課程設(shè)計(jì)論文-基于fpga的音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2024-11-06 08:42本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】熟悉NiosII系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程,看懂原工程文件。格式并將.wav和.lrc文件復(fù)制到SD卡根目錄下。測(cè)試軟件功能,明確各個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)的功能。一起討論如何更改原來(lái)的功能，并添加新功能。完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),分工書(shū)寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。現(xiàn)沒(méi)有靈活性，通常無(wú)法使用最新的技術(shù)。而應(yīng)用NiosII軟核處理器，開(kāi)發(fā)者。通過(guò)DE2開(kāi)發(fā)板上的SD卡插槽，讀取SD卡上的音頻數(shù)。該音樂(lè)播放器主要分兩種播放。其中硬件部分如處理器用Altera公司的NiosII軟。器（SD卡）模塊、LCD顯示模塊、GPIO接口模塊。質(zhì)，沒(méi)有任何移動(dòng)部分，所以不用擔(dān)心機(jī)械運(yùn)動(dòng)的損壞。SD卡的結(jié)構(gòu)能保證數(shù)字。FAT表記錄SD存儲(chǔ)卡以簇為單位進(jìn)行記錄的存儲(chǔ)空間的信息，簇。的大小根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的電子盤(pán)特性設(shè)定。根目錄區(qū)記錄文件名和目錄名。
【正文】 *16*16*16*16*16+ h[0]*16*16*16*16*16+ h[1]*16*16*16*16+ m[0]*16*16*16+ m[1]*16*16+s[0]*16+s[1]。 12 IOWR(SEG7_DISPLAY_BASE,0,display)。 } 該函數(shù)的傳入?yún)?shù) j是簇中第幾個(gè)扇區(qū)， n為當(dāng)前播放的歌曲序號(hào)， num為歌曲總數(shù)。函數(shù)中完成根據(jù) j計(jì)算當(dāng)前時(shí)間，并將歌曲序號(hào)、歌曲總數(shù)和時(shí)間顯示到對(duì)應(yīng)數(shù)碼管上。 五、碰到的 問(wèn)題及解決過(guò)程 在原始軟件工程上直接編譯，出現(xiàn) 的存儲(chǔ)路徑與 NIOS II 工程不相符，導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)找不到 .ptf 文件，錯(cuò)誤如下所示。 解決方法： 熟悉軟件開(kāi)發(fā)流程，在軟件工程編譯時(shí)需要用到相對(duì)應(yīng)的硬件平臺(tái)的配置信息。 新建一個(gè) NIOS II 工程，在添加 SOPC Builder System PTF File 時(shí)，添加正確的 ptf 文件，添加所需的 .c 和 .h 文件，再次編譯。 編譯工程時(shí)，出現(xiàn) 和 文件不存在的問(wèn)題，錯(cuò)誤如下圖所示。 解決方法： 在網(wǎng)上搜索了一下所遇到的問(wèn)題，網(wǎng)友給出的回答是軟件 與電腦操作系統(tǒng)不兼容，于是將軟件的兼容模式設(shè)置為 Windows 7，再次編譯工程，錯(cuò)誤消失，編譯成功。 13 在修改 NIOS II 工程時(shí)，不了解 SD卡的扇區(qū)、簇等概念。 解決方法： 在網(wǎng)上搜索了關(guān)于“ SD 卡中 FAT16 文件分析”的文章，了解 SD 卡的 FAT16文件系統(tǒng)。 每個(gè)扇區(qū)通常有 512 個(gè)字節(jié)，每個(gè)簇可以包括 1 32 或64 個(gè)扇區(qū)，一個(gè)簇中只能放置一個(gè)文件的內(nèi)容，因此文件所占用的空間，只能是簇的整數(shù)倍，如果文件實(shí)際大小小于一簇，它也要占一簇的空間；如果文件實(shí)際大小大于一簇，根據(jù)邏輯推算，那么 該文件就要占兩個(gè)簇的空間。一個(gè)簇只能容納一個(gè)文件占用，即使這個(gè)文件只有 0 字節(jié)，也決不允許兩個(gè)文件或兩個(gè)以上的文件共用一個(gè)簇，不然會(huì)造成數(shù)據(jù)混亂。因此，單片機(jī)讀 SD 卡上的文件時(shí)是以簇為單位的。 SD卡沒(méi)有格式化為 FAT 格式， 2G 的 SD 顯示為 ,導(dǎo)致 DE2 開(kāi)發(fā)平臺(tái)無(wú)法識(shí)別 SD 卡，程序停在 SD卡初始化位置。 解決方法： 將 SD 卡在電腦上格式為 FAT 格式，內(nèi)存大小恢復(fù)到 2G一下，再插入到 DE2開(kāi)發(fā)平臺(tái)上， SD卡被成功識(shí)別，程序運(yùn)行正確。 六、 運(yùn)行效果 開(kāi)機(jī)界面 14 歌曲選擇模式 15 前一首 /后一首功能； 按 KEY2 鍵選擇前一首歌，如果當(dāng)前為第一首，則前一首為最后一首歌。 按 KEY1 鍵選擇下一首歌，如果當(dāng)前為最后一首，則下一首為第一首歌。 