【正文】 網(wǎng)絡(luò)通信接口。為了支持應用軟件的特定編程模式，如Web或無線Web編程模式，還需要相應的瀏覽器，如HTML、WML等。雖然嵌入式系統(tǒng)這一名詞在最近幾年才成為流行。從硬件方面講，32,64位微處理器是目前嵌入式系統(tǒng)的核心，它們的使用同樣也是未來發(fā)展的一大趨勢。進入十一月以來，Microchip推出具有數(shù)字信號處理能力的微控制器（DSC），Atmel也推出針對消費市場的可編程系統(tǒng)芯片（PsoC）。從軟件方面講，目前的幾大軟件平分天下。它支持多種處理器，但是由于很多API是這個系統(tǒng)本身獨有的，使得開發(fā)的兼容性受到較大影響。Palm Os，是Palm公司的操作系統(tǒng)，和微軟的Windows CE是PDA操作系統(tǒng)的兩大巨頭。由于國際PDA市場的快速增長，目前基于Palm和基于Win CE的應用軟件有著大量的需求。而掌上設(shè)備的各種通訊，管理軟件需求量極大。 未來的幾年內(nèi)，隨著信息化，智能化，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)也將獲得廣闊的發(fā)展空間。我國著名嵌入式系統(tǒng)專家沈緒榜院士98年11月在武漢全國第11次微機學術(shù)交流會上發(fā)表的《計算機的發(fā)展與技術(shù)》一文中，對未來10年以嵌入式芯片為基礎(chǔ)的計算機工業(yè)進行了科學的闡述和展望。 進入20世紀90年代，嵌入式技術(shù)全面展開，目前已成為通信和消費類產(chǎn)品的共同發(fā)展方向。在廣播電視領(lǐng)域，美國已開始由模擬電視向數(shù)字電視轉(zhuǎn)變，歐洲的DVB（數(shù)字電視廣播）技術(shù)已在全球大多數(shù)國家推廣。而軟件、集成電路和新型元器件在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的作用日益重要。象前途無可計量的維納斯計劃生產(chǎn)機頂盒，核心技術(shù)就是采用32位以上芯片級的嵌入式技術(shù)。由于嵌入式設(shè)備具有自然的人機交互界面，GUI屏幕為中心的多媒體界面給人很大的親和力。 目前一些先進的PDA在顯示屏幕上已實現(xiàn)漢字寫入、短消息語音發(fā)布，日用范圍也將日益廣闊。自動控制領(lǐng)域，不僅可以用于ATM機，自動售貨機，工業(yè)控制等專用設(shè)備，和移動通訊設(shè)備結(jié)合、GPS、娛樂相結(jié)合，嵌入式系統(tǒng)同樣可以發(fā)揮巨大的作用。由此可見，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的空間真是無比廣大。促使我們投入到這個廣闊的事業(yè)中去。所以無論是從硬件方面還是軟件方面我們都很容易獲得研發(fā)的資料。目前低層系統(tǒng)和硬件平臺經(jīng)過若干年的研究，已經(jīng)相對比較成熟，實現(xiàn)各種功能的芯片應有盡有。從軟件方面講，也有相當部分的成熟軟件系統(tǒng)。我國自主開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)軟件產(chǎn)品如科銀(CoreTek)公司的嵌入式軟件開發(fā)平臺DeltaSystem,它不僅包括DeltaCore嵌入式實時操作系統(tǒng),而且還包括LamdaTools交叉開發(fā)工具套件、測試工具、應用組件等；此外，中科院也推出了Hopen嵌入式操作系統(tǒng)（雖然還不夠完善）。這對于我們從事這方面的研發(fā)，無疑是個資源寶庫。這就使得很多生手能夠比較快的進入研究狀態(tài)，利于發(fā)揮大家的積極創(chuàng)造性。我們有理由相信，未來的電子技術(shù)就是嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的天下。嵌入式操作系統(tǒng)(Embedded operating system，EOS)是一種支持嵌入式系統(tǒng)應用的操作系統(tǒng)軟件，是軟硬件資源的控制中心，負責嵌入式的全部軟、硬件資源的分配、調(diào)度工作，控制、協(xié)調(diào)并發(fā)活動，使整個系統(tǒng)變得高效。(2)可裝卸性。(3)強實時性。(4)統(tǒng)一的接口。(5)操作方便、簡單、提供友好的圖形界面GUI。(7)固化代碼。輔助存儲器在嵌入式系統(tǒng)中很少使用。比較有影響力的系統(tǒng)有:WindowsCE、VxWorks、嵌入式Linux等。MP3的全稱應為MPEG Layer3音頻文件，MPEG音頻文件是MPEG1標準中的聲音部分，也叫MPEG音頻層，它根據(jù)壓縮質(zhì)量的編碼復雜程度劃分為三層，即layerlayerlayer3，并且分別對應MP1，MP2，MP3這三種聲音文件，并根據(jù)不同的用途，使用不同層次的編碼。不過MP3對音頻信號采用的只有損壓縮方式，為了降低聲音失真度，MP3采取了“感官編碼技術(shù)”，即編碼時先對音頻文件進行頻譜分析，然后用過濾器濾掉噪音電平，接著通過量化的方式將剩下的每一位打散排列，最后形成具有較高壓縮比的MP3文件，并使壓縮后的文件在回放時能夠達到比較接近原音的聲音效果。(2)無損壓縮是指壓縮過程中不丟棄任何數(shù)據(jù)，經(jīng)壓縮解壓后能夠得到與原始文件完全相同的解碼文件，具有代表性的此類音頻標準有FLAC、APE等。