【正文】 數(shù)目} BMPFILEINFO。3． 色彩表彩色表包含的元素與位圖所具有的顏色數(shù)目相同，結(jié)構(gòu)定義如下：typedef struct { uint8 ucRgbBlue。 // 藍(lán)色強(qiáng)度 uint8 ucRgbGreen。 // 黃色強(qiáng)度 uint8 ucRgbRed。 // 紅色強(qiáng)度 uint8 ucRgbReserved。 // 保留字節(jié)} BMPRGBTABLE。4． 圖像數(shù)據(jù)區(qū)圖像數(shù)據(jù)區(qū)是由圖像掃描出的數(shù)據(jù)結(jié)果構(gòu)成，掃描行由底向上存儲(chǔ)，陣列中第一字節(jié)為左下角像素，最后一字節(jié)為右上角像素。當(dāng)為24位色BMP圖片時(shí)，一個(gè)像素點(diǎn)占用3個(gè)字節(jié)，分別為：8位R色、8位G色和8位B色。當(dāng)為16位色BMP圖片時(shí)候，一個(gè)像素點(diǎn)占用2個(gè)字節(jié)，565模式下分別為：5位R色、6位G色和5位B色。在本系統(tǒng)中能播放24位色和16位色的BMP圖片。第 6 章 FAT32文件系統(tǒng) FAT32文件系統(tǒng)簡(jiǎn)介文件系統(tǒng)是為了長(zhǎng)久的存儲(chǔ)和訪問(wèn)數(shù)據(jù)而為用戶提供的一種基于文件和目錄的存儲(chǔ)機(jī)制。假設(shè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的時(shí)候，沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)來(lái)管理數(shù)據(jù)。可想而知，數(shù)據(jù)將被亂七八糟的存放著，并且根本無(wú)法從硬盤(pán)中讀取之前存放的數(shù)據(jù)，因?yàn)楦静恢浪鼈兇娣旁诹四膫€(gè)扇區(qū)。文件系統(tǒng)會(huì)把文件存放到某個(gè)目錄下，同時(shí)記錄文件的信息，如文件存放的起始簇號(hào)，文件大小，文件創(chuàng)建、修改、訪問(wèn)、保存的時(shí)間等等。當(dāng)下次要打開(kāi)那個(gè)文件時(shí)，文件系統(tǒng)就根據(jù)已知的文件信息去尋找它，找到后，就可以實(shí)現(xiàn)文件的讀、寫(xiě)、修、改以及移動(dòng)了，并且文件系統(tǒng)會(huì)將這些修改進(jìn)行更新。FAT文件系統(tǒng)(FAT12/FAT16/FAT32)是從DOS發(fā)展過(guò)來(lái)的一種文件系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易用，并被多種操作系統(tǒng)支持。它的發(fā)展過(guò)程經(jīng)歷了 FAT1FAT1FAT32 三個(gè)階段。由于文件系統(tǒng)的核心——文件分配表FAT由16位擴(kuò)充為32位，所以稱為FAT32文件系統(tǒng)。FAT32文件系統(tǒng)采用32位的文件分配表，使其對(duì)磁盤(pán)的管理能力大大增強(qiáng)。其突破了FAT16對(duì)每一個(gè)分區(qū)的容量只有2GB的限制。由于現(xiàn)在的硬盤(pán)生產(chǎn)成本下降，其容量越來(lái)越大，運(yùn)用FAT32文件系統(tǒng)后，大大方便了對(duì)磁盤(pán)的管理。本次使用的文件系統(tǒng)是FAT32文件系統(tǒng)。 FAT32文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)FAT32文件系統(tǒng)在存儲(chǔ)區(qū)的結(jié)構(gòu)如下圖所示，存儲(chǔ)區(qū)分為：MBR區(qū)、DBR區(qū)、保留區(qū)、FAT表FAT表目錄區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，如下圖所示：1． MBR區(qū)MBR區(qū)記錄了FAT32磁盤(pán)分區(qū)記錄，如果存儲(chǔ)區(qū)0扇區(qū)第一個(gè)字節(jié)不為0xEB，則存在MBR區(qū)，有系統(tǒng)分區(qū)信息。2． DBR區(qū)本分區(qū)的起始扇區(qū)、結(jié)束扇區(qū)、文件存儲(chǔ)格式、硬盤(pán)介質(zhì)描述符、根目錄大小、FAT個(gè)數(shù),分配單元的大小等重要參數(shù)。3． FAT表FAT表主要是記錄文件鏈表，用于在讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候查找下一簇?cái)?shù)據(jù)的地址信息等數(shù)據(jù)。4． 目錄區(qū)目錄區(qū)主要是保存文件名字等信息。5． 數(shù)據(jù)區(qū)這是實(shí)際的文件和目錄數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的區(qū)域，它占據(jù)了分區(qū)的絕大部分。第 7 章 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)整體軟件流程圖整個(gè)軟件需要設(shè)計(jì)幾個(gè)大模塊程序：l MP3音樂(lè)播放程序；l 數(shù)碼相冊(cè)程序；l 觸摸控制程序。