【正文】 統(tǒng)的大部分內(nèi)容，如編譯器、系統(tǒng)管理工具、網(wǎng)絡(luò)工具、 Office 套件、多媒體和繪圖軟件，除了內(nèi)核。什么事“ ARM”？ ARM 是Advanced RISC Machines （高級(jí)精簡(jiǎn)指令集處理機(jī)）的縮寫(xiě)，表示一種知識(shí)產(chǎn)權(quán)核 。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)基于三星 S3C2440 的 XC2400 開(kāi)發(fā)板，其微處理器為 基于 ARM9 內(nèi)核 的 ARM 920T。 Qt 可以在多個(gè)平臺(tái)（ Unix、 Linux、 Windows、 Mac 等）上運(yùn)行，從某種意義上講， Qt 類似于Microsof 的 MFC 或 Borland 的 VCL，都是 C++的一個(gè)函數(shù)庫(kù)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)將在 X86 平臺(tái)上安裝面向 Qt/X11 的 Qt，軟件版本為。 第二章主要介紹了本系統(tǒng)的 硬件平臺(tái) 。軟件 平臺(tái)選擇嵌入式 Linux 操作系統(tǒng) 。 再?gòu)膬r(jià)格上來(lái)看， NOR 的價(jià)格更高。 用于本設(shè)計(jì) MP3 播放器的硬件架構(gòu) 該 MP3 播放器系統(tǒng)總體框圖如圖 所示：包括 基于 ARM 價(jià)格的三星 S3C2440 處理器 ， NAND、 SDRAM 存儲(chǔ)器 、音頻 處理模塊 、 LCD 和觸摸屏接口 、復(fù)位 按鍵 、 Jlink 接口等 。 交叉編譯環(huán)境 主要包括：目標(biāo)板操作系統(tǒng)、 目標(biāo)板CPU體系 架構(gòu)、編譯器等。 RJ45 以太網(wǎng)接口： 設(shè)置 好開(kāi)發(fā)板 、 PC 網(wǎng)卡的 IP 地址后 ，可以用 NFS 掛載的方式來(lái)共享主機(jī)需要下載到開(kāi)發(fā)板上編譯好的代碼 ，也可以使用 FTP、TFTP 工具來(lái)傳輸文件 ，這樣速率非?？?，并且很方便使用 。 快照功 能介紹和使用： VMware 快照功能是虛擬機(jī)磁盤文件（ VMDK）在某個(gè)時(shí)間點(diǎn) 的復(fù)本。 建立的 快照如圖 所示。原本的桌面版 Red Hat Linux 發(fā)行包則與來(lái)自民間的 Fedora 開(kāi)源社區(qū) 合并，成為 Fedora Core 發(fā)行版本。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使用 RedHat Enterprise Linux 版本。注意， 必須 要 將 操作系統(tǒng)光盤 鏡像文件改名為“ Red Hat Enterprise Linux ” 掛載為“軟件源”， 這樣才能成功。 安裝交叉編譯器 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所使用的交叉編譯器 版本 是 ， 其 源碼包為： 。存儲(chǔ)介質(zhì)如磁盤、 NOR Flash 或 NAND Flash，它們 的物理地址起點(diǎn) 開(kāi)始 放置著引導(dǎo)程序 ，即 Bootloader 程序 。 燒寫(xiě)流程： 連接線路；由于 JLink 仿真器只能燒寫(xiě) NOR Flash（ JTAG 仿真器 才是 既能燒寫(xiě) NOR Flash，又能燒寫(xiě) NAND Flash 的，但是其價(jià)格更貴 ） ，所以先 向 NOR 中燒 Uboot，再?gòu)?NOR 啟動(dòng) Uboot，進(jìn)而 向 NAND燒 寫(xiě) Uboot。 圖 向 NAND 進(jìn)行燒寫(xiě) Uboot 然后將開(kāi)發(fā)板啟動(dòng)方式選擇開(kāi)關(guān)撥至“ NAND”，加電啟動(dòng)， 從 終端 中 可以看到 Uboot 界面 出現(xiàn) 了 “ NandFlash Booting” 的提示信息 。根據(jù)實(shí)際的硬件平臺(tái)，修改 Linux 內(nèi)核目錄中的 Makefile 文件、配置文件以及某些源代碼，使之可以運(yùn)行在 ARM， PowerPC， X8 MIPS 等平臺(tái)上。在 移植工作中 ， 要改動(dòng)的 工作 主要 有修改 makefile 文件、 加入針對(duì) CPU 的時(shí)鐘配置、修改Norflash 相關(guān)參數(shù)、加入對(duì)啟動(dòng) zImage 內(nèi)核鏡像的支持等。 為了支持 Qt，在根文件系統(tǒng)的移植工作中還要加上 Qt相關(guān) 的一些配置，如移植 tslib 以支持使用觸摸屏的 Qt 程序、 qmake 配 置參數(shù)的設(shè)定 、添加字體庫(kù) 等。 下面是詳細(xì)的安裝過(guò)程： (1)準(zhǔn)備 源碼包： ； (2)安裝過(guò)程：將 /opt目錄下， 在控制臺(tái)中進(jìn)入 /opt目錄，輸入 tar 命令進(jìn)行解壓。 