【正文】 計使用 RedHat Enterprise Linux 版本。 2020 年 11 月 10 日RedHat Enterprise Linux 。 另一個 Linux 發(fā)行版本 CentOS，也是 CentOS 社區(qū)完全使用 Red Hat 原代碼創(chuàng)新編譯，僅僅更改 LOGO 等極少部分。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文 ） 15 圖 RedHat Enterprise Linux 6 安裝界面截圖 2020 年 10 月 Red Hat Enterprise Linux 發(fā)布。原本的桌面版 Red Hat Linux 發(fā)行包則與來自民間的 Fedora 開源社區(qū) 合并，成為 Fedora Core 發(fā)行版本。 Red Hat Linux 是商業(yè)上運作最成功的一個 Linux 發(fā)行套件，普及程度很高 。嚴(yán)格 地 來講， Linux 這個詞本身只表示 Linux 內(nèi)核，但在實際上人們已經(jīng)習(xí)慣了用 Linux 來形容整個基于 Linux 內(nèi)核，并且使用 GNU 項目中的 各種工具和數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)。 Linux 操作系統(tǒng) 內(nèi)核的名字也是 “Linux” 。 建立的 快照如圖 所示。 比如為了安裝不同版本的多個交叉編譯器 ， 就 可以使用該功能。這個功能就有點類似于我們系統(tǒng)備份功能！但是 VMware 的快照比系統(tǒng)備份功能更強(qiáng)一些，如硬件及一些設(shè)置都可以保存下來。如果你創(chuàng)建了多于一個的虛擬機(jī)快照，那么，你將有多個還原點可以用于恢復(fù)。 快照功 能介紹和使用： VMware 快照功能是虛擬機(jī)磁盤文件（ VMDK）在某個時間點 的復(fù)本。 利用該軟件，可以建立 許多虛擬機(jī) 。 VMware Workstation 是一款功能強(qiáng)大的 提供 桌面虛擬 化功能的 軟件， 使用戶可在單一的桌面上同時運行 多個 操作系統(tǒng)， 是 進(jìn)行開發(fā)測試部署新的應(yīng)用 、服務(wù)、 程序 等 的最佳解決方案。 安裝軟件 平臺 和搭建開發(fā) 環(huán)境 的步驟 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文 ） 13 虛擬化平臺的介紹與安裝 畢業(yè) 設(shè)計中的 開發(fā)平臺是 Linux 操作系統(tǒng) ，其 是 安裝 在 VMware Station 這個 虛擬 化平臺 中的，可以方便的與 Windows 操作系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享 和傳輸 。 RJ45 以太網(wǎng)接口： 設(shè)置 好開發(fā)板 、 PC 網(wǎng)卡的 IP 地址后 ，可以用 NFS 掛載的方式來共享主機(jī)需要下載到開發(fā)板上編譯好的代碼 ，也可以使用 FTP、TFTP 工具來傳輸文件 ，這樣速率非?？?，并且很方便使用 。 使用 串口 線 也可以傳輸文件至開發(fā)板，但是速率較慢。 3. 主機(jī)和開發(fā)板之間的通信 接口 串口： 用串口 控制板子。 目標(biāo)板 使用的 CPU： 基于 ARM9 架構(gòu) 的 ARM920t 內(nèi)核 。 交叉編譯環(huán)境 主要包括：目標(biāo)板操作系統(tǒng)、 目標(biāo)板CPU體系 架構(gòu)、編譯器等。 軟件平臺 (1)操作系統(tǒng) 本次畢業(yè)設(shè)計 使用 虛擬 化平臺 VMware Station,并在其中 建立虛擬機(jī)， 進(jìn)而 在該虛擬機(jī)之中 安裝 Red Hat Enterprise Linux 系統(tǒng) 。此外采用開源 Linux 系統(tǒng)，不需要 像其它一些系統(tǒng)那樣需要 繳納專利授權(quán) 費用。 XC2440開發(fā)板采用 ARM9系列芯片 S3C2440 作為 核心 芯片，搭配 英寸液晶觸摸屏，以及 自 帶音頻解碼芯片 UDA1341， 完全勝任 MP3 文件的解碼工作 。 用于本設(shè)計 MP3 播放器的硬件架構(gòu) 該 MP3 播放器系統(tǒng)總體框圖如圖 所示：包括 基于 ARM 價格的三星 S3C2440 處理器 ， NAND、 SDRAM 存儲器 、音頻 處理模塊 、 LCD 和觸摸屏接口 、復(fù)位 按鍵 、 Jlink 接口等 。 S3C2440 的啟動方式 說明 如果 把 S3C2440 配置成從 NAND Flash 啟動（開發(fā)板 啟動開關(guān)拔 至 NAND端 ） S3C2440 的 NAND 控制器會自動把 NAND flash 中的前 4K 代碼數(shù)據(jù) 復(fù)制至內(nèi)部 SRAM 中 (地址為 0x40000000),同時還把這塊 SDRAM 的 地址映射 為0x00000000（ CPU 總是 從 0x00000000 地址 開始運行程序 ） 。這就需要修改 Uboot 源碼，使 得 Uboot 在得到執(zhí)行權(quán)后能夠?qū)⑵渥陨砜截惖介_發(fā)板上 SDRAM 中，以便處理器能夠執(zhí)行Uboot。