【正文】 層 2和層 3每幀為 1152個樣本，如圖 49所示。注銷函數(shù)使用注冊時得到的設備號，同時釋放驅(qū)動程序使用的各種系統(tǒng)資源．如 DMA和緩沖區(qū)等[14~17]。為了解決延時的問題，使用多段緩存機制。 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 備和 混 頻 器 設 備輸 出 DMA通 道 的 選 擇開 始結 束 圖 31 UDA1341 初始化 Fig. 31 The initialization of UDA1341 緩存區(qū)的設計 在音頻設備的驅(qū)動程序設計中， DMA緩存區(qū)設計部分最為復雜。如果 open系統(tǒng)調(diào)用失敗，它將返回 ?1，同時還會設置全局變量 error，指明是什么原因?qū)е铝隋e誤的發(fā)生。 ? select入口點。 open子程序必須對將要進行的 I/O操作 做好必要的準備工作，如清除緩沖區(qū)等。 每個設備文件唯一地確定 了系統(tǒng)中的一項設備。通?？梢酝ㄟ^下列步驟制作RAMdisk鏡像。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 應該 和 BootLoader程序的分區(qū)信息一致。 （ 2）檢測系統(tǒng)內(nèi)存映射。 編輯 TFTP配置文件 ,使能 TFTP服務 ： vi/etc/，把 yes改為 no； 實 際 運 行 中 可 省 去 。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。在以此為核心的硬件平臺上移植 Linux 式操作系統(tǒng)。如在大廈的火警廣播時，為了實現(xiàn)人群的分批疏散，應采用分層告示。且必須鋪設專用的音頻線路，無通用的可遵循的標準 [ 1]。 第四章介紹了 MP3 音頻編解碼的基本原理。 本文根據(jù)智能樓宇廣播系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，提出了一種新型的智能廣播系統(tǒng)，并著重介紹了該系統(tǒng)的數(shù)字化終端的設計思路和開發(fā)過程。 智能建筑中的廣播系統(tǒng) 用于發(fā)布新聞和內(nèi)部信息、發(fā)布作 息信號、提供背景音樂以及用于尋呼和強行插入災害性事故緊急廣播等 ,它們是實現(xiàn)智能建筑“安全、健康、舒適宜人和能提高工作效率的辦公環(huán)境”必不可少的條件。其系統(tǒng)主要由音頻矩陣切換器 ，可尋址編碼控制主機。將其引入到廣播系統(tǒng)，則很多原有的網(wǎng)絡設備可直接使用，不存在兼容問題，使廣播系統(tǒng)的造價大為降低[1]。 Linux操作系統(tǒng)雖然不是微內(nèi)核結構，但是其模塊化的結構使得用戶可以對其方便的進行配置，去除用戶系統(tǒng)不需要的模塊，減小系統(tǒng)的開銷，可以做到幾百 K大小。其獨特的 Packet Page結構可自動適應網(wǎng)絡通信量模式的改變和現(xiàn)有系統(tǒng)資源，從而提高系統(tǒng)效率。其安裝步驟如下： (1) 在 /usr/local/arm 下解壓： tar jxvf ； (2) 設置系統(tǒng)環(huán)境變量。 （ 2）為加載 BootLoader的階段 2準備 RAM空間。燒寫完成后，復位實驗板，串口終端就顯示 Uboot的啟動信息 [6~9]。主要是進行以下幾項配置：選擇處理器類型，選擇板級支持、選擇對 RAMdisk支持、對設備驅(qū)動的支持以及對文件系統(tǒng)的支持。 由于目前許多硬件廠商在出售各種產(chǎn)品時 ,一般都不帶 Linux下的設備驅(qū)動程序 ,這也使得 Linux下設備驅(qū)動程序的開發(fā)變得越來越重要 。 2．服務于 I/O請求的子程序，該子程序稱為驅(qū)動程序的上半部。對字符設備文件進行讀操作將調(diào)用 read子程序。 向該設備寫數(shù)據(jù)即意味著激活聲卡上的 D/A轉(zhuǎn)換器進行放音。 ioctl 系統(tǒng)調(diào)用 系統(tǒng)調(diào)用 ioctl可以對聲卡進行控制，凡是對設備文件的操作不符合讀 /寫基本模式的，都是通過 ioctl來完成的，它可以影響設備的行為，或者返回設備的狀態(tài)，其函數(shù)原型如下所示： 第三章 音頻模塊的驅(qū)動技術 19 int ioctl(int fd, int request, ...)。 第三章 音頻模塊的驅(qū)動技術 21 C P U音 頻 設 備C P U音 頻 設 備寫入處理寫入緩 存 1緩 存 2緩 存 1緩 存 2處理 圖 32 雙緩存區(qū)的設計 Fig. 32 The design of double buffer 應用程序處理緩存中數(shù)據(jù)的速度依賴于緩存的大小和數(shù)據(jù)傳輸速度。 