【正文】 Design and Implementation for a MP3 Player Based on Embeded Linux A Dissertation Submitted to Nanjing Institute of Technology For the Academic Degree of Bachelor of Science By Supervised by Lecturer KangNi College Nanjing Institute of Technology Jun 2020 摘 要 伴隨嵌入式系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展以及普通用戶對多媒體應(yīng)用越來越旺盛的需求 ,具有多媒體播放功能設(shè)備逐漸成為嵌入式系統(tǒng)中必不可少的重要功能 。 此畢業(yè)設(shè)計 將設(shè)計一個 基于 嵌入式 Linux 的 MP3 播放器 ，系統(tǒng)硬件采用基于 ARM架構(gòu)的開發(fā)板。 論 文 首先 介紹了嵌入式操作系統(tǒng) 的最新發(fā)展 、嵌入式 Linux、 ARM 的 特點以 及 Qt 等的相關(guān)知識 。 重點 介紹了 如何使用 開源播放 器 MPlayer、 解碼 庫libmad、 Qt Creator 工具 來 開發(fā) 一個 有圖形界面的 MP3 播放器 。還介紹了 如何移植 Uboot、 Linux 內(nèi)核、 Qt 和文件系統(tǒng) ，并在移植好之后燒寫到開發(fā)板之上， 得到 一個能獨立運行在開發(fā)板上的 MP3 播放器 。 系統(tǒng)測試表明，該 MP3 播放器能實現(xiàn)如下功能 ： “播放”、“ 暫停 ” 、“停止”、“音量調(diào)節(jié)” 、“退出 程序 ” 和“歌曲播放時間” ，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，基本達到了設(shè)計要求。 關(guān)鍵詞 ： 嵌入式 Linux； 移植 ； Linux ； Qt Abstract Along with the sustainable development of the embedded system and the increasingly demands for multimedia applications, an electronic equipment has a functions of playing songs gradually bee design will introduce an implemention for a MP3 player, based on embedded Linux syste m and an ARM architecture development board. This Paper introduces the latest development for embedded operating system, embedded Linux, the characteristics of the ARM, Qt and other related ,this paper displays how to use the open source player MPlayer, a decoding library called libmad, Qt Creator tools to develop a graphical interface of an MP3 this paper, the work of transplant the boot, the Linux kernel, Qt, and file systems is also introduced. After all system images are burned into the development board, one development board can run a MP3 player is obtained. System test shows that this MP3 player can realize the following function: Play, Pause ,Stop, Volume Control, Exit and Show Songs Playing State.The whloe system runs stably, and reached the basic design requirement. Keywords： embeded Linux； transplant； Linux； Qt 目 錄 第一章 緒 論 ....................................................1 課題研究背景和意義 .......................................1 嵌入式系統(tǒng)發(fā)展和現(xiàn)狀 .....................................2 嵌入式操作系統(tǒng) .....................................2 嵌入式 Linux 和 Linux................................3 ARM 的介紹 .........................................3 Qt 的介紹 ..........................................4 論文所做的工作和結(jié)構(gòu) .....................................5 論文所做的工作 .....................................5 論文結(jié)構(gòu) ...........................................6 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 .........................................7 系統(tǒng)框架概述 .............................................7 開發(fā)板硬件介紹 ...........................................7 主要硬件及其參數(shù) ...................................8 接口資源 ...........................................8 NAND 和 NOR Flash 的相關(guān)介紹： .......................9 S3C2440 的啟動方式說明 .............................10 用于本設(shè)計 MP3播放器的硬件架構(gòu) ..........................10 第三章 嵌入式 Linux 的開發(fā)流程 ...................................12 開發(fā)環(huán)境的搭建概述 ......................................12 