按確認(rèn)鍵 KEY3 選擇當(dāng)前歌曲，繼而播放當(dāng)前歌曲。 16 數(shù)碼管顯示當(dāng)前歌曲為第幾首歌、總歌曲數(shù)、當(dāng)前歌曲播放時(shí)長(zhǎng)； LCD 屏顯示播放時(shí)長(zhǎng)及歌詞。 返回功能 撥碼開(kāi)關(guān) SW17 的狀態(tài)改變后，直接跳到選歌界面。 SW1 狀態(tài)為“ 1”時(shí)，撥碼開(kāi)關(guān) SW17 的狀態(tài)改變后，直接跳到循環(huán)播放模式。 17 SW2 狀態(tài)為“ 1”時(shí)，撥碼開(kāi)關(guān) SW17 的狀態(tài)改變后，直接跳到單曲循環(huán)模式。 SW3 狀態(tài)為“ 1”時(shí)，撥碼開(kāi)關(guān) SW17 的狀態(tài)改變后，直接跳到隨機(jī)播放模式。 5．直接選歌功能 撥動(dòng)撥碼開(kāi)關(guān) SW10~15，直接選擇歌曲 1~6。 18 19 七、設(shè) 計(jì)小結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)完成了以下工作 : ，具體研究了軟硬件的系統(tǒng)描述、軟硬件劃分等方面的技術(shù)。了解 Nios II 處理器的結(jié)構(gòu)特性，掌握基于 Nios II 的嵌入式 SOPC 系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)方法。 SD 卡讀寫(xiě)歌詞和歌曲的驅(qū)動(dòng)程序。 ，在 Nios II 開(kāi)發(fā)板上實(shí)現(xiàn)了 MP3 播放器。 采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的思想來(lái)進(jìn)行 MP3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。從系統(tǒng)性能出發(fā)，對(duì)系 20 統(tǒng)進(jìn)行了劃分，在硬件的設(shè)計(jì)中參考了軟件的需求。在 DE2開(kāi)發(fā)板上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，滿足要求。本設(shè)計(jì)采用 SOPC(System On Programmable Chip)技術(shù) ,利用NiosⅡ處理器設(shè)計(jì)音樂(lè)播放器的外部設(shè)備，包括片外存儲(chǔ)器、 LED、七段數(shù)碼管、按鍵、 SD 卡、 LCD、撥碼開(kāi)關(guān)等的驅(qū)動(dòng)電路，利用嵌入式編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備的初始化、數(shù)據(jù)的讀取和處理、音頻文件的輸出和 LCD上顯示歌曲序號(hào)和音量的大小顯示。本系統(tǒng)支持 SD 卡文件讀取，支持歌名歌詞同步顯示在 LCD 上，支持播放 /暫停，前一首、后一首、快進(jìn)快退等功能。通過(guò)數(shù)碼管顯示總歌曲數(shù)、當(dāng)前播放第幾首歌曲和播放進(jìn)度，具有撥碼開(kāi)關(guān)指示功能，若開(kāi)關(guān)閉合，點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的 led 燈，前 6首歌曲 可直接快捷選擇，在播放音樂(lè)的狀態(tài)下，直接跳到選歌界面。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試 ,該音樂(lè)播放器具有很高的穩(wěn)定性和實(shí)用性。 在本次學(xué)習(xí)中，接觸到軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法有了進(jìn)一步的了解。復(fù)習(xí)了 verilog 語(yǔ)言，熟悉集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，并嘗試解決編譯時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題。做完前期的學(xué)習(xí)工作后，我們開(kāi)始學(xué)習(xí)老師所給的工程，添加和修改一些功能。首先我們的工作是還原模板的功能，將其下載如 DE2 開(kāi)發(fā)板并使之正常工作。 在原始軟件工程上直接編譯，出現(xiàn) 的存儲(chǔ)路徑與 NIOS II工程不相符，導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)找不到 .ptf 文件 ， 編譯工程時(shí)，出現(xiàn) 和 文件不存在的問(wèn)題， 經(jīng)過(guò)多次的嘗試和網(wǎng)上搜索的資料的幫助，成功運(yùn)行了模板程序。我們解決問(wèn)題的能力有了進(jìn)一步提升。在代碼編寫(xiě)的過(guò)程中，我對(duì)一個(gè)成規(guī)模的工程有了一個(gè)更直接的了解，分模塊編寫(xiě)的理念更清晰，對(duì)文件的儲(chǔ)存方式也有了較深入的探索。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我們受益頗深。
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