【文章內容簡介】 頻格式提供支持。實現(xiàn) X86PC 機向 ARM2410s 平臺的移植并調試。研究 QT 圖形界面設計的詳細過程。 主要目標系統(tǒng)操作簡單，易于使用。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。因此在開發(fā)本系統(tǒng)時力求軟件的簡單易用性，只需點擊按鈕即可進行 MPlayer 的控制操作?？煽啃院?，系統(tǒng)穩(wěn)定。為加強用戶體驗，在簡化操作的同時，要保證系統(tǒng) CPU 占用率保持在合理的范圍，使視頻能正常、流暢地播放。可維護性好。各模塊相互獨立，便于修改和更新。在實現(xiàn)此系統(tǒng)的過程中盡量遵循開放性標準，提高代碼的重用性。3. 系統(tǒng)結構分析本次畢業(yè)設計基于嵌入式平臺的MPlayer移植是主要圍繞Linux主機和ARM2410s開發(fā)板，按照嵌入式開發(fā)流程進行的設計與開發(fā)。ARM2410s開發(fā)板作為服務器端，作為MPlayer的播放屏幕和控制屏幕。移植成功的MPlayer能夠在開發(fā)板上實現(xiàn)視頻的控制。Linux機作為監(jiān)控主機，進行播放信息的監(jiān)控，CPU占用等一系列參數的測定。 ARMLinux 端ARMMPlayer模塊：編譯在ARM2410s開發(fā)板上運行的MPlayerARMLinuxgcc模塊：實現(xiàn)ARM環(huán)境下編譯環(huán)境的搭建。MINICOM模塊：實現(xiàn)X86PC機與ARM端的通信模塊。進行ARM端的連接，掛載，運行等操作。內核燒錄模塊：重新編譯并燒錄內核，消除音頻BUG。 X86PC 端 X86MPlayer模塊：采用GCC編譯器，編譯 X86PC端能夠播放的MPlayer版本。視頻格式分析模塊：將服務器端播放的視頻狀態(tài)以及CPU占用等一 系列參數直觀地顯示在客戶端主機上。GUI模塊：實現(xiàn)在ARM410s開發(fā)板上進行視頻控制。Linuxgcc模塊：實現(xiàn)X86PC環(huán)境下編譯器的搭建。 4. 系統(tǒng)選用的開發(fā)工具 UPNETARM2410S 嵌入式開發(fā)平臺 咱們用的是zlg magicarm2410，和這個博創(chuàng)是2個公司出的，不要混淆了!本系統(tǒng)平臺采用 Samsung 公司的處理器 S3C2410。該處理器內部集成了 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 數據 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、芯片內置 PLL。在處理器豐富資源的基礎上，還進行了相關的配置和擴展，平臺配置了 16MB 16 位的 Flash 和 64MB 32 位的 SDRAM。通過以太網控制器芯片 DM9000E 擴展了一個網口，另外引出了一個 HOST USB 接口。16/32 位精簡指令體系結構，使用支持 ARM 調試的體系結構 ARM920TCPU 核的強大指令集，指令緩存（cache）、數據緩存、寫緩沖和物理地址TAG RAM，減小了對主存儲器帶寬和性能的影響，ARM 帶 MMU（Multi Media eXtension，多媒體擴展指令集）的先進的體系結構，支持 Wince、Epoc3Linux。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的底層驅動軟作為件、系統(tǒng)內核、設備驅動接口、通信協(xié)議、圖形界面、標準化瀏覽器等。嵌入式操作系統(tǒng)具有通用操作系統(tǒng)的基本特點：能夠有效管理越來越復雜的系統(tǒng)資源；能夠把硬件虛擬化，使得開發(fā)人員從繁忙的驅動程序移植和維護中解脫出來；能夠提供庫函數、驅動程序、工具集以及應用程序。與通用操作系統(tǒng)相比較，嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實時高效性、硬件的相關依賴性、軟件固態(tài)化以及應用的專用性等方面具有較為突出的特點。幾種代表性嵌入式操作系統(tǒng)比較（如下表 21 所列）： 表 21 四款嵌入式系統(tǒng)優(yōu)缺點對比列表 VxWorks美國 WindRiver 公司于 1983 年設計開發(fā)的一種嵌入式實時操作系統(tǒng)（RTOS），良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境，在嵌人式實時操作系統(tǒng)領域逐漸占據一席之地。