基于嵌入式linux的mp3播放器的設計與實現畢業設計論文-免費閱讀

　　

【正文】 QWidget 類代表一般的窗口，其他窗口類都是從 QWidget 類繼承出來的，而 QWidget 類則同時繼承了 QObject 類和 QPaintDevice 類，也就是說，窗口類都是 Qt 對象類。 圖 有圖形 操作 界面的 播放 器各模塊間的關系 圖 程序 的編寫和 實現 (1)建立工程文件 在桌面建立 名為 “ player” ，將在該文件夾中建立名為“ ”的工程文件 ，同時所用的其它中間文件都保存在這個文件夾里面 。 Qt/E 同 Qt X11 的 架構 是 不同的 ， 會 直接操作 Frame Buffer。 Qt中有各種圖形和按鈕的類。 使用 Qt/E 的話 ，開發者可以 方便的移植程序到不同的平臺上，主要的工作就是 重新編譯代碼， 完全 不需要對代碼進行 任何的 修改 ，這是 Qt 移植同Bootloader 移植、 Linux 內核移植、文件系統移植 的最大區別，而這原因在于Qt 是建立在應用層之上的，不需要 同硬件直接接觸，這樣也減少了程序開發員的工作量 。該文件的實質是 對 ./congigure 命令中的那些 編譯參數 進行指定 ： vim mplayer_config_file ，向其中增加如下內容： ./configure \ prefix=/data/lost+found/mplayer_install \ disablemp3lib \ disablearmv5te \ disablearmv6 \ disablemencoder \ disableiconv \ disablelive \ disabledvdnav \ disabledvdread \ disabledvdreadinternal \ disablelibdvdcssinternal \ enablelibavcodec_a \ enablelibavcodec_mpegaudio_hp \ disableivtv \ 南京工程學院畢業設計說明書（論文 ） 29 enablemad \ enablefbdev \ enableossaudio \ enablealsa \ enablecrosspile \ cc=armlinuxgcc \ hostcc=gcc \ target=armlinux \ enablestatic \ disablework \ disablei6 \ disableftp \ disablewin32dll \ disablevcd \ disabletv \ extracflags=I/tmp/libmad/mad/include \ extraldflags=L/tmp/libmad/mad/lib \ 2amp。詳細地 命令 如下： tar xzvf cd ./configure CC=armlinuxgcc host=armlinux disableshared disabledebugging prefix=/tmp/libid3tag/id3 make make install 完成后 會 在 /tmp/libid3tag/id3/目錄下生成 包含 頭文件和庫文件 的文件夾 include 和 lib。 (3)然后依次輸入 下面的三條命令 ： ./configure make make install (4)最終出現圖 ，表明在 PC上安 裝 可在 X86平臺下運行的MPlayer最終成功 安裝 。 Bootloader 的移植、內核和驅動的移植、文件系統 的移植以及 Qt 的移植過程并不是本畢業設計的重點，本次畢業設計直接使用廠商提供的 Uboot、內核鏡像、支持 QT/E 的文件系統。 內核移植 的主要工作主要是修改 與 CPU 體系結構相關部分 ，即啟動代碼的修改，內核的鏈接及裝入，參數傳遞，內核引導 等 幾個部分 。 本 畢業設計中的軟件 ，是需要 移植到基于 ARM9 內核的三星 S3C2440 平臺 的 。如圖 。 燒寫關鍵步驟的說明： 打開 JFlash ARM—— “ Option” 菜單 —— “Project Setting” ，進入工程配置界面 。 