【正文】 ................... 57 VIII Catalogue ABSTRACT ..................................................... I CHAPTER 1 INTRODUCE...................................... 1 THE BACKGROUND OF RESEARCH .......................... 1 THE SITUATION OF RESEARCH ........................... 2 THE SIGNIFICANCE OF RESEARCH ........................ 3 THE MAIN CONTENTS OF RESEARCH ....................... 4 CHAPTER 2 SYSTEM HADRWARE AND OPERATING SYSTEM TRANSPLANT ........................................................ 5 THE DESCRIPTION OF SYSTEM HARDWARE .................. 5 THE TRANSPLANTION OF OPERATING SYSTEM ............... 7 Integrated Development Enviroment and Configuration Of Host ............................................... 8 The Transplantation of Uboot .................. 9 Configuration, Portint and Compile of Kernel .. 11 RAMdisk making................................. 12 CHAPTER 3 THE DRIVER OF AUDIO DEVICE ................... 14 THE FOUNDATION OF AUDIO DEVICE ..................... 14 APPLICATION PROGRAMMING INTERFACE OF AUDIO DEVICE .. 17 open System Calls ............................. 17 read System Calls .............................. 18 write System Calls ............................. 18 ioctl System Calls ............................. 18 close System Calls ............................. 19 THE ANALYSIS OF UDA1341 DRIVER ..................... 19 The Initialization of UDA1341 ................. 19 Buffer Design.................................. 20 目錄 IX ioctl System Calls of UDA1341 ................. 20 Play and Record of Audio Device ............... 22 Open and Close of Audio Device ................ 22 CHAPTER 4 THE TECHNOLOGY OF AUDIO DECODING ............. 24 THE PRINCIPLE OF MP3 ENCODING AND DECODING ......... 24 THE PROCESS OF MP3 DECODING ........................ 28 The Processing of Header Information and Side Informatin .......................................... 30 Scale Factor Decoding ......................... 30 Huffman Decoding .............................. 31 Dequantizer.................................... 31 The Processing of Stereo ...................... 32 The Reduction of aliasing ..................... 33 IMDCT .......................................... 34 ProPhase Synthsis Filter Bank ................ 35 THE OPTIMIZED MEASURES FOR ARM PROCESSOR ........... 35 Converting FloatPoint to FixedPoint ......... 36 The Improvement of Algorithm .................. 37 Subprograms and Macroprograms ................. 39 CHAPTER 5 THE REALIZATION AND TEST OF BROADCAST SYSTEM . 40 THE REALIZATION OF NETWORK BROADSYSTEM ............. 40 Decoding Program .............................. 40 Create Threads................................. 42 Data Receive Thread and Music Play Thread ..... 43 The Synchronous operation of Data Receive Thread and Music Play Thread ............................... 44 The Example of Operation ...................... 45 SYSTEM TESTING .................................... 48 X CONCLUSION .............................................. 52 1． SYSTEM IMPROVEMENT ................................. 