整個 ioctl本身就是一 個 switchcase語句 ,根據(jù)不同的輸入命令參數(shù)調(diào)用不同的函 22 數(shù) 。此外， MP3音樂可以免費使用和下載也是其能夠迅速走紅的主要原因 [18]。 分 解 濾 波 組動 態(tài) 窗 口 的M D C T。 高壓縮比和良好的音質(zhì) MP3的高壓縮比和幾乎接近 CD的音質(zhì)，以 CD音質(zhì)的 Wave文件來說，如抽樣分辨率為 16bit,抽樣頻率為 44. 1 kHz，聲音模式為立體聲，那么存儲 1分鐘 CD音質(zhì)的 Wave文件需要約為 10M的存儲空間，而 MP3可以采用64kbit/s. 96kbit/s,128kbit/s等采樣頻率，可以根據(jù)實際應用進行調(diào)整。 UDA1341 的 ioctl 系統(tǒng)調(diào)用 ioctl可以 調(diào)整音頻設備的緩存區(qū)參數(shù) ,為提高應用程序的音頻質(zhì)量提供了接口 。 使用這種方法處理音頻數(shù)據(jù)，能夠提高系統(tǒng)的并行能力。 如果 write 系統(tǒng)調(diào)用成功完成，它將返回向聲卡實際寫入的字節(jié)數(shù)；如果 write 系統(tǒng)調(diào)用 失敗，它將返回 ?1，同時還會設置全局變量 error，來指明是什么原因?qū)е铝隋e誤的發(fā)生。 它們定義如下 [13]: static struct file_operations s3c2410_audio_fops= { llseek: s3c2410_audio_llseek, write: s3c2410_audio_write, read: s3c2410_audio_read, poll: s3c2410_audio_poll, ioctl: s3c2410_audio_ioctl, open: s3c2410_audio_open, close: s3c2410_audio_close }。從設備上讀數(shù)據(jù)。 一般 Linux設備驅(qū)動程序可以分為三個主要部分。系統(tǒng)復位后， Linux系統(tǒng)就可以完全自動地從本地 Flash啟動了 [ 7]。選擇的原則是將與內(nèi)核其它部分關系較遠部分且不經(jīng)常使用的部分功能代碼編譯成為可加載模塊，有利于減小內(nèi)核的長度，減小內(nèi)核消耗的內(nèi)存，簡化該功能相應的環(huán)境改變時對內(nèi)核的影響。 復制 smdk2410目錄中的內(nèi)容： cp smdk2410/* s3c2410 在 include/config/目錄下復制 ： cp 修改 ARM 編譯器的目錄名及前綴； 測試配置： make disclean； make s3c2410一 config； make (6) 調(diào)試 Uboot源代碼，直到 Uboot在開發(fā)板上正常啟動； 第二章 系統(tǒng)硬件及操作系統(tǒng)的移植 11 (7) 燒寫 Uboot到 Flash。 BootLoader的啟動過程大多數(shù)分為 2個階段 。交叉編譯工具主要包括針對目標系統(tǒng)的編譯器gcc、目標系統(tǒng)的二進制工具 binutils、目標系統(tǒng)的標準 c庫 glibc和目標系統(tǒng)的 Linux內(nèi)核頭文件。 CS8900A為 100引腳的 TQFP封裝的芯片，是適合細小板型、對成本變化敏感的以太網(wǎng)應第二章 系統(tǒng)硬件及操作系統(tǒng)的移植 7 用產(chǎn)品的理想產(chǎn)品。隨著對系統(tǒng)性能要求的提高和開發(fā)技術的成熟， ARM9有逐漸占領高端市場的趨勢。 (4) 低成本。目前國內(nèi)尚無一套成熟的應用于智能建筑的 網(wǎng)絡數(shù)字廣播系統(tǒng)產(chǎn)品，對系統(tǒng)的數(shù)碼 功能 、技術標準、組建結構方案、系統(tǒng)規(guī)模等均需作深入的研究開發(fā)工作。 Linux。數(shù)字音頻處理已經(jīng)成為專業(yè)音頻領域的一種趨勢。 第五章講述了在嵌入式 Linux 系統(tǒng)中實現(xiàn)網(wǎng)絡廣播的方法。 IP網(wǎng)絡技術的成熟及表現(xiàn)出來的諸多優(yōu)勢，在未來的智能建筑中，IP技術將處于主導的核心地位。如果采用智能化網(wǎng)絡音頻設備則可通過控制信號實現(xiàn)動態(tài)分組廣播或單點廣播 ，提高了系統(tǒng)的靈活性。本論文采用的是 UDA1341音頻處理芯片，編寫其相應得音頻驅(qū) 動程序，并將其加入到 Linux 。作為一種非易失性存儲器， Flash在系統(tǒng)中通常用于存放主程序代碼，常量表以及一些在系統(tǒng)掉電后需 要保存的用戶數(shù)據(jù)等。 (1)搭建交叉編譯開發(fā)環(huán)境，配置主機的開發(fā)環(huán)境等工作； (2)配置編譯 uboot，并將其燒寫到目標平臺的到 Flash上； (3)配置和編譯 Linux kernel。以 root的身份完成以下步驟： （ 4）為內(nèi)核設置啟動參數(shù)。這五個部分的大小可以根據(jù)使用時的實際程序所占的空間大小進行相應的調(diào)整。 (2)作為 loop設備掛接 RAMdisk鏡像 ： mkdir /mnt/initrd mount t ext2o loop /mnt/initrd 這樣 /mnt/initrd目錄就對應 。 ? 打開了代表著目標設備的文件，即建立起與設備的連接后，可以通過 read()、 write()、 ioctl()等常規(guī)的文件操作對目標設備進行操作。 ? close入口點。 select系統(tǒng)調(diào)用在檢查與設備文件相關的文件描述符時使用 select入口點 [5]。 參數(shù) fd是設備文件的標志符，它是通過之前的 open系統(tǒng)調(diào)用獲得的；參數(shù) buf是指向緩沖區(qū)的字符指針，它用來保存從聲卡獲得的數(shù)據(jù)；參數(shù)count則用來限定從聲卡獲得的最大字節(jié)數(shù)。 三星公司的 DMA控制器沒有內(nèi)置 DMA存儲區(qū)域，在驅(qū)動程序中必須為音頻設備分配 DMA緩存區(qū) 。對較大的緩存區(qū)的操作轉(zhuǎn)變成對較小的緩沖區(qū)塊的操作，在不增加緩存區(qū)操作時間的情況下提供較大的緩存。MPEG1 Layer Ⅲ 是 MPEG1國際標準音頻 (ISO/IEC 11172)第三層編碼 /解碼算法，它 一出現(xiàn)就成為因特網(wǎng)上音頻傳送的主要工具，概括其原因有以下幾個因素： 標準的開放性 MPEG是作為一個開放的標準定義的。比特分配信息告訴解碼器每個樣本由幾位表示，比例因子用 6比特表示，解碼器使用這個 6比特的比例因子乘逆量化器的每個輸出樣本值，以恢復被量化的子帶值。 MPEG聲音的每一個層都自含 子帶 編碼器，其中包含如圖 46所示的 “ 時間 頻率多相濾波器組 ” 、“ 心理聲學模型 (計算掩蔽特性 )” 、 “ 量化和編碼 ” 和 “ 數(shù)據(jù)流幀包裝 ” ，而高層 子帶編碼 可使用低層 子帶 編碼的聲音數(shù)據(jù)。 根據(jù)采樣參數(shù)計算出緩沖段的大小 (程序也可指定緩沖區(qū)的第三章 音頻模塊的驅(qū)動技術 23 大小 ),分配對應的 DMA空間 給 設備使用 。為了解決音頻應用 I/O數(shù)據(jù)量大的問題，最簡單易行的方法是使用比較大的緩存區(qū)域。 UDA1341 驅(qū)動程序分析 UDA1341 的初始化 該模塊由 s3c2410_uda1341_init(void)函數(shù)實現(xiàn) ,完成 DMA通道的分配 、 UDA1341的初始化、 IIS總線和 L3接口 （混音器控制接口）的設置 ,注冊 audio設備 和 mixer設備等功能 。參數(shù) flags用來指明應該以什么方式打開設備文件，它可以是 O_RDONLY、 O_WRONLY或者 O_RDWR，分別表示以只讀、只寫或者讀寫的方式打開設備文件；參數(shù) mode通常是可選的，它只有在指定的設備文件不存在時才會用到，指明新創(chuàng)建的文件應該具有怎樣的權限。 ? ioctl入口點。打開設備準備 I/O操作。對用戶程序而言，設備驅(qū)動程序隱藏了設備的具體細節(jié)，對各種不同設備提供了一致的接口，一般來說，是把設備映射為一個特殊的設備文件，用戶程序可以像對其他文件一樣對此設備文件進行操作。 制作 RAMdisk RAMdisk就是把指定的內(nèi)存區(qū)域模擬成磁盤設備，它屬于塊設備驅(qū)動程序，基于 RAMdisk的塊設備，可以建立 EXT2格式的磁盤文件系統(tǒng)。我們首先修改 Linux makefile文件，我們需修改的內(nèi)容是目標代碼的類型和為編譯內(nèi)核指定一個編譯器。 10 BootLoader的階段 2通常用 C語言來實現(xiàn)，這樣可以實現(xiàn)更復雜的功能，而 且代碼會具有更好的可讀性和可移植性。 (1) TFTP是目標板下載 鏡像 所需要的網(wǎng)絡服務。 下圖 22為硬件實物圖。 S3C2410在片內(nèi)具有獨立的 SDRAM刷新控制邏輯，可以方便的與 SDRAM接口。主要包括以下三個方面的內(nèi)容： 硬件平臺的建立以及操作系統(tǒng)的移植。 國外的基于 IP 網(wǎng)絡的數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)也處于熱門研究階段，也出第一章 緒論 3 現(xiàn)了不少成功的產(chǎn)品，例如日本的 TOA 公司生產(chǎn)的 AM 系列，美國的 CDKPA（希迪