具有微內核結構可裁剪；任務管理高效；任務間通訊靈活；微秒級的中斷處理；支持 POSIX 實時擴展標準和多種物理介質及標準完整的TCP/IP 網絡協(xié)議等優(yōu)點。然而由于是專用操作系統(tǒng)，其價格昂貴，一般不通供源代碼，軟件的開發(fā)和維護成本都非常高，支持的硬件數量也有限。Windows CE對 Windows系列有較好的兼容性。其中 是一種針對小容量、移動式、智能化、32 位、了解設備的模塊化實時嵌人式操作系統(tǒng)。它是從整體上為有限資源的平臺設計的多線程、完整優(yōu)先權、多任務操作系統(tǒng)。它的模塊化設計允許它對從掌上電腦到專用的工業(yè)控制器的用戶電子設備進行定制。但是由于沒有開放源代碼，使應用開發(fā) 15 人員很難實現(xiàn)產品定制；在效率、功耗方面表現(xiàn)也并不出色，占用過多的系統(tǒng)內存，運用程序龐大；版權許可費也是廠商不得不考慮的因素。μC/OSⅡμC/OSⅡ是著名的源代碼公開的實時內核，是專為嵌入式應用設計的，可用于8位、16 位和 32 位單片機或數字信號處理器（dsp）。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；函數調用與服務的執(zhí)行時間具有可確定性。由于僅是一個實時內核，這就意味著它不能提供給用戶一些API函數接口，還有很多工作需要用戶自己去完成。嵌入式Linux嵌入式操作系統(tǒng)的研究熱點，最大的特點是:1 源代碼公開，系統(tǒng)遵循世界標準規(guī)范，特別是遵循開放系統(tǒng)互連國際標準，文檔資料齊全可修改性強。支持多種體系結構，凡遵循國際標準所開發(fā)的硬件和軟件，都能彼此兼容。 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。3多任務：Linux 系統(tǒng)調度每一個進程平等地訪問微處理器。4良好的用戶界面：Linux 向用戶提供了兩種界面：命令行界面和圖形用戶界面。5設備獨立性：Linux 內核具有高度適應能力，用戶可以修改內核源代碼，以便適應新增加的外部設備。6豐富的網絡功能： Linux 為用戶提供了優(yōu)于其他操作系統(tǒng)的完善強大的網絡功能。7可靠的系統(tǒng)安全：Linux 采取了許多安全技術措施，包括對讀、寫進行權限控制、帶保護的子系統(tǒng)、審計跟蹤、核心授權等，這為網絡多用戶環(huán)境中的用戶提供了必要的安全保障。8 良好的可移植性：Linux 是一種可移植的操作系統(tǒng)，能夠在從微型計算機到大型計算機的任何環(huán)境中和任何平臺上運行?？梢浦残詾檫\行Linux的不同計算機平臺與其他任何機器進行準確而有效的通信提供了手段。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核空間正是操作系統(tǒng)實現(xiàn)調度策略、硬件中斷異常和執(zhí)行程序的部分。一旦出現(xiàn)代碼錯誤就可能會破壞操作系統(tǒng)從而影響整個系統(tǒng)的可靠性。對比了幾款代表性的嵌入式操作系統(tǒng)的優(yōu)缺點，發(fā)現(xiàn)嵌入式 Linux 各方面有點突出，性價比高，比較合適本畢業(yè)設計系統(tǒng)的開發(fā)，所以在開發(fā)板端和主機端都選用嵌入式 Linux 作為操作系統(tǒng)。 HEX EDIT十六進制查看器。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。如圖 23 為 HEX EDIT 的用戶界面：HEX EDIT 的用戶界面 圖 23 HEX EDIT 的用戶界面 GCC 編譯器 Linux 系統(tǒng)下的 GCC(GNU C Compiler)是 GNU 推出的功能強大、性能優(yōu)越的多平臺編譯器，是 GNU 的代表作品之一。GCC 是可以在多種硬體平臺上編譯出可執(zhí)行程序的超級編譯器，其執(zhí)行效率與一般的編譯器相比平均效率要高 20%～30%。GCC 編譯器能將 C、C++語言源程序、匯程式化序和目標程序編譯、連接成可執(zhí)行文件，如果沒有給出可執(zhí)行文件的名字，GCC 的文件。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。使用 GCC 由 C 語言源文件生成可執(zhí)行文件的過程不僅僅是編譯的過程，而要經歷四個相互關聯(lián)的步驟：預處理(也稱預編譯，Preprocessing)、[1】編譯(Compilation)、匯編(Assembly)和連接(Linking) 。