【正文】 以稱為嵌入式系統(tǒng)。應(yīng)該說后者從功能應(yīng)用特征上比較好的給出了嵌入式系統(tǒng)的定義，嵌入式的概念的分析根本上應(yīng)該從應(yīng)用上加以切入。所以也就難怪嵌入式系統(tǒng)成為當(dāng)前最熱門的技術(shù)之一。相比之下，一個(gè)使用Windows CE的PDA，僅靠機(jī)內(nèi)電源就可以使用幾天，而任何一臺(tái)筆記本僅僅能夠支持3小時(shí)左右。為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)本身中，而不是存貯于磁盤等載體中。為了支持應(yīng)用軟件的特定編程模式，如Web或無線Web編程模式，還需要相應(yīng)的瀏覽器，如HTML、WML等。從硬件方面講，32,64位微處理器是目前嵌入式系統(tǒng)的核心，它們的使用同樣也是未來發(fā)展的一大趨勢(shì)。從軟件方面講，目前的幾大軟件平分天下。Palm Os，是Palm公司的操作系統(tǒng)，和微軟的Windows CE是PDA操作系統(tǒng)的兩大巨頭。而掌上設(shè)備的各種通訊，管理軟件需求量極大。我國(guó)著名嵌入式系統(tǒng)專家沈緒榜院士98年11月在武漢全國(guó)第11次微機(jī)學(xué)術(shù)交流會(huì)上發(fā)表的《計(jì)算機(jī)的發(fā)展與技術(shù)》一文中，對(duì)未來10年以嵌入式芯片為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)工業(yè)進(jìn)行了科學(xué)的闡述和展望。在廣播電視領(lǐng)域，美國(guó)已開始由模擬電視向數(shù)字電視轉(zhuǎn)變，歐洲的DVB（數(shù)字電視廣播）技術(shù)已在全球大多數(shù)國(guó)家推廣。象前途無可計(jì)量的維納斯計(jì)劃生產(chǎn)機(jī)頂盒，核心技術(shù)就是采用32位以上芯片級(jí)的嵌入式技術(shù)。 目前一些先進(jìn)的PDA在顯示屏幕上已實(shí)現(xiàn)漢字寫入、短消息語音發(fā)布，日用范圍也將日益廣闊。由此可見，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的空間真是無比廣大。所以無論是從硬件方面還是軟件方面我們都很容易獲得研發(fā)的資料。從軟件方面講，也有相當(dāng)部分的成熟軟件系統(tǒng)。這對(duì)于我們從事這方面的研發(fā)，無疑是個(gè)資源寶庫。我們有理由相信，未來的電子技術(shù)就是嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的天下。(2)可裝卸性。(4)統(tǒng)一的接口。(7)固化代碼。比較有影響力的系統(tǒng)有:WindowsCE、VxWorks、嵌入式Linux等。不過MP3對(duì)音頻信號(hào)采用的只有損壓縮方式，為了降低聲音失真度，MP3采取了“感官編碼技術(shù)”，即編碼時(shí)先對(duì)音頻文件進(jìn)行頻譜分析，然后用過濾器濾掉噪音電平，接著通過量化的方式將剩下的每一位打散排列，最后形成具有較高壓縮比的MP3文件，并使壓縮后的文件在回放時(shí)能夠達(dá)到比較接近原音的聲音效果。(l)時(shí)域壓縮(或稱為波形編碼)技術(shù)是指直接針對(duì)音頻PCM碼流進(jìn)行處理，通過靜音檢測(cè)、非線性量化、差分等手段對(duì)碼流進(jìn)行壓縮。主要有MPEG1 層層層3。而ARM9采用5級(jí)流水線的哈佛結(jié)構(gòu)。(2).指令周期的改進(jìn) 指令周期的改進(jìn)對(duì)于處理器性能的提高有很大的幫助。 ARM9一般是有MMU的,ARM9940T只有MPU ,不是一個(gè)完整的MMU。其實(shí)即使ARM720T能支持LINUX。它包含了THUMB指令集快速乘法指令和ICE調(diào)試技術(shù)的內(nèi)核。另外一種就是提供給做嵌入式Linux開發(fā)的應(yīng)用程序平臺(tái)，能夠應(yīng)用到PDA和各種移動(dòng)設(shè)備上。Qt與windows下的MFC的實(shí)質(zhì)是一樣的，所以Qt最大的優(yōu)點(diǎn)在于其跨平臺(tái)性，可以支持現(xiàn)有的多種操作系統(tǒng)平臺(tái)，主要有:①M(fèi)S/Windows9Windows9Windows2000、Windows 7等。QT/Embedded內(nèi)部對(duì)于字符集的處理采用了UNICODE編碼標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了字符的國(guó)際化。Trolltech提供三大Qtopia版本：Qtopia手機(jī)版、Qtopia PDA 版和Qtopia 消費(fèi)電子產(chǎn)品平臺(tái)Qtopia手機(jī)版:面向嵌入式Linux 的Qtopia 手機(jī)版(Qtopia Phone)是Qtopia 的一個(gè)自定義版本用于內(nèi)存有限的智能手機(jī)和功能手機(jī)。