【正文】 ows 中加入了對 WMA 的支持， WMA 有著優(yōu)秀的技術(shù)特征，在微軟的大力推廣下，這種格式被越來越多的人所接受。 標準格式化的 WAV 文件和 CD 格式一西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 28 樣，也是 的取樣頻率， 16 位量化數(shù)字 。 2． 量化精度 在數(shù)字音頻技術(shù)里取得采樣值后，要對數(shù)據(jù)進行量化。 1． 采樣率 采樣頻率即取樣頻率，指每秒鐘取得聲音樣本的次數(shù)。 UH7843硬件接口 1． UH7843 簡介 UH7843 是 TI 公司生產(chǎn)的 4 線電阻觸摸屏轉(zhuǎn)換接口芯片，具有同步串行 12位取樣數(shù)模轉(zhuǎn)換器，低功耗，轉(zhuǎn)換速率高。 根據(jù)這個 原理編寫出顯示緩沖區(qū)函數(shù)如下： /*********************************************************** 函數(shù)名稱： TFT_SetWindow 入口參數(shù)： startX 顯示窗口的起始 X 坐標 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 23 startY 顯示窗口 的起始 Y 坐標 endX 顯示窗口的結(jié)束 X 坐標 endY 顯示窗口的結(jié)束 Y 坐標 出口參數(shù)：無 ***********************************************************/ void TFT_SetWindow(uint16 startX, uint16 startY, uint16 endX, uint16 endY)； 3． GUI 底層函數(shù)設(shè)計 任何一個 GUI 系統(tǒng)最底層的只需要提供三個函數(shù)即可實現(xiàn) ，屏幕任意一點打點函數(shù)、屏幕上 畫橫線函數(shù)和屏幕上畫豎線函數(shù)即可完成 GUI 的移植 。 HX8347驅(qū)動時序 HX8347 主要時序位寄存器操作時序和顯示數(shù)據(jù)發(fā)送時序 。 圖 412 SCI通信 方式 VS1003B SDI 驅(qū)動時序 如 圖 413 所示 ，寫入數(shù)據(jù)長度為 1~32 個字節(jié)。 根據(jù)時序圖寫出程序流程圖 如 圖 410 所示 ： 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 16 開 始寫 入 6 字 節(jié) 的讀 取 指 令返 回 值 = 0 x 0 0N ， 再 次 發(fā) 送補 償 8 個 時 鐘 周 期結(jié) 束讀 取 扇 區(qū)允 許 讀 信 號返 回 值 = 0 x f eYN ， 再 次 讀 取讀 取 一 個 扇 區(qū) 5 1 2個 字 節(jié)讀 取 C R C 校 驗 碼 圖 410 SD卡讀取扇區(qū)流程圖 根據(jù)流程圖設(shè)計出讀取程序 如下 ： /********************************************** * 函數(shù)名稱： SD 卡讀取 扇區(qū) 函數(shù)，讀取一個塊 * 參數(shù)說明： address SD 卡扇區(qū)地址 * *buffer 讀取的數(shù)據(jù)存放數(shù)組 * 返回參數(shù)： 0 讀取成功 * 1 讀取失敗 ***********************************************/ uint8 SD_read_kuai (uint32 address, uint8 *buffer)。 CMD0： SD 卡復(fù)位指令 ， 使 SD 卡工作于 SPI 接口模式 ，并且 SD 卡處于休眠狀態(tài) [2]； CMD1： 初始化 SD 卡，激活 SD 處于工作狀態(tài) ； CMD17： 讀 SD 卡扇區(qū)，讀取 SD 一個扇區(qū) 512 字節(jié)數(shù)據(jù) ， 在一次讀寫中需要給出地址信息，即可讀取出數(shù)據(jù) ； CMD24： 寫 SD 卡扇區(qū)， 往 SD 卡指定扇區(qū)寫入 512 字節(jié)數(shù)據(jù) ，需要給出寫入扇區(qū)地址以及數(shù)據(jù) [1]。 SD 方式時的數(shù)據(jù)傳輸速度 比 SPI 方式要快， 但是 SD 方式需要 MCU 有特定的硬件支持 ，一般 MCU 不具備 SD 硬件控制器 ， 而大多數(shù) MCU 都集成 SPI 控制器，能方便進行 SPI 通信 [3]?；旧?，他們能夠比標準 CDROM 的傳輸速度快 6 倍 (900 kB/s)，而高速的 SD 卡更能傳輸 66x(10 MB/s)以及 133x 或更高的速度。 Flash 是程序存儲器，用于存放操作 系統(tǒng)的內(nèi)核程序和文件系統(tǒng)。 Nios II/s 占資源比前者多一些，功能也多了，速度也 比前者快些。配置啟動的條件是以下二者之一 ： 一是給 FPGA 上電，二是 FPGA 的管腳上產(chǎn)生一個低電平到高電平的上升沿。這樣程序既不會掉電后丟失，又能快速運行 [2]。 Altera DE2 開發(fā)平臺 Altera DE2開發(fā)平臺簡介 本課題的開發(fā)平臺為 Altera DE2 開發(fā)板， DE2 開發(fā)套件是以 Cyclone II EP2C35F672C6 FPGA 為核心的開發(fā)板， EP2C35F672C6 使用 90nm 的低功耗設(shè)計 、 672Pin FineLine BGA 封裝、 35 個內(nèi)嵌乘法器、 475 個用戶管腳、 4 個 PLL和 205 個差分通道 (主頻可以達到 400MHz)、典型值 100 萬門、最大值約 160 萬門，開發(fā)板可用 IP 驗證、系統(tǒng)級開發(fā) [1]、 Nios II 開發(fā)等應(yīng)用。Nios II 有著一個開放式的 ALU，用戶可以根據(jù)自己的需要對其進行補充，從而實現(xiàn)用戶自己定義的指令。同前一代軟核 CPU 相比，Nios II 有著更高的性能，更小 的體積。這使得 FPGA 靈活的硬件設(shè)計與處理器的強大軟件功能有機地結(jié)合在一起 [1]，高效地實現(xiàn) SOPC 系統(tǒng) ； ? 基于 FPGA 嵌入 IP 軟核的應(yīng)用。所以，可以認為 SOPC代表了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向。 