中/mnt/hgfs/share目录下看到这些。图3-66)为了可以将arm-2009q3.tar.bz2复制到/opt目录下，/opt默认所有者为root，所以要更改/opt的所有者为我登陆的账户。图3-77)将文件复制到/opt目录下。10图3-88)执行如下解压命令。②聚焦逐现特效部分调试原本打算做图片翻转的特效，在网上查到图片翻转特效的算法并经过修改如下：//24bitto32bitfor(x=0,y=8