命令 GCC 首先調用cpp 進行預處理，在預處理過程中，對源代碼文件中的文件包含(include)、預編譯語句(如宏定義 define 等)進行分析。接著調用 cc1 進行編譯， 為后綴的目標文件。匯編過程是針對匯編語言的步驟，調用 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、. 為后綴的目標文件。當所有的目標文件都生成之后，GCC 就調用 ld 來完成最后的關鍵性工作，這個階段就是連接。在連接階段，所有的目標文件被安排在可執(zhí)行程序中的恰當位置，同時，該程序所調用到的庫函數也從各自所在的檔案庫中連到合適的地方。以上就是 GCC 的執(zhí)行過程。如圖 24 為 GCC 流程結構圖：24 GCC 流程結構圖 5. 可行性分析 本次畢業(yè)設計是要實現(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。否則出現(xiàn)編譯無法通過的錯誤。由于本次畢業(yè)設計系統(tǒng)不是純軟件系統(tǒng)，涉及到開發(fā)板硬件的使用和開發(fā)板 Linux 主機間的通信，偶爾出現(xiàn)硬件故障也是不可避免的，所以只能盡量避免硬件故障和及時處理故障。另外，在體系結構的總體把握、設計和嵌入式模塊的整合方面，良好的設計和完整的整合技術也是該課題的難點之一。嵌入式產業(yè)技術日新月異，相關的新技術層出不窮，但其兼容性還有待改善。本課題就是在這種形勢下，采用最前沿的嵌入式移植技術來完成系統(tǒng)模型。雖然系統(tǒng)的實現(xiàn)存在難點而且還有許多問題亟待解決，但是總體分析的結果該系統(tǒng)還是可行的。相信通過努力，能夠完成該課題。 第三章 系統(tǒng)概要設計1. 總體設計 系統(tǒng)體系結構本系統(tǒng)的體系結構如圖31所示： 圖 31 系統(tǒng)體系結構圖 基本設計概念Linux 系統(tǒng)下 MPlayer 結構：完成 Linux 系統(tǒng)下視頻的播放。采用 ；；；四個包。如圖 32 所示，圖 33 為實現(xiàn)效果圖：圖 32 Linux 系統(tǒng)下 MPlayer 四個包圖 33 實現(xiàn)效果圖ARMLinux 系統(tǒng)下 MPlayer 結構：配置 armLinuxgcc 編譯環(huán)境。 采用 ； ；；； ；五個包，如圖 34 所示，圖 35 為開發(fā)系統(tǒng)總體圖。 圖 34 ARMLinux 系統(tǒng)下 MPlayer 五個包!!!!!!!!!jpg開發(fā)系統(tǒng)總體圖多種視頻結構解析結構：分析多種視頻格式，特別是 SWF，F(xiàn)LV，AVI，3GP 的文件格式。實現(xiàn)多種視頻格式的播放。QT 界面顯示結構：設計 MPlayer 的控制界面，即 GUI 外掛。控制MPlayer 的播放，暫停，停止，音量調節(jié)等一系列操作。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. 模塊設計 功能模塊對照表如表 31 所示，此課題分為以下八大模塊。各個模塊之間有機組合，形成本課題最終成果。表 31 模塊功能規(guī)劃表 用word表格重做，否則一看就是拷貝其他地方的 各功能模塊邏輯關系 如圖 37 所示，此課題分成 X86PC 端運行 MPlayer 與 ARM2410s 端運行 MPlayer 兩大部分組成。其中 X86PC 端運行 MPlayer 是由 X86MPlayer模塊與解碼模塊通過 Linuxgcc 模塊編譯完成。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，你需要預防第四章 系統(tǒng)詳細設計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)流程中至關重要的一步，環(huán)境搭建不成功后續(xù)開發(fā)就無從談起。搭建嵌入式開發(fā)環(huán)境的主要過程共包括安裝Linux 系統(tǒng)，安裝嵌入式工具鏈，配置宿主機相關信息以及和開發(fā)板之間進行連接等四個關鍵步驟。除此之外，還可以結合實際需求裁剪 Linux 內核進行重載編譯等工作。2. 視頻格式分析模塊 模塊概述 簡介：由于MPlayer本身的解碼庫并不完整的原因，眾多視頻文件格式并不能正常地播放。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。其中，很多視頻格式的開發(fā)商將其文件格式采用了加密措施，導致普通用戶