進(jìn)入該目錄， 在該目錄下 使用 ./configure 命令配置 這些 庫(kù)編譯 可 選項(xiàng)，例如：指定交叉 編譯器、編譯選項(xiàng)、 打開(kāi) 生成靜態(tài)庫(kù) 選項(xiàng)（ disableshared表示不生成動(dòng)態(tài)庫(kù)） 、 關(guān)閉調(diào)試 和安裝路徑等， 然后用 ARM 交叉 編譯工具交叉編譯 。 (5)編譯安裝 MPlayer 的步驟 將 源碼包 ， 放到 linux 下 ， 解壓 MPlayer 源碼 tar xzvf ； 在解壓后的 MPlayer 源碼目錄 創(chuàng)建一個(gè)腳本 文件 ，名為“ mplayer_config_file” 。 圖 使用 mplayer播放 MP3格式的歌曲 設(shè)計(jì) 基于 Qt/E的 播放器 圖形 Qt 的實(shí)現(xiàn)原理和優(yōu)勢(shì) Qt/Embedded(簡(jiǎn)稱 Qt/E)是專門 面向 嵌入式 產(chǎn)品中 設(shè)計(jì)圖形用戶界面的工具 軟件 ， 簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)的話 QtE 就是 Qt的嵌入式版本。 基于 Qt 的 MP3 播放器的界面設(shè)計(jì)主要有以下兩個(gè)方面： 面突變的實(shí)現(xiàn)。比如， 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)眾的 MP3 播放器 這個(gè) 個(gè) 上層應(yīng)用程序， 可以方便地移植到不同平臺(tái) 。 生成頭文件和實(shí)現(xiàn)文件 利用 Qt Creator 創(chuàng)建工程 利用 Qt Creator 創(chuàng)建 主窗體 編輯工程生成 Makefile 文件 編寫(xiě)主函數(shù) 編譯鏈接工程文件 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 33 程序模塊 間關(guān)系圖 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的 MP3 播放器模塊間的工作關(guān)系如圖 所示。 (2)創(chuàng)建主窗體 Qt Creator 創(chuàng)建主窗體 ， 需要使用 QSlider 類、 QPushButton 類、 QSinBox類 以及 QWidget 類 。 界面程序 設(shè)計(jì) 中 需要使用 2 次 QWidget類 ，一次用于整個(gè) 界面，一次用于 顯示視頻的 窗口 。 如圖 、。 Frame Buffer實(shí)際上是對(duì)圖形硬件設(shè)備的抽象， 即 將顯示設(shè)備抽象為幀緩沖區(qū) 。 Qt Creator 是 Qt 自帶的 GUI 設(shè)計(jì)工具，可以設(shè)置按鈕的一些相關(guān)信息，如按鈕位置，按鈕大小，以及按鈕名稱和樣式等。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 31 Qt 提供了信號(hào)與插槽的組件化編程機(jī)制和多種多樣的圖形設(shè)計(jì)、事件處理、進(jìn)程控制的類 [7]。1 |tee logfile 保存后退出 。 其中 include 文件夾下的頭文件是 “ ” ； lib文件夾下的靜態(tài)庫(kù)文件是“ ” (4) 編譯安裝 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 26 圖 安裝 Mplayer 成功 此時(shí)在 目錄下會(huì)生成可執(zhí)行文件 ，名為“ mplayer”，該文件就是安裝成功后的 Mplayer 。本次設(shè)計(jì)，首要的一點(diǎn)是學(xué)習(xí)嵌入式 Linux的開(kāi)發(fā)流程，不需要太過(guò)于拘泥于這些細(xì)節(jié)的實(shí)現(xiàn)上，因?yàn)檫@些細(xì)節(jié)都是由廠商開(kāi)發(fā)和完成的，用戶在其上直接進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)即可。 主要 對(duì) 下面 這些 進(jìn)行 修改 ： 啟動(dòng)參數(shù) 、 Makefile 文件 ，開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)程序等 。 Makefile 的作用就是根據(jù) ./configure 命令 的情況，構(gòu)造出需要編譯 的源文件列表，然后分別編譯并把目標(biāo)代碼鏈接到一起，最終形成 目標(biāo) 二進(jìn)制 鏡像 文件。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 23 圖 從 NAND Flash 啟動(dòng) 后 的 界面 之后選 擇“ 6” ； 先 把 NAND格式化； 完成后 再選擇“ 2”來(lái)燒寫(xiě) Linux 內(nèi)核 ；完成之后選擇 “ 3” 進(jìn)行文件系統(tǒng)的燒寫(xiě)。