整體軟件流程圖如圖71所示：圖71 系統(tǒng)軟件流程圖 MP3播放音樂(lè)程序設(shè)計(jì)MP3播放是系統(tǒng)重要的一環(huán)，MP3播放音樂(lè)程序流程圖如圖72所示：圖72 MP3播放流程圖工作流程如下：當(dāng)進(jìn)入MP3播放程序以后，首先讀取出歌曲目錄表，等待用戶選擇歌曲，超時(shí)等待后即刻進(jìn)入目錄表第一首歌曲播放，通過(guò)文件系統(tǒng)打開(kāi)第一首歌曲，解析歌曲后，進(jìn)入歌曲數(shù)據(jù)區(qū)按扇區(qū)讀出數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼播放，每個(gè)扇區(qū)讀取完成后，查閱觸摸緩沖區(qū)是否有需要處理的觸摸信息，如果有換歌信息則換到相應(yīng)歌曲播放，同時(shí)液晶顯示界面切換，如果是有退出播放狀態(tài)，則執(zhí)行退出播放狀態(tài)切換到主界面，如果未有觸摸信息，則繼續(xù)播放，播放完一首歌后自動(dòng)切換到下一首歌，直到所有音樂(lè)播放完成，最后返回主界面。在每個(gè)扇區(qū)讀取完成后處理觸摸信息這樣能實(shí)時(shí)響應(yīng)觸摸狀態(tài)。 數(shù)碼相冊(cè)程序設(shè)計(jì)數(shù)碼相冊(cè)也是本設(shè)計(jì)的另一個(gè)主要功能。主流程為：當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入到圖片瀏覽功能以后，系統(tǒng)會(huì)讀取出第一張圖片顯示，然后等待用戶觸摸選擇是顯示下一幅圖片還是上一幅圖片，或者是退出。程序流程圖如圖73所示：圖73 圖片顯示主流程在顯示圖片過(guò)程中，首先是通過(guò)文件系統(tǒng)讀取出圖片數(shù)據(jù)區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)，然后取出文件頭，文件信息頭，色彩表等信息，對(duì)圖片的有效性進(jìn)行檢測(cè)，包括：圖片大小，圖片格式，圖片色彩模式以及圖片的壓縮類(lèi)型。當(dāng)檢測(cè)到時(shí)有效BMP圖片時(shí)，即可進(jìn)入圖片顯示，沒(méi)顯示一個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)，就檢測(cè)觸摸緩沖區(qū)是否有需要處理的數(shù)據(jù)，如果檢測(cè)到選擇下一張的觸摸信息則跳入下一張圖片顯示，如果檢測(cè)到時(shí)上一張的觸摸信息則退回上一張，如果是選擇退出的觸摸信息則返回主界面。第 8 章 系統(tǒng)調(diào)試 SD卡讀寫(xiě)測(cè)試在整個(gè)系統(tǒng)最重要的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)都是在SD卡中，因此，首先需要對(duì)SD卡的扇區(qū)讀寫(xiě)成功，往SD卡扇區(qū)0寫(xiě)入0到511的數(shù)據(jù)，然后讀出校驗(yàn)，成功串口輸出提示信息如圖81所示：圖81 扇區(qū)讀寫(xiě)測(cè)試 VS1003B正弦音測(cè)試VS1003B正常使用前，必須對(duì)音頻基本輸出進(jìn)行測(cè)試，VS1003B提供最基本的測(cè)試方法——正弦測(cè)試。構(gòu)建測(cè)試函數(shù)如下：/************************************************************ 函數(shù)名稱：VS1003_sin_test(uchar x)* 函數(shù)功能：VS1003正弦測(cè)試函數(shù)* 隸屬模塊：VS1003B_QUDONG模塊 * 入口參數(shù)：x 正弦測(cè)試的頻率* 出口參數(shù)：無(wú)* 備注 ： 此函數(shù)用于正弦測(cè)試VS1003 檢測(cè)VS1003是否好壞***********************************************************/void VS1003_sin_test(uchar x)。使用這個(gè)函數(shù)定期改變正弦頻率會(huì)在耳機(jī)插口上聽(tīng)到從低沉到尖銳的響聲。 TFT顯示測(cè)試TFT顯示也是這次人機(jī)交互程序的一大重點(diǎn)，使用TFT之前可以對(duì)TFT好壞進(jìn)行測(cè)試，也相當(dāng)于對(duì)驅(qū)動(dòng)程序的測(cè)試。我在測(cè)試時(shí)候編寫(xiě)一個(gè)程序讓TFT顯示不用顏色相間的條狀物，測(cè)試結(jié)果如圖82所示，證明TFT驅(qū)動(dòng)程序正確有效。