52 2． FUTURE PLAN ........................................ 53 PUBLISHED PAPERS ........................................ 54 ORIGINAL CREATION DECLARATION .......................... 55 THANKS .................................................. 56 REFERENCES .............................................. 57 第一章 緒論 1 第一章 緒論 研究背景 隨著現(xiàn)代建筑的不斷建設(shè)，尤其是商場、超市、 娛樂場所、賓館飯店、車站、機(jī)場及公園等大型公共場所的不斷涌現(xiàn)和更新， 其 中的廣播系統(tǒng)變得越來越必不可少。且必須鋪設(shè)專用的音頻線路，無通用的可遵循的標(biāo)準(zhǔn) [ 1]。 通過查閱大量資料，以及生產(chǎn)廣播 系統(tǒng)產(chǎn)品 的廠家信息，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)廠商生產(chǎn)的數(shù)字廣播，大多是通過計(jì)算機(jī)控制分區(qū)廣播。如在大廈的火警廣播時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)人群的分批疏散，應(yīng)采用分層告示。目前局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)都基于以太網(wǎng)構(gòu)建，以太網(wǎng)設(shè)備大 量應(yīng)用于生產(chǎn)和生活，價(jià)格很低。在以此為核心的硬件平臺上移植 Linux 式操作系統(tǒng)。 而 Linux是免費(fèi)運(yùn)行的，快速高效的操作系統(tǒng)，在過去的幾年中，基于 開源組織的 Linux系統(tǒng)的嵌入式操作系統(tǒng)得到了長足的發(fā)展。每片 K4S561632E的存儲容量為 16組16M位，工作電壓 ，常見封裝為 54腳 TSOP，兼容 LVTTL接口，支持自動刷新和自刷新， 16位數(shù)據(jù)寬度。 CS8900A包括片上 RAM、 10BaseT傳輸和接收濾波器，并提供 8位和 16位兩種接口。實(shí) 際 運(yùn) 行 中 可 省 去 。交叉編譯工具 可從 ARM Linux的官方站點(diǎn)下載。 編輯 TFTP配置文件 ,使能 TFTP服務(wù) ： vi/etc/，把 yes改為 no； 階段 1主要包含依賴于CPU體系結(jié)構(gòu)的硬件初始化代碼，而且通常都是用匯編語言來實(shí)現(xiàn)的 ， 通常包括以下步驟： （ 1）硬件設(shè)備初始化。 （ 2）檢測系統(tǒng)內(nèi)存映射。最簡單方式就是通過 JTAG電纜，轉(zhuǎn)接到計(jì)算機(jī)并口連接，在主機(jī)燒寫程序及并口設(shè)備驅(qū)動程序的支持下完成Uboot燒寫工作。修改 arch/arm/machs3c2410/ 增加頭定義文件 include linux/mtd/ include asm/arch/ include linux/mtd/ 增加 nand flash分區(qū)信息 ，此處的 分區(qū)信息 應(yīng)該 和 BootLoader程序的分區(qū)信息一致。不需要的功能就不要選，與內(nèi)核點(diǎn)緊密且經(jīng)常使用的部分功能代碼直接編譯到內(nèi)核中。通?？梢酝ㄟ^下列步驟制作RAMdisk鏡像。 14 第三 章 音頻模塊的驅(qū)動技術(shù) Linux操作系統(tǒng)因有著源代碼公開 、 便于裁減 、 廣泛的處理器支持等優(yōu)點(diǎn) ,成為當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)的一大熱門選擇 。 每個(gè)設(shè)備文件唯一地確定 了系統(tǒng)中的一項(xiàng)設(shè)備。 1．自動配置和初始化子程序，用來檢測所需驅(qū)動的硬件設(shè)備是否工作正常、對正常工作的設(shè)備及其相關(guān)驅(qū)動程序所需要的軟件狀態(tài)進(jìn)行初始化。 open子程序必須對將要進(jìn)行的 I/O操作 做好必要的準(zhǔn)備工作，如清除緩沖區(qū)等。對于有緩沖區(qū)的 I/O操作，一般是從緩沖區(qū)里讀數(shù)據(jù)。 ? select入口點(diǎn)。 第三章 音頻模塊的驅(qū)動技術(shù) 17 static struct file_operations s3c2410_mixer_fops= { ioctl: s3c2410_mixer_ioctl, open: s3c2410_mixer_open, close: s3c2410_mixer_close } 聲卡驅(qū)動程序提供的 /dev/dsp是用于數(shù)字采樣和數(shù)字錄音的設(shè)備文件。如果 open系統(tǒng)調(diào)用失敗，它將返回 ?1，同時(shí)還會設(shè)置全局變量 error，指明是什么原因?qū)е铝隋e(cuò)誤的發(fā)生。無論是 read 還是 write，一旦調(diào)用之后， Linux 內(nèi)核就會阻塞當(dāng)前應(yīng)用程序，直到數(shù)據(jù)成功地從聲卡讀出或者寫入為止。 20 輸 入 DMA通 道 的 選 擇初 始 化 IIS總 線初 始 化 UDA1341CPU控 制 端 口 的 初 始 化注 冊 音 頻 audio設(shè) 備和 混 頻 器 設(shè) 備輸 出 DMA通 道 的 選 擇開 始結(jié) 束 圖 31 UDA1341 初始化 Fig. 31 The initialization of UDA1341 緩存區(qū)的設(shè)計(jì) 在音頻設(shè)備的驅(qū)動程序設(shè)計(jì)中， DMA緩存區(qū)設(shè)計(jì)部分最為復(fù)雜。應(yīng)用程序可以在音頻工作的同時(shí)處理傳輸進(jìn)來的音頻數(shù)據(jù)。為了解決延時(shí)的問題，使用多段緩存機(jī)制。 此外 ,ioctl也被用來對音頻設(shè)備進(jìn)行其它控制 。注銷函數(shù)使用注冊時(shí)得到的設(shè)備號，同時(shí)釋放驅(qū)動程序使用的各種系統(tǒng)資源．如 DMA和緩沖區(qū)等[14~17]。正常情況 12:1的壓縮比、 128kbit/s錄制的 MP3接近 CD音質(zhì)，每分鐘大約 1M。層 2和層 3每幀為 1152個(gè)樣本，如圖 4