Qtopia CEP使得制造商能夠在形形色色的手寫筆和鍵盤驅(qū)動(dòng)的設(shè)備上創(chuàng)建自定義的環(huán)境，這些設(shè)備包括電視機(jī)Web Pad 無線聯(lián)網(wǎng)板機(jī)頂盒以及許多其它基于Linux 的設(shè)備等等。MP3player應(yīng)用程序Linux OS文件系統(tǒng),QtopiaDriver音頻驅(qū)動(dòng)，USBHardware物理層此MP3播放器軟件的核心是Linux操作系統(tǒng)，一切功能都是基于Linux上完成的。最上層是應(yīng)用層，例如MP3編碼／解碼、JPEG解碼以及MPEG4解碼等。在本論文中，Host是一臺(tái)裝有FC4Linux操作系統(tǒng)的PC機(jī)，它通過串口或網(wǎng)絡(luò)接口與Target通信。目前常用的交叉開發(fā)環(huán)境主要有開放和商業(yè)兩種類型。交叉編譯工具一般由專門得機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)維護(hù)，可以從他們得網(wǎng)站免費(fèi)獲得，下面描述交叉編譯環(huán)境得建立過程。在這里有專門針對(duì)不用ARM處理器的Linux內(nèi)核移植補(bǔ)丁，有大量的驅(qū)動(dòng)以及工具集。3. 硬件開發(fā)平臺(tái)的構(gòu)建這款多功能MP3播放器的核心是三星公司的S3C2410芯片。 硬件開發(fā)板本文使用的是華天正科技公司生產(chǎn)的S3C2410開發(fā)板。 K4S561632HTc75）2片4Banks4Mbits16bits SDRAM，PC100/PC133兼容；RTC 實(shí)時(shí)時(shí)鐘:，帶有備份電池，可保持時(shí)鐘。如：；光學(xué)存儲(chǔ)器。單片F(xiàn)LASH芯片的容量越來越大，三星半導(dǎo)體已推出32GB的單片Nand FLASH芯片，日立和東芝半導(dǎo)體已推出16GB的單片Nand FLASH芯片。而Nor FLASH必須是100%的合格，不允許任何一位的損壞。5. 播放器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) MP3播放器采用了C++和C語言混合編程的形式。創(chuàng)建Qtopia程序創(chuàng)建MP3播放器窗口都件類構(gòu)建定時(shí)器構(gòu)建play按鍵構(gòu)建fileopen按鍵建立定時(shí)器與MP3音頻文件解碼函數(shù)的連接建立File Open按鍵與本地文件打開函數(shù)的連接建立Play按鍵與音樂播放/暫停函數(shù)的連接事件主循環(huán) MP3音頻解碼模塊MP3解碼器的作用在于將MP3音頻文件轉(zhuǎn)換為PCM數(shù)據(jù)。MAD具有24目前有很多多媒體播放器采用MAD來對(duì)MP3文件進(jìn)行解碼操作，如XMMS、MPG321等。madframe是記錄MP3幀解碼后的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中的 madheader尤其重要，其用來記錄MP3幀的一些基本信息，如MP3層數(shù)、聲道模式、流比特率、采樣比特率等等。Mad_pcm包含采樣率，聲道數(shù)、每聲道的采樣數(shù)目以及PCM采樣數(shù)據(jù)。mad_synth_init(amp。此三個(gè)函數(shù)是對(duì)各個(gè)解碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行初始化int fread(void*buf，int size，int count，F(xiàn)ILE*fp)。void mad_synth_frame(struct mad_synth*,struct mad_frame const*)。void mad_synth_finish(struct mad_synth*)。OSS出現(xiàn)的歷史相對(duì)較長(zhǎng)，這些內(nèi)核模塊中的一部分是與Linux內(nèi)核源碼共同免費(fèi)發(fā)布的。在Linux中，常用的音頻設(shè)備文件包括/dev/dsp、/dev/audio和/dev/mixer。Linux的聲卡驅(qū)動(dòng)程序支持將混音器的操作直接作用在音頻文件上，即如果已經(jīng)打開 /dev/dsp，則無需打開/dev/mixer。在程序結(jié)束前調(diào)用close關(guān)閉設(shè)備文件描述符。vol=(right8)+left。arg)。status=ioctl(fd，SNDCTL_DSP_SPEED，amp。與普通的文件關(guān)閉方法類似，采用語句close(fd)即可實(shí)現(xiàn)。這個(gè)定時(shí)器就會(huì)在每一個(gè)時(shí)間間隔“觸發(fā)”，直到使用這個(gè)定時(shí)器的標(biāo)識(shí)符來調(diào)用 QObject::killTimer()結(jié)束。因此，在本文中使用的定時(shí)器的定時(shí)間隔設(shè)為20ms，這樣可以保證MP3播放器對(duì)MP3音頻文件的數(shù)據(jù)流進(jìn)行實(shí)時(shí)的解碼。