南京工程學院畢業設計說明書（論文 ） 19 UBoot 是一個通用 的 引導程序（ Universal Boot Loader），其通用性主要 體現在不僅 支持 對 多種嵌入式操作系統的引導，包括 Linux、 QNX、 LynxOS、NetBSD、 VxWorks等 ； 而且 對 多個體系架構的嵌入式處理器 提供 支持 ，如 ARM、PowerPC、 MIPS 和 XSCALE 等。 安裝 和驗證的 步驟如下： (1)使用解壓命令： tar zxvf C /opt， 將該文件解壓到 /opt 下； (2)接著修改 /etc 目錄下了 profile 文件來設置環境變量 ： vi /etc/profile ； 然后 向該文件中最后面加入一行 ： export PATH=/opt/toolchains/arm920teabi/bin:$PATH； (3)隨 后 用 保存退出 。 安裝 VMware Tools 點擊“ VM” “ Install VMware Tools” ，會自動下載 Vmware Tools 軟件（當然前提是正確配置虛擬機的網絡 ，在 此就不進行詳細的介紹了 ）， 作者使用的版本是 VMware Tools 是 VMware 虛擬機中自帶的一種增強工具，是 VMware 提供的增強虛擬顯卡和硬盤性能、以及同步虛擬機與主機時鐘的驅動程序。 注意點： 在安裝時 需要 選擇“桌面”，這樣 開機 就有 GUI 界面了，方便使用。 Red Hat 公司不再開發桌面版的 Linux 發行包，而將全部力量集中在 企業 版的開發上，也就是 Red Hat Enterprise Linux（ 如 圖 所示 ） 版 本 ，但仍然公開源碼。 南京工程學院畢業設計說明書（論文 ） 14 圖 本次畢業設計中 建立的快照 RedHat 介紹 及其 在 VMware 中的 安裝 Linux 是一類 Unix 計算機操作系統的統稱。萬一某些東西出錯了，你可以通過使用恢復到快照來保持磁盤文件系統和系統存儲。 在配置好網絡 后 ，就 可以用 Tel 客戶端 控制開發板 ，這樣就可以免去頻繁的切換目錄了 。 目標板操作系統：經過裁剪的 Linux 系統 。 圖 MP3 播放器硬件 框圖 S3C2440 （ ARM9） 液晶 觸摸 屏 RJ45 以太網接口 音頻處理 模塊 NAND FLASH NOR FLASH SDRAM 南京工程學院畢業設計說明書（論文 ） 11 本 方案 的說明 ： 采用基于 ARM S3C2440 的開發板。從實際應用 來看， NOR 較多的用 在工業領域， 特別是 用于 程序存儲 等 少量數據存儲 的需求 ； NAND 較多 使用再 在消費領域 中 ， 適合 大量數據存儲 。畢業 設計中的 開發平臺是 Red Hat Enterprise Linux 操作系統 ，其 是 安裝 在 VMware Station 虛擬 化平臺 中的，可以方便的與 Windows 操作系統進行數據共享 和傳輸 。 首 先 是對系統的整體架構進行了介紹 ； 對系統的硬件電路和 功能模塊進行了介紹。安裝在 /opt 目錄下，在桌面會生出Qt Creator 快捷方式，打開后進行一些參數的設置之后即可進行程序的開發，例如指定 qmake 的路徑。不同的是它封裝不同操作系統的訪問細節，而且能 實現跨平臺應用 [5]。 Qt 的介紹 Qt 是挪威 TrollTech 公司開發的跨平臺 C++圖形用戶界面研發工 具。 同時 “ ARM” 也是一 家 公司的名稱 ， ARM 這家公司 于 1991 年 成立 于英國劍橋 ， 該公司的特點是 只設計基于 ARM 架構的處理器內核，再將該產品及相關專利授權給其他半導體 廠商 、軟件 廠商 和 OEM 廠商公司使用或生產，包括Intel、 Apple、微軟、三星、 高通 、 索尼等 [4]， ARM 公司本 身沒有任何工廠。 Linux 由 Linus Trovalds 于 1991 年發明，是 1990 年后出現的新學派 Unix 陣營（也包括 FreeBSD、 NetBSD、 OpenBSD 和 Darwin）的領頭羊，代表了整個陣營的設計方向 [3]。 