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文 ） 10 Uboot 程序 不支持從 Nand flash 啟動， 但 是 S3C2440 支持從 Nand flash啟動 。 再從價格上來看， NOR 的價格更高。 從對數(shù)據(jù)傳輸速率來看 ， NAND 要比 NOR快很多，因為 NAND 是 按 頁操作的而 NOR 是 按 字節(jié)操作的。 開發(fā)板硬件介紹 本次畢業(yè)設(shè)計使用 XC2440 開發(fā)板，如圖 所示：包括 S3C2440 處理器、NAND Flash、 NOR Flash、 SDRAM、 串口、 下載接口 、音頻 解碼芯片和 接口、 LCD和觸摸屏接口、 時鐘電路、復(fù)位電路等。 為了搭建整個開發(fā)環(huán)境， 還需要 交叉 建立 交叉編譯環(huán)境 。軟件 平臺選擇嵌入式 Linux 操作系統(tǒng) 。 第六章 是 總結(jié)與展望，回顧了本次畢業(yè)設(shè)計及其中的不足 之處 。 第四章主要是詳細(xì) MPlayer 的 編譯和移植 工作，以及 Qt 程序的開發(fā)和移植工作。 第三章主要是搭建嵌入式開發(fā)平臺 。 第二章主要介紹了本系統(tǒng)的 硬件平臺 。 論文結(jié)構(gòu) 本論文共分六章： 論文的第 一章， 是 緒論部分。 本課題的主要研究內(nèi)容包括： (1)了解一個嵌入式 Linux 系統(tǒng)的開發(fā)流程； 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文 ） 6 (2)開發(fā)平臺的 搭建：包括交叉編譯環(huán)境的建立、環(huán)境變量的配置等； (3)掌握 Linux內(nèi)核的移植、開源 MP3音樂播放器的移植、用 Qt開發(fā)的程序 及其 移植； (1)了解 Bootloader 的功能和作用； (2)掌握嵌入式 Linux 的 程序 開發(fā) ，以及 編譯、調(diào)試 方法和步驟。 論文所做 的 工作和結(jié)構(gòu) 論文所做的工作 本畢業(yè)設(shè)計在 Red Hat Enterprise Linux 中安裝 Qt Creator 開發(fā)工具，實現(xiàn)在嵌入式 Linux 下的 MP3 播放器。 本次畢業(yè)設(shè)計將在 X86 平臺上安裝面向 Qt/X11 的 Qt，軟件版本為。其是專門用于 ARM 平臺的 Qt 版本。 如 ： ，它是用于 PC 機(jī) linux 平臺的 Qt源碼包。 QT 的版本比較多，對于初學(xué)者容易搞混。 Qt 可以在多個平臺（ Unix、 Linux、 Windows、 Mac 等）上運行，從某種意義上講， Qt 類似于Microsof 的 MFC 或 Borland 的 VCL，都是 C++的一個函數(shù)庫。 Qt 的一個顯著特點是跨平臺特性。 2020 年， Nokia南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文 ） 5 將 Qt 售予芬蘭軟件公司 Digia，而 Qt仍將保持開源。 2020年該公司被 Nokia 收購。 本畢業(yè)設(shè)計基于三星 S3C2440 的 XC2400 開發(fā)板，其微處理器為 基于 ARM9 內(nèi)核 的 ARM 920T。 微軟于 2020 年 10 月發(fā)布基于 ARM 架構(gòu) CPU 的 Surface Windows RT，同時也意味著視窗操作系統(tǒng)從 Windows8 開始可以在 ARM 平臺上運行了。 ARM公司與 2020 年十月 發(fā)布的 CortexA50 核心 ，面向服務(wù)器領(lǐng)域，此番旨在同Intel 爭奪 其 基于 X86 體系的 服務(wù)器 市場。 英特爾當(dāng)前是全球 PC 處理器的主導(dǎo)者，市場份額超過了 80%。什么事“ ARM”？ ARM 是Advanced RISC Machines （高級精簡指令集處理機(jī)）的縮寫，表示一種知識產(chǎn)權(quán)核 。 按照處理器內(nèi)核的體系結(jié)構(gòu)，可以將嵌入式處理器分為： MIPS 處理器、ARM處理器、 PowerPC 處理器、 ColdFire/68K 處理器等。 ARM 的介紹 嵌入式處理器 與 常見的 基 X86 架構(gòu)處理器 的 PC 相比，最大的優(yōu)勢 是低功耗。 一個叫 Linus 的大二學(xué)生寫出了一個內(nèi)核，被 GNU 看中，然后就有了今天的 Linux。該組織編寫出了一個完整操作系統(tǒng)的大部分內(nèi)容，如編譯器、系統(tǒng)管理工具、網(wǎng)絡(luò)工具、 Office 套件、多媒體和繪圖軟件，除了內(nèi)核。 GNU，即 GNU’ s Not UNIX 。T），見有利可圖，就禁止免費使用 UNIX 并推出了收費版本 UNIX System V 。而在 UNIX 的發(fā)展過程中，產(chǎn)生的 C 語言，是貝爾實驗室對科技發(fā)展的又一重大貢獻(xiàn)。 