【正文】 管理等軟件模塊。 嵌入式片上系統(tǒng) (System on Chip， SOC)。將整個計算機系統(tǒng)都集成到一塊芯片中，也可以稱為單片機。在通用計算機 CPU的基礎(chǔ)上，在工作溫度、抗電磁干擾及可靠性等方面都做了各種增強。 嵌入式系統(tǒng)構(gòu)架 一般而言，嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)架可以分成四個部分：處理器、存儲器、輸入輸出（ I/O）和軟件。所以，介入嵌入式系統(tǒng)行業(yè)，必須有一個正確的定位?？蓮膸追矫鎭砝斫馇度胧较到y(tǒng)： 嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的，它必須與具體應(yīng)用相結(jié)合 才會更具有優(yōu)勢。由于開源軟件免費的特性，使用 MPlayer 開發(fā)的產(chǎn)品將能夠節(jié)省軟 件方面的成本。 11 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 多 媒體技術(shù)的 快速發(fā)展 ，在媒體播放方面獨占鰲頭的則是新興的開源軟件 MPlayer。嵌入式系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計都必須精心考慮，力爭在同樣的硅片面積上實現(xiàn)更高的性能，只有如此才能在具體應(yīng)用時在處理器的選擇面前更具有行業(yè)競爭力。 隨著 計算機和信息技術(shù) 快速 發(fā)展 ， 人們對媒體播放器也提出了更加苛刻的要求。 Linux。并且通過研究多種視頻的文件格式，使 MPlayer 能夠播放多種視頻格式。嵌入式系統(tǒng)的官方定義是 以應(yīng)用為中心、軟件硬件可裁剪的、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格綜合性要求的專用計算機系統(tǒng) 。從原先只能用于欣賞音樂的 MP3，至今已經(jīng)發(fā)展成能夠播放多種視頻，音頻格式的 MP4， MP5 等多功能媒體播放器。 本系統(tǒng)首先完成 X86PC 機 Linux 環(huán)境下 MPlayer 的實現(xiàn)，之后通過 QT 制作MPlayer GUI，完成 MPlayer 向 ARM2410s 嵌入式平臺的移植和調(diào)試工作。s implementation of X86PC machine under the environment 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 acplished all the requires of the assignment. Key words: embedded。由于不滿足于僅在家中欣賞電視提供的多媒體，便攜的媒體播放器應(yīng)運而生。嵌入式系統(tǒng)的核心部件即嵌入式微處理器的功耗、體積、成本、處理能力和電磁兼容性等均受應(yīng)用要求的制約，這些方面也正是各個半導(dǎo)體廠商競爭的熱點。如圖 11所示。并隨著 MPlayer 版本的提高，功能與穩(wěn)定性的不斷完善，使用 MPlayer 作為媒體播放器的產(chǎn)品將成為趨勢。 嵌入式系統(tǒng)一個普遍被認同的定義是：以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。這一點就決定了它必然是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。由于微內(nèi)核的存在，使得這種擴展能夠非常順利的進行 。嵌入式處理器一般分成如下四類： 嵌入式微處理器 (Embedded MicroProcessor Unit， EMPU)。 嵌入式微控制器 (MicroController Unit， MCU)。 DSP 處理對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令進行了特殊設(shè)計，使其適合與執(zhí)行 DSP 算法，編譯效率較高，指令 執(zhí)行速度較高。如圖 12 所示： 圖 12 嵌入式系統(tǒng)構(gòu)架 在嵌入式系統(tǒng)中，為了有效地管理硬件資源以及多任務(wù)處理操作，在用戶應(yīng)用程序和嵌入式硬件之間加入了一層軟件系統(tǒng)，稱為嵌入式操作系統(tǒng)。但是嵌入式操作系統(tǒng)本身需要一定的系統(tǒng)資源，而在嵌入式系統(tǒng)中，系統(tǒng)資源是有限的。但嵌入式軟件的開發(fā)都是在支持交叉編譯的環(huán)境下進行，這是一套編譯器、連接器和 libc 庫等組成的集成開發(fā)環(huán)境。尤其是第二點非常重要，因為絕大部分嵌入式系統(tǒng)并沒有能夠編譯生成可執(zhí)行程序的能力，它們需要宿主機來幫助生成用來執(zhí)行的代碼程序。