完整版基于ARM的Mplayer播放器的移植毕业设计Word文档下载推荐.docx

1、ABSTRACT The present market has been seeing various designs of media players emerging one after another. Originating from MP3 which can only serves for appreciating music, the multifunctional media players nowadays have been developed into MP4 and MP5, which can display many video and audio formats.

2、 Based on the software-hardware combined multimedia processing. The official definition for embedded system is a application-centered ware tailorable dedicated computer system that can cater to the strict integrative requires of the application system of function, reliability, cost, volume and power

3、 dissipation.The graduate project plans to develop Mplayer with various play formats using the embedded platform of X86PC machine and ARM2410S, with the development of Linux embedded chips as the main line. The system first has accomplished players implementation of X86PC machine under the environme

4、nt of Linux, followed which Mplayer GUI has been constructed to achieve the transplantation and debug from Mplayer to ARM2410 embedded platform. Meanwhile, Mplayer is designed to display various video formats though research on the file formats of various videos. The graduate project has accomplishe

5、d all the requires of the assignment. Key words: embedded; Linux; video format; QT 第一章 前言.1 1. 研究背景和意义.1 2. 嵌入式系统概述.2 2.1 嵌入式系统定义 .2 2.2 嵌入式系统构架 .3 2.3 嵌入式系统开发流程 .5 3. 研究现状.7 3.1 嵌入式系统发展现状 .73.2 嵌入式移植研究现状 .83.3 毕设系统研究现状 .9第二章 系统分析 .10 1. 系统通用模型. 10 2. 系统主要任务和目标. 11 2.1 主要研究内容 .112.2 主要目标 .113. 系统结构分

6、析.12 3.1 ARM-Linux 端.123.2 X86PC 端.124. 系统选用的开发工具.12 4.1 UP-NETARM2410-S 嵌入式开发平台.124.2 Linux 操作系统.144.3 HEX EDIT .164.4 GCC 编译器.17第三章 系统概要设计 . 211. 总体设计. 21 1.1 系统体系结构 . 21 1.2 基本设计概念 . 22 2. 模块设计. 25 2.1 功能-模块对照表 . 25 2.2 各功能模块逻辑关系 . 26 第四章 系统详细设计 . 27 1. 嵌入式开发环境的搭建. 27 2. 视频格式分析模块. 28 2.1 模块概述 . 2

7、8 2.2 模块分析 . 28 3. MPlayer 模块 . 36 3.1 X86-MPlayer 模块. 36 3.2 ARM-MPlayer 模块. 39 3.3 MPlayer 编译指令. 40 4. Gcc 模块 . 42 4.1 Gcc 模块定义. 42 4.2 ARM-Linux-gcc 模块安装编译. 43 5. MINICOM 模块 . 44 5.1 MINICOM 定义. 44 5.2 配置流程 . 44 6.内核烧录. 45 6.1 内核介绍 . 45 6.2 模块执行流程 . 45 7. GUI 模块 .47 7.1 模块概述 . 47 7.2 QT 环境搭建. 47

8、7.3 插槽机制 . 49 7.4 主要数据结构和服务方法 . 51 第五章 系统测试 . 54 1. 测试计划. 54 1.1 测试对象 . 54 1.2 测试目标 . 54 1.3 测试原则 . 55 1.4 测试策略 . 56 2. 测试过程. 56 2.1 模块测试 . 56 2.2 模块集成测试 . 59 2.3 系统测试 . 61 3. 错误总结. 62 3.1 Mplayer 移植错误分析. 62 3.2 内核声卡驱动 BUG 消除 . 63 第六章 结 论 . 67 1. 本系统特色. 67 2. 开发心得. 67 参考文献 . 70 第一章 前 言 1. 研究背景和意义 随着

9、科学技术的迅猛发展，人们的物质生活逐步得到改善，对精神层面的需求逐渐增强。由于不满足于仅在家中欣赏电视提供的多媒体，便携的媒体播放器应运而生。随着计算机和信息技术快速发展，人们对媒体播放器也提出了更加苛刻的要求。比如更动听的音质，更多的视频音频支持格式，更加人性化的操作界面等等。嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的专用计算机系统，不能独立于应用而自行发展，否则会失去市场。嵌入式系统的核心部件即嵌入式微处理器的功耗、体积、成本、处理能力和电磁兼容性等均受应用要求的制约，这些方面也正是各个半导体厂商竞争的热点。嵌入式系统的硬件、软件设计都必须精心考虑，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，只