硬件平臺 ..........................................12 軟件平臺 ..........................................12 安裝軟件平臺和搭建開發(fā)環(huán)境的步驟 ........................12 虛擬化平臺的介紹與安裝 ............................13 RedHat 介紹及其在 VMware 中的安裝 ...................14 安裝 VMware Tools..................................16 安裝交叉編譯器 ....................................17 Bootloader 和 Uboot 的介紹 ...........................18 燒寫 Uboot .......................................19 向 NAND Flash 燒寫 Uboot ...........................21 使用 FTP下載工具 ........................................23 第四章 系統(tǒng)詳細設(shè)計 .............................................24 關(guān)于移植的原理和介紹 ....................................24 Uboot、內(nèi)核和文件系統(tǒng)的移植。 ..........................24 開源播放軟件 MPlayer 的安裝和移植 ........................25 在 X86平臺上安裝 MPlayer ...........................25 向 ARM平臺移植 MPlayer.............................26 設(shè)計基于 Qt/E 的播放器圖形 ...............................30 Qt 的實現(xiàn)原理和優(yōu)勢 ................................30 利用 Qt Creator 開發(fā)應(yīng)用程序流程 ...................32 程序模塊間關(guān)系圖 ..................................33 程序的編寫和實現(xiàn) ..................................33 關(guān)鍵代碼分析 ......................................35 編譯和運行 ........................................41 第五章 系統(tǒng)調(diào)試和解決 ...........................................43 系統(tǒng)調(diào)試及運行 ..........................................43 本次畢業(yè)設(shè)計中遇到的問題和解決 ..........................44 第六章 總結(jié)與展望 ...............................................46 參考文獻 ........................................................47 致謝 ............................................ 錯誤 !未定義書簽。 附錄 A 源代碼 ...................................................48 附錄 ...........................................48 附錄 ..........................................48 附錄 .........................................49 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文 ） 1 第一章 緒 論 課題研究背景和意義 隨著社會的日益信息化，計算機和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面滲透到日常 生活的每一個角落。對于我們每個人來說，需要的已經(jīng)不再僅僅是那種放在桌上處理文檔、進行工作管理和生產(chǎn)控制的計算機機器。任何一個普通人都可能擁有各種使用嵌入式技術(shù)的電子產(chǎn)品 。如今 ，各種新 式嵌入式 設(shè)備 從 數(shù)量 來說 已經(jīng) 完勝 常規(guī)計算機 了 。 尤其 在工業(yè)中， 幾十年來， 具有 嵌入式技術(shù)的數(shù) 控 機床、 工業(yè) 智能機器人 、 智能 設(shè)備 、服務(wù) 型 機器人 一直都對 傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)方式 不斷改善和提高 著 。 Moving Picture Experts Group Audio Layer III（ MPEG1 Audio Layer 3，動態(tài)影像專家壓縮 標(biāo)準(zhǔn)音頻層面 3），經(jīng)常稱為 MP3，是當(dāng)今相 當(dāng) 流行的一種數(shù)字音頻編碼和有損壓縮格式，它被設(shè)計來大幅降低音頻數(shù)據(jù)量，而對于大多數(shù)用戶的 人體自身 聽覺感受來說，重放的音質(zhì)與最初的不壓縮音頻相比 并 沒有 極其 明顯的下降。 MP3 播放器是嵌入式 系統(tǒng) 的主要應(yīng)用之一，高端的 MP3 已經(jīng)不僅僅著眼于音樂播放這一功能，而是同時具備了圖片瀏覽 、文本 閱讀、甚至視頻播放等強大功能。本文重點討論 基于 S3C2440 芯片 的 MP3 播放 器 的實現(xiàn)， 還 包括開發(fā)環(huán)境建立、內(nèi)核裁剪 與編譯、 Qt 開發(fā)等一系列過程。 像 以前需要兩塊甚至多塊芯片才能處理的 數(shù)據(jù)，現(xiàn)在基本上可以通過單塊 ARM 芯片完成，不僅僅降低系統(tǒng)成本，同時也簡化了系統(tǒng)的設(shè)計過程。而且嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得應(yīng)用軟件的開發(fā)也變得相對簡單，此外Linux 天生的多平臺兼容性，使其移植到 ARM 平臺相對簡單，再加上其可裁剪的優(yōu)點，使得嵌入式 Linux 成為當(dāng)前嵌入式開發(fā)的主流系統(tǒng)。 所以課題選擇基于嵌入式 Linux 的 MP3 播放器的設(shè)計與實現(xiàn)，具有一定的現(xiàn)實意義。同時，畢業(yè)設(shè)計也是將大學(xué)所學(xué)知識的一次綜合運用，也會使得在文獻檢索、查閱資料、科學(xué)研究素養(yǎng)和文檔寫作等方面的能力得到進一步提高。