整體系統(tǒng)框圖如 圖 21 所示： N I O S I I處 理 器T F T 液 晶V S 1 0 0 3 B 音 頻處 理 芯 片U H 7 8 4 3觸 摸 芯 片S D 卡S D R A M芯 片F(xiàn) L A S H芯 片 圖 21 系統(tǒng)整體框圖 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 4 第 3 章 基于 FPGA的 SOPC系統(tǒng)構(gòu)建 SOPC 系統(tǒng)整體設(shè)計 在 Quartus II 新建工程，在 SOPC Builder 中構(gòu)建滿足設(shè)計需要的 NiosII CPU，本章將介紹 SOPC 技術(shù) 以及 基于 SOPC Builder 構(gòu)建 NiosII CPU 的方法，構(gòu)建的CPU 系統(tǒng)框圖如 圖 31 所示 ： 圖 31 SOPC系統(tǒng)框圖 SOPC 技術(shù)簡介 SOPC，即片上可編程系統(tǒng) (System on a programmable Chip)是 Altera 公司提出來的一種靈活、高效的 SOC 解決方案。目前嵌入式應(yīng)用越來越廣泛 [3]，作為工科電子類的大學(xué)生也應(yīng)該具備這方面的知識和一定的應(yīng)用能力，才能更好的滿足社會需求，成為合格的工程師。 由于這種消費產(chǎn)品是一種非常典型的嵌入式產(chǎn)品，其多采用專用集成芯片來制作，對整個系統(tǒng)的功能設(shè)計和實現(xiàn)難以分析，不利于作為一種嵌入式設(shè)計的教學(xué)范例。 主要實現(xiàn)了通過對 SD 卡存放的音頻和圖片文件的讀取操作，經(jīng)過 構(gòu)建的 Nios 處理器控制，將音頻信息傳送至音頻模塊播放，將圖片信息傳送至 TFT 液晶顯示，同時全程使用觸摸操作的功能。 可以說嵌入式系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療、個人家庭等的方方面面 ，并且正在高速發(fā)展著 。s daily life, the application of embedded systems which have already infiltrated. Can be said that embedded systems are now widely used in military, industrial, mercial, medical, personal and family aspects, and it is fast developing. Especially the electronic digital products, and its replacement quickly, which from the initial discrete ponents to the current integrated chip, and the product is smaller and smaller, but exhibited by the function is more powerful. This design uses DE2 development board as the main board, and presented digital music albums which based on the Nios II. Mainly realized on the SD card through the audio and image files stored in a read operation, after controlling the construction of the Nios processor, the audio information is transmitted to the audio module player, the picture information transmitted to the TFT LCD display, while using the touch operation of the whole Function. Hardware is mainly responsible for the construction pletion of the Nios processor, the audio module and the LCD part of the welding. Software ponent is mainly responsible for SD card, TFT LCD, touch the bottom of the chip, the audio module drivers and write the entire application. Through the pletion of hardware and software, finally pleted design that the album of electronic music which based on the SOPC. Key words： SOPC, Nios II, SD card, TFT LCD, touch chip, VS1003 Audio Module 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 1 目 錄 第 1 章 緒 論 ............................................................................................................ 1 項目研究背景 ........................................................................................... 1 主要研究內(nèi)容 ........................................................................................... 1 第 2 章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計以及原理 ........................................................................ 3 電子音樂相冊簡介 ................................................................................... 3 電子音樂相冊整體方案 ........................................................................... 3 第 3 章 基于 FPGA的 SOPC系統(tǒng)構(gòu)建 ................................................................... 4 SOPC 系統(tǒng)整體設(shè)計 ................................................................................ 4 SOPC 技術(shù)簡介 ........................................................................................ 4 NIOS II 嵌入式軟核微處理器介紹 ........................................................ 5 Altera DE2 開發(fā)平臺 .................