基于ARM的mp3数字音频播放系统软件Word格式.docx
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胡靖宇(12083116)
院系:
信息技术学院
专业年级:
08级电子信息科学与技术
指导教师:
职称:
2012年5月10日
摘要.....................................................................I
Abstract................................................................II
1绪论
1.1课题来源和背景....................................................
(1)
1.2课题研究的现状与意义..............................................
(2)
1.3数字音频解码算法的实现方法........................................
(2)
1.4本论文所做工作和以及需解决的关键问题..............................(3)
2系统总体设计方案及其硬件环境
2.1总体设计目标.......................................................(4)
2.2系统总体设计方案..................................................(4)
2.3系统设计硬件环境..................................................(6)
2.4软件开发平台简介..................................................(9)
2.5小结..............................................................(10)
3uC/OS-II操作系统移植
3.1uC/OS-II简介......................................................(11)
3.2移植要求..........................................................(12)
3.3uC/OS-II内核机制...................................................(13)
3.4uC/OS-II的移植步骤.................................................(15)
3.5小结..............................................................(20)
4数字音频播放系统软件设计与实现
4.1系统的启动........................................................(21)
4.2USB通信的设计流程..................................................(25)
4.3Flash文件系统结构及其存储管理......................................(37)
4.4MP3播放流程设计...................................................(42)
4.5人机界面的设计...................................................(47)
4.6小结..............................................................(50)
5总结与展望
5.1全文总结..........................................................(52)
5.2进一步的展望......................................................(52)
致谢...................................................................(54)
参考文献...............................................................(55)
姓名:
胡靖宇
专业:
电子信息科学与技术
指导教师:
李建
摘要
随着超大规模集成电路和数字电子技术的发展,以MP3为代表的消费类电子产品广泛的应用在我们的生活中,数字音频技术得到了长足的发展,而ARM技术也是当前研究的热点之一。
与传统的数字产品相比,利用ARM技术开发的产品有其自己的特点,结合ARM微处理器和操作系统,使MP3播放器的数字音频处理更加灵活,播放性能更加优化,同时使得整个系统的功能更加的全面。
本文结合数字音频技术和ARM嵌入式系统两个前沿技术,以SG850微处理器为核心,提出了基于ARM嵌入式的MP3数字音频播放系统解决方案。
本文以基于ARM嵌入式的MP3数字音频系统的软件设计与实现过程为主要内容,阐述了其相关技术和具体实现流程,其中重点分析了uC/OS-II操作系统的移植以及在其基础上的USB通信的实现过程和MP3播放的处理流程。
在操作系统移植方面,在研究uC/OS-II的内核机制的基础上,分析与处理器相关的代码文件并进行了相关的修改,给出了uC/OS-II的具体移植步骤;
在USB通信方面,将播放系统视作海量存储设备,利用BULK_ONLY传输协议来实现设备与主机的USB通信,且采用了Flash存储管理机制解决了传输数据存储丢失的问题;
在MP3播放处理方面,研究DMA内存管理机制,设计了双缓冲模式,给出了MP3播放处理流程,实现了大数据量音频数据的播放。
测试结果表明,本文所实现的MP3音频播放系统达到了预期的目标,同时因为在系统架构上的技术优势,系统可以方便的进行功能扩充。
关键词:
数字音频;
ARM;
uC/OS-II操作系统;
移植;
USB通信;
SG850
ARMbasedontheMP3digitalaudiobroadcastingsystemsoftware
Name:
HuJing-yu
Major:
Electronics
Tutor:
Lijian
Abstract:
Withthedevelopmentofultra-large-scaleintegratedcircuitsanddigitalelectronic
technology,MP3astherepresentativeconsumeroftheelectronicsproductsarewidelyusedinourdailylife.DigitalAudioTechnologyachievesaconsiderabledevelopment,inwhichARMtechnologyisoneofthehotonecurrently.Comparedwiththetraditionaldigitalproducts,theonebyusingofARMtechnologyhasitsownfeatures.CombiningARMmicroprocessorsandoperatingsystems,MP3PlayerDigitalAudioprocessingismoreflexibleandPerformanceOptimizationismoremodified,furthermore,thewholesystemfunctionismorecomprehensive.Onthebasisofthetwoadvancedtechnology--DigitalAudioTechnologyandARMEmbeddedSystem,aswellasSG850microprocessorasthecore,thepresentstudyputsforwardthesolutionsofMP3digitalaudioplayingsystemembeddedbyARM.RegardingthedesignandimplementationprocessofMP3DigitalAudioplayingSystemsoftwarebasedontheARMEmbeddedasthemaincontent,thispaperdescribestherelatedtechnologiesanditsspecificprocesses,inwhichfocusesontheanalysisofthetransplantationoftheuC/OS-IIoperatingsystemandtheundertakenprocessofUSBCommunicationonthefoundationofthissystemaswellasthemanipulationprocessofMP3player.Inthetransplantationofoperatingsystem,basedonthestudyofuC/OS-IIkernelmechanism,thepresentstudyanalyzesthecodedocumentsrelatedwiththeProcessingequipmentandmakestherelevantamendmentswhichprovidingthespecificstepsofthetransplantationofuC/OS-II.InUSBcommunication,regardingthebroadcastsystemasmassstoragedevices,bytheutilityoftransmissionequipmentofBULK_ONLY,itachievestheagreementwiththehostUSBcommunication.Moreover,thisstudyhasresolvedtheproblemofthelossofdatatransmissionbytheusageofFlashmemorymanagementmechanisms.InMP3playerdisposal,thisthesisinvestigatestheDMAmemoryma