10、有如此才能在具体应用时在处理器的选择面前更具有行业竞争力。嵌入式处理器必须针对其用户的需求，对芯片配置进行裁剪才能符合性能标准。由于嵌入式系统和具体应用有机结合起来，才能广泛应用于各种行业。如图1-1所示。1-1 嵌入式系统应用多媒体技术的快速发展，在媒体播放方面独占鳌头的则是新兴的开源软件MPlayer。MPlayer是Linux下最优秀的多媒体播放器之一，它的播放速度最快，支持的文件格式也最多，在X86 PC机上运行很稳定，将其移植到精简指令集的嵌入式系统中去，是十分有价值的。由于MPlayer其开源的特性，使得修改，定制一份具有针对性的MPlayer成为可能。并随着MPlayer版本的提

11、高，功能与稳定性的不断完善，使用MPlayer作为媒体播放器的产品将成为趋势。由于开源软件免费的特性，使用MPlayer开发的产品将能够节省软件方面的成本。因此，对于MPlayer移植的可行性的分析与实现，十分具有现实意义。2. 嵌入式系统概述 2.1 嵌入式系统定义目前嵌入式系统已经渗透到我们生活中的每个角落，其地位和价值已经不可取代。嵌入式系统一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。可从几方面来理解嵌入式系统：1、 嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合 才会

12、更具有优势。因此嵌入式系统具有很强的专用性，必须结合实际系统需求进行合理的裁减使用。2、嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术和各个行业具体应用相结合后的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。所以，介入嵌入式系统行业，必须有一个正确的定位。3、嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。目前嵌入式系统的核心往往是一个只有几 K 到几十 K 的微内核，需要根据实际的使用进行功能扩展或者裁减。由于微内核的存在，使得这种扩展能够非常顺利的进行。2.2 嵌入式系统构架一般而言，嵌入式系统的构架可

13、以分成四个部分：处理器、存储器、输入输出（I/O）和软件。核心部件是嵌入式处理器。嵌入式处理器是为了完成专门的应用而设计的特殊目的的处理器。嵌入式处理器一般分成如下四类：1、嵌入式微处理器（Embedded MicroProcessor Unit，EMPU）。在通用计算机CPU的基础上，在工作温度、抗电磁干扰及可靠性等方面都做了各种增强。在使用EMPU构建母板时，只保留和具体嵌入式应用相关的部件，可以大幅度减小系统体积和功耗。嵌入式微处理器目前主要有AmI86/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS和ARM系列等。2、嵌入式微控制器（MicroControlle

14、r Unit，MCU）。将整个计算机系统都集成到一块芯片中，也可以称为单片机。与微处理相比，微控制器的体积较小，成本也较低，但是灵活性、系统资源有限，而且很难进行扩展。3、嵌入式DSP处理器（Embedded Digital Signal Processor，EDSP）。DSP处理对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合与执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度较高。4、嵌入式片上系统（System on Chip，SOC）。随着EDI的推广和VLSI设计的普及化及半导体工艺的迅速发展，在一块芯片里面可以实现复杂的系统。SOC很大程度地减小了系统的体积和功耗，提高可靠性。如图1-2所示：图1

15、-2 嵌入式系统构架在嵌入式系统中，为了有效地管理硬件资源以及多任务处理操作，在用户应用程序和嵌入式硬件之间加入了一层软件系统，称为嵌入式操作系统。操作系统包括存储器管理、硬件设备管理、中断处理、任务间通信、任务调度以及定时器管理等软件模块。嵌入式操作系统的引入，为用户应用程序的设计提供编程接口。用户应用程序使用这些编程接口可以实现复杂的逻辑功能。但是嵌入式操作系统本身需要一定的系统资源，而在嵌入式系统中，系统资源是有限的。这就需要对嵌入式操作系统进行特别设计。目前，应用比较广泛的嵌入式操作系统主要有:C/OS-、uCLinux、ARM-Linux、VxWorks、pSOS、Nucleus、P

16、lamOS、Windows CE、Embedded Linux、ECOS、QNX、Lynx以及Symbian等。2.3 嵌入式系统开发流程 嵌入式系统开发采用生命周期的方法，整个过程可以分为：1、需求分析阶段2、设计阶段（包括硬件与软件的规格要求）3、生成代码阶段（编程、测试和调试）绝大多数软件开发都是基于native方式，在通用微机上进行本机编辑、本机编译、本机链接、本机调试、本机运行。但嵌入式软件的开发都是在支持交叉编译的环境下进行，这是一套编译器、连接器和libc库等组成的集成开发环境。宿主机上交叉编译、交叉调试，目标机上运行被调试程序。如图1-3为流程说明图：图 1-3 嵌入式软件开发