嵌入式系統(tǒng)的處理器可以分為兩大類：一類是采用通用計算機的 CPU 為處理器，如 X86 系列；另一類為微控制器和 DSP，微控制器具有單片化、體積小、功耗低、可靠性高、芯片上的外設(shè)資源豐富等特點，成為嵌入式系統(tǒng)的主流器件。還有一種類型是選用嵌入式單片系統(tǒng) SOC(System On a Chip)。因此，世界上各大 CPU 芯片制造廠商爭相開發(fā)生產(chǎn)RISC 芯片，目前的典型結(jié)構(gòu)為 ARM 系列、 MIPS 和 SH32 位字長，最高時鐘速率可達 600MHz。 開放源碼之風(fēng)己波及嵌入式操作系統(tǒng)廠家。 主要由于人們對自由軟件的渴望與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的定制性，要求提供系統(tǒng)源碼層次上的支 持，而嵌入式 Linux 適應(yīng)了這一需求。在不久的將來，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用將越來越多樣化。除了一些傳統(tǒng)的 Linux 公司，像 RedHat、 VA Linux 等，正在從事嵌入式 Linux的研究之外，一批新公司（如 Lineo、 TimeSys 等）和一些傳統(tǒng)的大公司（如 IBM、SGI、 Motorola、 Intel 等）以及一些開發(fā)專用嵌入式操作系統(tǒng)的公司（如 Lynx）也都在進行嵌入式 Linux 的研究和開發(fā)。另外，有越來越多的像電視機、汽車音響及電子玩具等傳統(tǒng)應(yīng)用也與時俱進地提出數(shù)字化和―硬件軟化‖的要求，它們對計算性能的要求及存儲器容量的 需求都超出絕大多數(shù) 8 位微控制器能提供的范圍。這個轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計師提供了可隨著產(chǎn)品的性能和需求 不斷擴展而升級的方案。這個播放器能很穩(wěn)定地播放被破壞的 MPEG 文件，并且它能播放 Windows Media Player 都打不開的有損壞的 AVI 文件，甚至，沒有索引部分的 AVI 文件也可以播放。最終完成向 ARM2410s 開發(fā)板的移植工作。 研究各種視頻格式的原理、結(jié)構(gòu)，為 MPlayer 播放這些視頻格式提供支持。簡潔明了的圖形化操作界面能夠使操作人員很快地熟悉系統(tǒng)的使用，從而提高用戶體驗。 可維護性好。 ARM2410s 開發(fā)板作為服務(wù)器端，作為 MPlayer 的播放屏幕和控制屏幕。 MINICOM 模塊：實現(xiàn) X86PC 機與 ARM 端的通信模塊。 視頻格式分析模塊：將服務(wù)器端播放的視頻狀態(tài)以及 CPU 占用等一 系列參數(shù)直觀地顯示在客戶端主機上。該處理器內(nèi)部集成 了 ARM 公司 ARM920T 處理器核的 32 位微控制器，資源豐富，帶獨立的 16KB 的指令 Cache 和 16KB 數(shù)據(jù) Cache、 LCD 控制器（最高 4K 色 STN 和 256K 彩色 TFT，一個 LCD 專用 DMA）、 RAM 控制器、 NAND 閃存控制器、 3 路 UART、 4 路帶外部請求線的 DMA、 4 個 PWM 定時器和一個內(nèi)部定時器、看門狗定時器、并行 I/O 口、 8 通道 10 位 ADC、觸摸屏接口、一個多主 IIC 總線、一個 IIS 總線控制器、 117 個通用 IO、 24 個外部中斷、 2 個 USB 接口控制器、 2 路 SPI，主頻最高可達 203MHz、芯片內(nèi)置 PLL。UPNETARM2410S 嵌入式開發(fā)平臺如下圖 22 所示： 圖 22 UPNETARM2410S 嵌入式開發(fā)平臺 Linux 操作系統(tǒng) 嵌入式操作系統(tǒng)，通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動軟 作為件、系統(tǒng)內(nèi)核、 設(shè)備驅(qū)動接口、通信協(xié)議、圖形界面、標準化瀏覽器等。具有微內(nèi)核結(jié)構(gòu)可裁剪；任務(wù)管理高 效；任務(wù)間通訊靈活；微秒級的中斷處理；支持 POSIX 實時擴展標準和多種物理介質(zhì)及標準完整的 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等優(yōu)點。它是從整體上為有限資源的平臺設(shè) 計的多線程、完整優(yōu)先權(quán)、多任務(wù)操作系統(tǒng)。主要特點：公開源代碼；便于移植； 可固化；可裁剪；占先式；多任務(wù)；函數(shù)調(diào)用與服務(wù)的執(zhí) 行時間具有可確定性。 2 多用戶：系統(tǒng)資源可以被不同用戶各自擁有使 用，互不影響。 6豐富的網(wǎng)絡(luò)功能： Linux 為用戶提供了優(yōu)于 其他操作系統(tǒng)的完善強大的網(wǎng)絡(luò) 功能。