開始/暫停鍵:由于MP3播放器采用定時(shí)器來控制音頻流的播放，因此，通過調(diào)用定時(shí)器類的成員函數(shù)start()和stop()就能夠?qū)崿F(xiàn)播放器的開始/暫停功能。 音量控制鍵:通過使用Qt中的QSlider類來實(shí)現(xiàn)音量控制的部件。編譯QT/X11和tmake的目的是為了得到交叉編譯QT/E動(dòng)態(tài)庫所需的uic工具和項(xiàng)目文件生成器。[rootfe4 ]file :ELF 32bit LSB shared object，ARM，versionl(ARM)，stripped顯示屬性ARM表明正是可移植的QT/E動(dòng)態(tài)庫。[rootfe4 qt]make[rootfe4 qt]make install當(dāng)交叉編譯順利完成后，就可以在/usr/local/、使用file命令來查看這些文件。最后，通過miniusb將數(shù)據(jù)傳送到開發(fā)板上的 NandFlash中。首先，建立統(tǒng)一目錄/usr/local/qt/armlib和/usr/local/qt/arminclude用來存放Qtopia桌面系統(tǒng)所需的庫文件和頭文件。(l)編譯zlib壓縮解壓程序庫首先。 [rootfc4 qt]cp /home/arm9/work/./ [rootfc4 qt]tar zvxf [rootfc4 qt]cd 然后，配置相關(guān)的編譯選項(xiàng)。 [rootfc4 jpegsrev6b]./configureenableshared然后，使用vi文本工具打開并修改Makefile文件如下:CC=/usr/local/arm/AR=/usr/local/arm/ARZ=/usr/local/arm/接著，復(fù)制一份配置文件并編譯安裝動(dòng)態(tài)庫和頭文件。[rootfc4 ]make [rootfc4 ]cp –a src/.libs/*/usr/local/qt/armlib[rootfc4 ] cp –a plugins/.libs/*.so/usr/local/qt/armlib [rootfc4 ]cp –a bin/*/usr/local/qt/arminclude[rootfc4 ]cp –a include/ts*/usr/local/qt/arminclude其中cp a指當(dāng)復(fù)制符號(hào)連接時(shí)，把目標(biāo)文件或目錄也建立為符號(hào)連接，并指向與源文件或目錄連接的原始文件或目錄。下面將詳細(xì)描述Qtopia桌面系統(tǒng)的交叉編譯與移植的全過程。[rootfc4 Qtopia220]cp./Qtopia/src/qt/./qt2/src/tools[rootfc4 Qtopia220]cd./src/libraries/Qtopia[rootfc4 Qtopia]cp customlinuxipaqg++ .cpp customlinuxarmg++.cpp[rootfc4 Qtopia]cp customlinuxipaqg++.h customlinuxarmg++.h(6)返回到Qtopia220目錄進(jìn)行編譯選項(xiàng)的配置，并進(jìn)行交叉編譯。(2)自定義應(yīng)用程序的桌面文件和圖標(biāo)在 Qtopia/apps/，桌面文件內(nèi)容包括:應(yīng)用程序的說明、執(zhí)行程序、程序圖標(biāo)、類型和名稱。 vfat/dev/sdal/mnt/ext1 和qpe qws兩條命令，這樣就可以使得ARM板啟動(dòng)后自動(dòng)掛載usb設(shè)備并進(jìn)入Qtopia 形用戶界面。 6. MP3播放器的測(cè)試往nandflash中復(fù)制幾首音樂，啟動(dòng)電源，在打開對(duì)話窗口打開usb設(shè)備中的音樂文件，并進(jìn)行播放，播放的MP3音頻音質(zhì)良好，文件播放很流暢，可以進(jìn)行音量的調(diào)整，系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行穩(wěn)定，沒有發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)死機(jī)以及爆音的情況，結(jié)果證明這個(gè)基于arm9的mp3播放器是切實(shí)可行的，是可以應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中去的，是一個(gè)成功的設(shè)計(jì)。在今后的設(shè)計(jì)工作將會(huì)給予改善。在學(xué)習(xí)中,老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度以及侮人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模，胡濤老師高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神，將永遠(yuǎn)激勵(lì)著我。參考文獻(xiàn)[1]:北京航空航天大學(xué)出版社，2005.[2]，北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2008[3]，北京，清華大學(xué)出版社，2007