嵌入式课程设计--基于RAM音乐播放器的设计与实现。

嵌入式系统课程设计报告题目基于RAM音乐播放器的设计与实现院系班级姓名学号指导教师基于RAM音乐播放器系统设计与实现目录1课题研究意义、现状及应用分析.............................................................................11.1课题研究意义....................................................................................................11.2课题研究现状..................................................................................................11.3系统用例分析.....................................................................................................11.3.1普通用户用例分析...............................................................................22系统总体方案设计及功能模块介绍...........................................................................32.1系统总体设计.................................................................................................32.2音乐播放前台功能模块设计........................................................................32.3音乐播放实现后台功能模块设计...................................................................43系统硬件平台及接口设计.........................................................................................53.1系统环境............................................................................................................53.2音乐播放前台模块硬件....................................................................................53.3音乐播放实现后台模块硬件............................................................................63.4系统硬件接口设计............................................................................................64系统软件设计与实现....................................................................................................74.1主程序设计与实现............................................................................................74.2键盘扫描程序设计与实现................................................................................74.3音乐播放实现后台模块的设计........................................................................95系统软件功能设计......................................................................................................115.1测试的意义和目的...........................................................................................115.2测试方案..........................................................................................................115.3系统软件测试..................................................................................................115.4系统硬件测试..................................................................................................116总结...........................................................................................................................137实现代码...................................................................................................................13基于RAM音乐播放器系统设计与实现11课题研究意义、现状及应用分析1.1课题研究意义随着科技的不断进步，越来越多的电子科技产品踊跃在我们的眼前，改变着我们的生活及工作，同时也推动了社会的发展与进步，但是科技技术在不断的更新，电子产品随之淘汰的速度就加快了，开发一个功能集全的电子产品是在所必须的，在这个节约型的社会。“寸金光阴”十分贴切现今社会状况，这是一个分秒必争的社会，电子行业的不断发展，人们对消费电子类的需求量不断地增大，根据消费者需求设计的音乐播放器越来越受到大家的欢迎。嵌入式系统具有高度集成化、高稳定性、功能定制化、低功耗、高安全性、高性价比等特点，被认为是当今应用系统领域研究开发的主流。越来越多使用功能强大、价格低廉的嵌入式操作系统及其相应图形用户界面的不断发展，嵌入式软件的开发显得越来越重要，并且嵌入式软件其稳定性好，还极其方便嵌入到其它产品中而广受社会群体的欢迎。嵌入式软件开发的学习对我们学生来说是一个很好的契机，以后将有一个很好的发展。在数字化的潮流下，嵌入式系统已成为当前研究和应用的热点之一了，嵌入式的手持设备诸如视音频多媒体应用就越来越广泛。通过实际动手操作，基本可以在ARM板实现一些自己想要的设置，了解和掌握了一些ARM开发板的基础知识，增强了对实际电路的认识，对板上的一些串口可以简单的应用了。1.2课题研究现状娱乐是人们生活中必不可少的一部分，在嵌入式多媒体播放器方面，国内外已经出现了像MP3\MP4和智能手机等众多样的便携式嵌入式多媒体播放器。这些都只能实现单一的播放或是固定的媒体格式，可扩展性比较差，现在这些功能模块都正在不断完善中，网络的发展影响着方方面面，随着也将会有远程控制管理的设计和实现的普及。为给用户提供最舒适的服务。在嵌入式系统上开发媒体播放器已经成为了一个技术热点，由于音乐播放器能够满足人们的视听享受已经逐渐成为了系统中不可或缺的重要组成部分，所以当前许多嵌入式产品中都包含媒体播放器。实现一个简单的音乐播放器。此播放器能够播放本地的音频文件，在功能方面，它还具备一些基本的音乐操作处理功能。基于RAM音乐播放器系统设计与实现21.3系统用例分析1.3.1普通用户用例分析普通用户可以自己选取喜爱的歌曲数字化版本，放入程序中，编译生成.bin文件，然后烧写到RAM板中，微处理器响应，蜂鸣器播放歌曲。简单的用户用例分析图如图1-1所示。图1-1基于RAM音乐播放器系统设计与实现3当用户烧入文件到开发板后，ARM上所安置的LCD上就会有图像的显示，可以设置VSYNV帧同步信号或HSYNC行同步信号等如图1-2所示。图1-22系统总体方案设计及功能模块介绍2.1系统总体设计系统主要由S3C2440微处理器、音频解码芯片、LCD、存储模块、USB接口、基于RAM音乐播放器系统设计与实现4输入设备键盘和系统供电电源等组成。其中各部分电路均采用模块化设计，各模块之间通过总线进行连接。系统总体结构图如图2-1所示。图2-12.2音乐播放前台功能模块设计这次的实验我们利用嵌入式开发板的蜂鸣器来制作音乐播放器,使用不同的声音频率来表达我们的do,re,mi,fa,sol,la,si.而LCD界面用来显示音乐播放的相关信息，如图2-2所示。图2-22.3音乐播放实现后台功能模块设计本设计是以ARM2440芯片板为基础，利用开发板上的蜂鸣器，通过软件编程对蜂鸣器进行发音频率、时间等的控制，进而驱动蜂鸣器来播放音乐。本设计播放的为编制音乐，即对音乐先进行解码后再播放。图2-3基于RAM音乐播放器系统设计与实现53系统硬件平台及接口设计3.1系统环境ARM开发板的硬件配置CPU、SDRAM、FLASH、LCD(包括键盘LED驱动器，触摸屏)、以太网、USB、串口、调试接口（JTAG）、AD及扩展。开发板与主机之间采取JTAG、COM通信。宿主机在不同平台的搭建：1）宿主机之windows平台开发环境：ADS1.2+超级终端ADS1.2：学会使用ADS平台软件，会用AXD进行调试。超级终端：一般设置波特率115200，数据位8位，停止位1，无奇偶校验，软件硬件流控制设为无。2）宿主机之Linux平台开发环境：Linux+minicomLinux：定制或全部安装。下载安装交叉编译器minicom：初始化，配置，同windows下超级终端。3.2音乐播放前台模块硬件音乐播放使用的是蜂鸣器，为了便于调试，设计了蜂鸣器驱动电路，如图3-1所示。开发板使用的是无源蜂鸣器。电容用于提高电路抗干扰性能。电阻起保护三极管的作用，当三极管突然截止时，无源蜂鸣器两端产生的瞬时感应电动势可以通过电阻迅速释放掉，避免叠加到三极管集电极上从而击穿三极管。图3-1基于RAM音乐播放器系统设计与实现63.3音乐播放实现后台模块硬件单片机演奏一个音符，是通过引脚，周期性的输出一个特定频率的方波。这就需要单片机，在半个周期内输出低电平、另外半个周期输出高电平，周而复始。演奏时，要根据音符频率的不同，把对应的、半个周期的定时时间初始值，送入定时器，再由定时器按时输出高低电平。如图3-2所示为音频电路图。图3-23.4系统硬件接口设计在嵌入式开发板中，蜂鸣器与GPB0口相接。从系统角度看，嵌入式系统是多种系统要素之间的很多接口的集合，这里罗列的主要资源是系统处理器。处理器接口可以分成两大类，分别标识为本地总线和硬件总线。值得注意的是，本文中的总线是根据处理器利用资源时的访问类型单独定义的，与具体的硬件连接没有对应关系。本地总线是资源与处理器之间的接口总线，它允许无限制的连续访问。无限制访问意味着处理器能够利用其内部数据类型(如