基于ARM的mp3数字音频播放系统软件.docx

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基于ARM的mp3数字音频播放系统软件

吉林农业大学

学士学位论文

题目名称：

基于ARM的mp3数字音频播放系统软件

学生姓名：

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）

基于ARM的mp3数字音频播放系统软件

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