有一項(xiàng)對(duì) CPU 的配置 ，如圖 所示 ， 其中的“ Core”選 項(xiàng)選擇 ARM9 ； “ Check core ID” 中填寫(xiě) “ 00324090”，該數(shù)字表示的是 S3C2440 這一 CPU 的 ID 號(hào) ；“ Use target RAM Addr” 表示 SDRAM的起始地址為 40000000；“ Use following init sequence”表示將要設(shè)置 SDRAM的 初始化序列 ，該參數(shù)用來(lái)設(shè)置一些寄存器 ，如 看門狗 定時(shí)器 控制寄存器、 中斷屏蔽寄存器 、 CPU 時(shí)鐘分頻控制寄存器 等 。 UBoot 是目前 ARM 平臺(tái) 使用最多 、應(yīng)用 最廣泛Bootloader 了 。 執(zhí)行命令 source /etc/profile ，這樣就不需要重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)就使得上述更改立即生效了。 只有在VMware 虛擬機(jī)中安裝好了 VMware Tools，才能實(shí)現(xiàn)主機(jī)與虛擬機(jī)之間的文件共享，同時(shí)可支持自由拖拽的功能，鼠標(biāo)也可在虛擬機(jī)與主機(jī)之前自由移動(dòng)（不用再按 Ctrl+Alt），且虛擬機(jī)屏幕也可實(shí)現(xiàn)全屏化。 如 圖 所示 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 15 圖 RedHat Enterprise Linux 6 安裝界面截圖 2020 年 10 月 Red Hat Enterprise Linux 發(fā)布。 Linux 操作系統(tǒng) 內(nèi)核的名字也是 “Linux” 。如果你創(chuàng)建了多于一個(gè)的虛擬機(jī)快照，那么，你將有多個(gè)還原點(diǎn)可以用于恢復(fù)。 安裝軟件 平臺(tái) 和搭建開(kāi)發(fā) 環(huán)境 的步驟 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 13 虛擬化平臺(tái)的介紹與安裝 畢業(yè) 設(shè)計(jì)中的 開(kāi)發(fā)平臺(tái)是 Linux 操作系統(tǒng) ，其 是 安裝 在 VMware Station 這個(gè) 虛擬 化平臺(tái) 中的，可以方便的與 Windows 操作系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享 和傳輸 。 目標(biāo)板 使用的 CPU： 基于 ARM9 架構(gòu) 的 ARM920t 內(nèi)核 。 XC2440開(kāi)發(fā)板采用 ARM9系列芯片 S3C2440 作為 核心 芯片，搭配 英寸液晶觸摸屏，以及 自 帶音頻解碼芯片 UDA1341， 完全勝任 MP3 文件的解碼工作 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 10 Uboot 程序 不支持從 Nand flash 啟動(dòng)， 但 是 S3C2440 支持從 Nand flash啟動(dòng) 。 為了搭建整個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境， 還需要 交叉 建立 交叉編譯環(huán)境 。 第三章主要是搭建嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái) 。 論文所做 的 工作和結(jié)構(gòu) 論文所做的工作 本畢業(yè)設(shè)計(jì)在 Red Hat Enterprise Linux 中安裝 Qt Creator 開(kāi)發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)在嵌入式 Linux 下的 MP3 播放器。 QT 的版本比較多，對(duì)于初學(xué)者容易搞混。 2020年該公司被 Nokia 收購(gòu)。 英特爾當(dāng)前是全球 PC 處理器的主導(dǎo)者，市場(chǎng)份額超過(guò)了 80%。 一個(gè)叫 Linus 的大二學(xué)生寫(xiě)出了一個(gè)內(nèi)核，被 GNU 看中，然后就有了今天的 Linux。而在 UNIX 的發(fā)展過(guò)程中，產(chǎn)生的 C 語(yǔ)言，是貝爾實(shí)驗(yàn)室對(duì)科技發(fā)展的又一重大貢獻(xiàn)。 除了上面的這些操作系統(tǒng)之外，三星、 Ubuntu 甚至是 Firefox 等公司都發(fā)布了自己的操作系統(tǒng)和手機(jī)。 例如著名的 VxWorks，該系統(tǒng) 如今 被華為、 H3C、中興等眾多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 和 通信設(shè)備廠商所采用 。 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(lè)播放這一功能，而是同時(shí)具備了圖片瀏覽 、文本 閱讀、甚至視頻播放等強(qiáng)大功能。 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