但是在嵌入式系統(tǒng)上運行 Linux 的一個缺點是 Linux 體系提供實時性能需要添加實時軟件模 塊，而這些 模塊運行的內(nèi)核空間正是操作系統(tǒng)實現(xiàn)調(diào)度策略、硬件中 斷異常和執(zhí)行程序的部分。進行視頻格式的分析，采集，為 MPlayer 播放多種視頻格式提供支持。在 Linux 系統(tǒng)中，可執(zhí)行文件沒有統(tǒng)一后綴，系統(tǒng)從文件的屬性來區(qū)分可執(zhí)行文件和不可執(zhí)行文件， GCC 則通過后綴來區(qū)別輸入文件的類別。匯編過程是針對匯編語言的步驟，調(diào)用 as 進行工作，一般來講， .S 為后綴的匯編語言源代碼文件和匯編、 .s 為后綴的匯編語言文件經(jīng)過預(yù)編譯和匯編之后都生成以 .o 為后綴的目標文件。如圖 24 為 GCC 流程結(jié)構(gòu)圖： 24 GCC 流程結(jié)構(gòu)圖 5. 可行性分析 本次畢業(yè)設(shè)計是要實現(xiàn)多種播放格式的 MPLAYER 嵌入式移植實現(xiàn)，其中有兩個最困難的部分： 由于 MPlayer 和 GCC 編譯器不兼容的問題，需要選擇合適的 MPlayer 版本和 GCC 版本。 嵌入式產(chǎn)業(yè)技術(shù)日新月異，相關(guān)的新技術(shù)層出不窮，但其兼容性還有待改善。 第三章 系統(tǒng)概要設(shè)計 1. 總體設(shè)計 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖 31所示： 圖 31 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖 基本設(shè)計概念 Linux 系統(tǒng)下 MPlayer 結(jié)構(gòu)：完成 Linux 系統(tǒng)下視頻的播放。 圖 34 ARMLinux 系統(tǒng)下 MPlayer 五個包 !!!!!!!!!jpg 開發(fā)系統(tǒng)總體圖 多種視頻結(jié)構(gòu)解析結(jié)構(gòu)：分析多種視頻格式，特別是 SWF， FLV， AVI， 3GP 的文件格式。如圖 36 所示 圖 36 MPlayer 的控制界面 上面這個圖想辦法弄清楚，否則打印出來不清 楚的 2. 模塊設(shè)計 功能 模塊對照表 如表 31 所示，此課題分為以下八大模塊。 ARM2410s 端運行 MPlaye 則是由 ARMMPlayer 模塊通過 MINICOM 模塊進行通信，解碼與 GUI 模塊共同編譯完 成 圖 37 模塊 邏輯關(guān)系圖 圖也是，能重畫，重畫一下，今年特別抓這種從其他地方 copy 的，你需要預(yù)防 第四章 系統(tǒng)詳細設(shè)計 1. 嵌入式開發(fā)環(huán)境的搭建 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的建立是開發(fā)流程中至關(guān)重要的一步，環(huán)境搭建不成功后續(xù)開發(fā)就無從談起。于是，了解各種視頻文件格式，使得更加流暢地播放視頻是本課題的一個重點。具有縮放不失真、文件體積小等特點，目前被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)頁設(shè)計，動畫制作等領(lǐng)域， SWF 文件通常也被稱為 Flash 文件。 FLV (1) 簡 介 ： FLV 是 一 個 二 進 制 文 件 ， 由 文 件 頭 （ FLV header）和很多 tag 組成。 AVI 是視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)交叉編碼的一種 RIFF 文件 ,其多用于音視頻捕捉、編輯、播放等 ,其文件名后綴為 .AVI。 (2)3GP 文件結(jié)構(gòu)如圖 44 所示： 圖 44 其實 3GP 文件就是一個對象（ box）容器，對象還允許包含子對象。安裝編碼包 安裝時先安裝編碼包， MPlayer 的編碼包須安裝在 /usr/lib/codecs/ 和/usr/lib/wincodecs(win32)中。 [rootthr ] make [rootthr ] make install 如果 前面的設(shè)置等都正確，這里就不會再有錯誤了。 disablewin32 //不支持 win32 DLL 設(shè)備 disabledvdread //不使用 libdvdread 支持。在 Linux 系統(tǒng)中，可執(zhí)行文件沒有統(tǒng)一的后綴，系統(tǒng)從文件的屬性來區(qū)分可執(zhí)行文件和不可執(zhí)行文件。更改 /etc 目錄下的 profile 文件，在 PATH 變量的定義后面加上 /usr/local/arm/，之后保存退出在提示符之后運行 source/etc/profile 。本課題通過 MINICOM