嵌入式 Linux 和 Linux 應(yīng)用程序 開發(fā)沒有太大區(qū)別 ， 但是 ，嵌入式 Linux 系統(tǒng)的開發(fā)過程中同純粹基于 Linux 環(huán)境下的開發(fā)流程有著 一個 本質(zhì)的不同 之處 ：前者需要在宿主機(jī) 器 上交叉編譯、交叉調(diào)試， 而在目標(biāo)機(jī)上運行被調(diào)試程序；而后者都是 在通用 計算機(jī) 上進(jìn)行本機(jī)編輯， 本機(jī)編譯、 連接、 調(diào)試 、 運行 的 。開發(fā)基于南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文 ） 3 Andriod 的系統(tǒng)時，需要向其他廠商如微軟、諾基亞、三星等公司繳納專利授權(quán)費用，而基于嵌入式 Linux 開發(fā)的系統(tǒng)就沒有這個問題，適合小型廠商和個人的商業(yè)開發(fā)。在這場操作系統(tǒng)之爭中，如 Palm OS、WebOS 、 Windows CE、 Meego 等系統(tǒng)已經(jīng)淡出了歷史的舞臺，而 Symbian、 Black Berry OS 則在垂死掙扎。 除了上面的這些操作系統(tǒng)之外，三星、 Ubuntu 甚至是 Firefox 等公司都發(fā)布了自己的操作系統(tǒng)和手機(jī)。 這幾年里， 基于這三大 智能系統(tǒng)的智能手機(jī)、平板電腦的數(shù)量爆發(fā)式增長，提高了人們的工作效率和生活舒適度。C/OSII、 eCOS、 uITRON 等嵌入式操作系統(tǒng) 。 20世紀(jì) 90 年代 之 后，隨著對實時性要求的提高 、 軟件規(guī)模不斷 增加 ，逐漸發(fā)展 出 實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，并作為一種軟件平臺逐步成為目前嵌入式操作系統(tǒng)的主流。 例如著名的 VxWorks，該系統(tǒng) 如今 被華為、 H3C、中興等眾多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 和 通信設(shè)備廠商所采用 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文 ） 2 嵌入式 系統(tǒng) 發(fā)展和現(xiàn)狀 嵌入式操作系統(tǒng) 英國電機(jī)工程師協(xié)會 BIEE（ Britain Institute of Eletrical Engineers）對嵌入式系統(tǒng)的定義是：嵌入式系統(tǒng)為控制、監(jiān)視或輔助設(shè)備、機(jī)器甚至工廠運作的裝置 [1]。 所以課題選擇基于嵌入式 Linux 的 MP3 播放器的設(shè)計與實現(xiàn)，具有一定的現(xiàn)實意義。 像 以前需要兩塊甚至多塊芯片才能處理的 數(shù)據(jù)，現(xiàn)在基本上可以通過單塊 ARM 芯片完成，不僅僅降低系統(tǒng)成本，同時也簡化了系統(tǒng)的設(shè)計過程。 MP3 播放器是嵌入式 系統(tǒng) 的主要應(yīng)用之一，高端的 MP3 已經(jīng)不僅僅著眼于音樂播放這一功能，而是同時具備了圖片瀏覽 、文本 閱讀、甚至視頻播放等強(qiáng)大功能。 尤其 在工業(yè)中， 幾十年來， 具有 嵌入式技術(shù)的數(shù) 控 機(jī)床、 工業(yè) 智能機(jī)器人 、 智能 設(shè)備 、服務(wù) 型 機(jī)器人 一直都對 傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)方式 不斷改善和提高 著 。任何一個普通人都可能擁有各種使用嵌入式技術(shù)的電子產(chǎn)品 。 附錄 A 源代碼 ...................................................48 附錄 ...........................................48 附錄 ..........................................48 附錄 .........................................49 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文 ） 1 第一章 緒 論 課題研究背景和意義 隨著社會的日益信息化，計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面滲透到日常 生活的每一個角落。 關(guān)鍵詞 ： 嵌入式 Linux； 移植 ； Linux ； Qt Abstract Along with the sustainable development of the embedded system and the increasingly demands for multimedia applications, an electronic equipment has a functions of playing songs gradually bee design will introduce an implemention for a MP3 player, based on embedded Linux syste m and an ARM architecture development board. 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