UNIX，作為現代操作系統的祖先，從貝爾實驗室流傳出來。 尤其是平板電腦，使人們對嵌入 式設備和電腦界限的劃分逐漸模糊。 從 20 世紀 80 年代 開始， 在 嵌入式系統 出現了 “操作系統” 概念 ，這使得開發人員可以進一步縮短開發周期，降低開發成本并提高開發效率。 Moving Picture Experts Group Audio Layer III（ MPEG1 Audio Layer 3，動態影像專家壓縮 標準音頻層面 3），經常稱為 MP3，是當今相 當 流行的一種數字音頻編碼和有損壓縮格式，它被設計來大幅降低音頻數據量，而對于大多數用戶的 人體自身 聽覺感受來說，重放的音質與最初的不壓縮音頻相比 并 沒有 極其 明顯的下降。 系統測試表明，該 MP3 播放器能實現如下功能 ： “播放”、“ 暫停 ” 、“停止”、“音量調節” 、“退出 程序 ” 和“歌曲播放時間” ，系統運行穩定，基本達到了設計要求。 論 文 首先 介紹了嵌入式操作系統 的最新發展 、嵌入式 Linux、 ARM 的 特點以 及 Qt 等的相關知識 。任何一個普通人都可能擁有各種使用嵌入式技術的電子產品 。 所以課題選擇基于嵌入式 Linux 的 MP3 播放器的設計與實現，具有一定的現實意義。C/OSII、 eCOS、 uITRON 等嵌入式操作系統 。開發基于南京工程學院畢業設計說明書（論文 ） 3 Andriod 的系統時，需要向其他廠商如微軟、諾基亞、三星等公司繳納專利授權費用，而基于嵌入式 Linux 開發的系統就沒有這個問題，適合小型廠商和個人的商業開發。 GNU，即 GNU’ s Not UNIX 。 按照處理器內核的體系結構，可以將嵌入式處理器分為： MIPS 處理器、ARM處理器、 PowerPC 處理器、 ColdFire/68K 處理器等。 微軟于 2020 年 10 月發布基于 ARM 架構 CPU 的 Surface Windows RT，同時也意味著視窗操作系統從 Windows8 開始可以在 ARM 平臺上運行了。 Qt 的一個顯著特點是跨平臺特性。其是專門用于 ARM 平臺的 Qt 版本。 論文結構 本論文共分六章： 論文的第 一章， 是 緒論部分。 第六章 是 總結與展望，回顧了本次畢業設計及其中的不足 之處 。 從對數據傳輸速率來看 ， NAND 要比 NOR快很多，因為 NAND 是 按 頁操作的而 NOR 是 按 字節操作的。 S3C2440 的啟動方式 說明 如果 把 S3C2440 配置成從 NAND Flash 啟動（開發板 啟動開關拔 至 NAND端 ） S3C2440 的 NAND 控制器會自動把 NAND flash 中的前 4K 代碼數據 復制至內部 SRAM 中 (地址為 0x40000000),同時還把這塊 SDRAM 的 地址映射 為0x00000000（ CPU 總是 從 0x00000000 地址 開始運行程序 ） 。 軟件平臺 (1)操作系統 本次畢業設計 使用 虛擬 化平臺 VMware Station,并在其中 建立虛擬機， 進而 在該虛擬機之中 安裝 Red Hat Enterprise Linux 系統 。 使用 串口 線 也可以傳輸文件至開發板，但是速率較慢。 利用該軟件，可以建立 許多虛擬機 。 比如為了安裝不同版本的多個交叉編譯器 ， 就 可以使用該功能。 Red Hat Linux 是商業上運作最成功的一個 Linux 發行套件，普及程度很高 。 2020 年 11 月 10 日RedHat Enterprise Linux 。 這 是比 Ubuntu 等 Linux 發 行版本 的一個 優勢， 至少 可以節約開發 人員 的時間。 下面講述如何 詳細 裝 VMware Tools 的過程： (1)點擊菜單 “ VM”選 項 卡 ，選擇 Install vmware tools 這個時候會出來 一個 可以 安裝的 .gz 格式的壓縮 文件包 (2)cd /media/VMware\ Tools/ 就會看見這個 壓縮 包 南京工程學院畢業設計說明書（論文 ） 17 (3)tar zx