17、流程 交叉编译，就是在一台电脑上生成能够在另外一台电脑上执行程序的代码。除了兼容性扩展的优势之外，交叉编译还以下两个优点：一是当目标系统对其可用的编译工具没有本地配置时，往往采用交叉编译来提供方便；二是当主机系统比目标系统要快得多，或者具有多得多的可用资源时，也会经常采用交叉编译的方法。尤其是第二点非常重要，因为绝大部分嵌入式系统并没有能够编译生成可执行程序的能力，它们需要宿主机来帮助生成用来执行的代码程序。本毕业设计系统建立交叉编译环境，利用可移植性强的 C语言在宿主机上编辑并交叉编译 MPlayer 等一系列程序，再利用交叉编译调试工具链接生成可执行代码，最后向目标平台移植运行。3. 研究

18、现状3.1 嵌入式系统发展现状嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器，据不完全统计，全世界嵌入式处理器的品种已有上千种之多。几十年来，各种4、8、16和32位的处理器在嵌入式系统中都有广泛应用。嵌入式系统的处理器可以分为两大类：一类是采用通用计算机的CPU为处理器，如X86系列；另一类为微控制器和DSP，微控制器具有单片化、体积小、功耗低、可靠性高、芯片上的外设资源丰富等特点，成为嵌入式系统的主流器件。当前，嵌入式系统处理器的发展趋势主要采用32位嵌入式CPU，其主流系列有ARM（包括Intel公司的strong ARM和XScale）、MIPS和SH三大系列。嵌入式系统CPU的另一类型

19、为DSP。当前，DSP处理器的典型结构是单片化嵌入式DSP，如TI公司的TMS320系列；另一类是在通用CPU或单片系统中增加DSP协处理器，如Intel公司的MCS-296等。还有一种类型是选用嵌入式单片系统SOC（System On a Chip）。其中，特别要指出，RISC技术为计算机体系结构带来了一次重大的变革。简单的、固定长度的、单周期执行指令的RISC计算系统，与传统、复杂、可变长度指令并行执行的CISC计算机系统相比较，在相同的条件下，RISC技术的速度快25倍，具有巨大的性价比优势。RISC技术推动着计算机体系结构从封闭的CISC向开放的结构发展。因此，世界上各大CPU芯片制造

20、厂商争相开发生产RISC芯片，目前的典型结构为ARM系列、MIPS和SH32位字长，最高时钟速率可达600MHz。多种嵌入式实时操作系统大都支持上述RISC处理器。近几年嵌入式系统技术发展有以下几个显著的变化：1、新的处理器越来越多。一方面，嵌入式操作系统自身结构的设计更易于移植；另一方面，系统应能使用驱动程序开发与配置环境，造就一个新的BSP（板级支持包）和驱动程序结构，以适应微处理器的不断升级变化。2、开放源码之风己波及嵌入式操作系统厂家。越来越多的嵌入式操作系统厂家出售产品时，同时附加了源程序代码并含生产版税。3、电信设备、控制系统要求的高可靠性，对嵌入式操作系统提出了新的要求。各类通用

21、机上使用的新技术、新观念正逐步移植到嵌入式系统中，如动态数据库、移动代理等。4、主要由于人们对自由软件的渴望与嵌入式系统应用的定制性，要求提供系统源码层次上的支持，而嵌入式Linux适应了这一需求。它具有开放源代码，系统内核小、效率高、内核网络结构完整等特点，裁减后的系统很适于如信息家电等嵌入式系统的开发。5、嵌入式系统的多媒体化和网络化方向趋势，特别是嵌入式系统技术与Internet、无线网络等通讯手段的结合。上述变化孕育嵌入式系统即将进入一个高速发展的新时期。在不久的将来，嵌入式系统应用将越来越多样化。它不仅仅局限于传统的控制领域，例如信息家电、工业、农业、商业、服务业等各行各业，而且将渗透到社会和家庭的各个角落。嵌入式系统的未来将更加绚丽缤纷。3.2 嵌入式移植研究现状 目前，对嵌入式Linux系统的开发正在蓬勃兴起，并已形成了很大的市场。除了一些传统的Li