圖82 TFT顯示測(cè)試 觸摸芯片測(cè)試觸摸芯片使我們重要的人機(jī)交互程序，測(cè)試觸摸程序也是對(duì)觸摸校驗(yàn)的檢測(cè)，因此，需要測(cè)試觸摸準(zhǔn)確性，只有觸摸準(zhǔn)確性保證了才能正確的保證觸摸執(zhí)行程序正確，在屏幕最上角輕擊一下，通過(guò)串口輸出坐標(biāo)如圖83所示：圖83 觸摸測(cè)試圖 文件系統(tǒng)加載測(cè)試 FAT32文件系統(tǒng)在系統(tǒng)中起到關(guān)鍵作用，對(duì)于系統(tǒng)的圖片讀取等進(jìn)行了有效處理，當(dāng)正確掛載FAT32文件系統(tǒng)后，插上SD卡讀取出SD卡的扇區(qū)信息如圖84所示：圖84 FAT32文件系統(tǒng)加載圖結(jié) 論本課題設(shè)計(jì)了一個(gè)基于SOPC的電子音樂(lè)相冊(cè)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先對(duì)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，焊接了液晶模塊和VS1003B模塊。接著在DE2實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板上構(gòu)建好了Nios處理器。測(cè)試構(gòu)建的Nios處理器正確之后，開(kāi)始各個(gè)外設(shè)的底層驅(qū)動(dòng)的編寫(xiě)，并且一一進(jìn)行了測(cè)試。最后在底層驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)好的前提下，編寫(xiě)應(yīng)用程序。這樣就初步設(shè)計(jì)好了整個(gè)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)本設(shè)計(jì)的研究，我對(duì)FPGA、NiosII嵌入式處理器有了深刻的理解，同時(shí)對(duì)SD卡、TFT液晶、觸摸芯片以及VS1003B音頻模塊工作原理等有深刻的理解，在做完本次畢業(yè)設(shè)計(jì)后我學(xué)習(xí)到了如下知識(shí)：l 對(duì)于SOPC嵌入式系統(tǒng)理解；l SD卡的驅(qū)動(dòng)原理；l TFT液晶控制技術(shù)；l 觸摸芯片控制技術(shù)；l 音頻知識(shí)以及圖片知識(shí)；l 對(duì)于C語(yǔ)言程序的編寫(xiě)。在以上這些知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，我也認(rèn)識(shí)到實(shí)際工作中很多知識(shí)都不是大學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)的，所以需要我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候去學(xué)習(xí)，并且我認(rèn)識(shí)到我大學(xué)知識(shí)體系還比較薄弱，動(dòng)手能力有待提高，這些我以后在工作中將會(huì)提高。致謝四年的大學(xué)生活在這個(gè)梔子花開(kāi)的季節(jié)即將劃上句號(hào)，新的人生征程又將來(lái)臨。值此論文完成之際，謹(jǐn)向所有指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過(guò)我的老師、同學(xué)、朋友和親人表達(dá)我內(nèi)心由衷的感激之情。首先我要衷心感謝我的恩師權(quán)震華和羅亮老師，在大學(xué)學(xué)習(xí)生活中，他們給予了我豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，讓我打了下了扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。在完成論文和設(shè)計(jì)的過(guò)程中，兩位老師給予了我悉心的關(guān)懷和精心指導(dǎo)。從論文課題的選定到最終方案的確立，最后到具體的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，以及最后對(duì)文章的詳細(xì)審核，無(wú)不傾注了兩位老師的心血和辛勞。權(quán)老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，細(xì)致踏實(shí)的工作作風(fēng)，使我在學(xué)習(xí)中受益匪淺。羅老師強(qiáng)烈的事業(yè)心，高度的責(zé)任感，更將激勵(lì)我在今后的工作學(xué)習(xí)中不斷努力進(jìn)取。祝福羅老師和權(quán)老師今后工作順利，家庭幸福。感謝在我西南科技大學(xué)學(xué)習(xí)的四年之中，在生活和學(xué)習(xí)中關(guān)心我的生醫(yī)0702班的全體同學(xué)，你們的熱情幫助和鼓勵(lì)讓我的學(xué)習(xí)和工作充滿動(dòng)力，你們熱情的幫助和真摯的友誼使我的大學(xué)生活愉快而難忘。感謝實(shí)驗(yàn)室的兄弟姐妹們，接觸了很多優(yōu)秀的同學(xué)，認(rèn)識(shí)了很多師兄弟們，感謝我的父母，總是在我最困難的時(shí)候給予我默默的支持和理解。他們對(duì)我無(wú)時(shí)無(wú)刻的關(guān)愛(ài)總是讓我在失敗和困難面前信心百倍。感謝所有在我大學(xué)生活中關(guān)心和鼓勵(lì)我的老師、同學(xué)和朋友們。本文所引用資料的編、著者，在此一并致謝。參考文獻(xiàn)[1] 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