(l)時域壓縮(或稱為波形編碼)技術(shù)是指直接針對音頻PCM碼流進行處理，通過靜音檢測、非線性量化、差分等手段對碼流進行壓縮。(2)子帶壓縮技術(shù)是將信號分解為若干子頻帶內(nèi)的分量之和，然后對各子帶分量根據(jù)其不同的分布特性采取不同的壓縮策略以降低碼率。主要有MPEG1 層層層3。通常使用的變換有DFT、DCT(離散余弦變換)、MDCT(改進的離散余弦變換)等。而ARM9采用5級流水線的哈佛結(jié)構(gòu)。5級流水線能夠?qū)⒚恳粋€指令處理分配到5個時鐘周期內(nèi)，在每一個時鐘周期內(nèi)同時有5個指令在執(zhí)行。(2).指令周期的改進 指令周期的改進對于處理器性能的提高有很大的幫助。對于采用最高級的語言，一般來說，性能的提高在30％左右。 ARM9一般是有MMU的,ARM9940T只有MPU ,不是一個完整的MMU。WINCE等。其實即使ARM720T能支持LINUX。再者兩者的應用領(lǐng)域明顯不同，也無此必要。它包含了THUMB指令集快速乘法指令和ICE調(diào)試技術(shù)的內(nèi)核。2. Qt開發(fā)環(huán)境介紹 Qt簡介 Qt是是Trolltech公司的一個產(chǎn)品。另外一種就是提供給做嵌入式Linux開發(fā)的應用程序平臺，能夠應用到PDA和各種移動設(shè)備上。Qt是一個多平臺的C++圖形用戶界面應用程序框架，它能給用戶提供精美的圖形用戶界面所需要的所有元素，而且它是基于一種面向?qū)ο蟮乃枷?，所以用戶對其對象的擴展是相當容易的，并且它還支持真正的組件編程。Qt與windows下的MFC的實質(zhì)是一樣的，所以Qt最大的優(yōu)點在于其跨平臺性，可以支持現(xiàn)有的多種操作系統(tǒng)平臺，主要有:①MS/Windows9Windows9Windows2000、Windows 7等。 QT/Embedded是面向嵌入式系統(tǒng)的Qt版本，是Qt的嵌入式Linux窗口，是完整的包含C++ GUI和基于Linux的嵌入式平臺開發(fā)工具。QT/Embedded內(nèi)部對于字符集的處理采用了UNICODE編碼標準，實現(xiàn)了字符的國際化。Qtopia分為開放源代碼版本與收費版本。Trolltech提供三大Qtopia版本：Qtopia手機版、Qtopia PDA 版和Qtopia 消費電子產(chǎn)品平臺Qtopia手機版:面向嵌入式Linux 的Qtopia 手機版(Qtopia Phone)是Qtopia 的一個自定義版本用于內(nèi)存有限的智能手機和功能手機。Qtopia PDA版:Qtopia PDA 版Qtopia PDA 是一個強大的平臺專用于基于Linux操作系統(tǒng)的PDA個人數(shù)字助理設(shè)備許多PDA 都已采用了Qtopia , Qtopia PDA 版已經(jīng)成了事實上的Linux 標準它代表了可行的第三種PDA 設(shè)計方案Qtopia PDA 版具有可定制的用戶界面支持多種不同的屏幕尺寸以及橫向和縱向布局。Qtopia CEP使得制造商能夠在形形色色的手寫筆和鍵盤驅(qū)動的設(shè)備上創(chuàng)建自定義的環(huán)境，這些設(shè)備包括電視機Web Pad 無線聯(lián)網(wǎng)板機頂盒以及許多其它基于Linux 的設(shè)備等等。 系統(tǒng)的軟件分析與設(shè)計此MP3播放器的軟件體系結(jié)構(gòu)采用分層模式，它包括硬件層、驅(qū)動層、操作系統(tǒng)層及MP3播放器應用層。MP3player應用程序Linux OS文件系統(tǒng),QtopiaDriver音頻驅(qū)動，USBHardware物理層此MP3播放器軟件的核心是Linux操作系統(tǒng)，一切功能都是基于Linux上完成的。然后是文件系統(tǒng)。最上層是應用層，例如MP3編碼／解碼、JPEG解碼以及MPEG4解碼等。 交叉編譯環(huán)境的建立交叉編譯，簡單地說，就是在一個平臺上生成另一個平臺上的可執(zhí)行代碼。在本論文中，Host是一臺裝有FC4Linux操作系統(tǒng)的PC機，它通過串口或網(wǎng)絡(luò)接口與Target通信。本文在Host上開發(fā)程序，并在這個平臺上運行交叉編譯器 CrossCompiler，編譯程序，而由 CrossCompiler生成的程序?qū)⒃赥arget上運行。目前常用的交叉開發(fā)環(huán)境主要有開放和商業(yè)兩種類型。商業(yè)的交叉開發(fā)環(huán)境主要有Metrowerks code warriror, ARM Software DevelopmentToolkit等。交叉編譯工具一般由專門得機構(gòu)負責維護，可以從他們得網(wǎng)站免費獲得，下面描述交叉編譯環(huán)境得建立過程。然后，取得基于ARM微處理器架構(gòu)的交叉編譯工具。在這里有專門針對不用ARM處理器的Linux內(nèi)核移植補丁，有大量的驅(qū)動以及工具集。下載的交叉編譯工具以壓縮包的方式存在，需要將其安裝到Linux宿主機上，安裝過程如下:[rootfc4 /]cd/usr/local[rootfc4 local]mkdir arm[rootfc4 local]cd arm[rootfc4 arm]cp /home/arm9/work/[rootfc4 arm]tar jxvf 當以上命令執(zhí)行完畢以后，會生成/usr/local/arm/，表明交叉編譯器經(jīng)成功安裝到了 /usr/local/arm下。3. 硬件開發(fā)平臺的構(gòu)建這款多功能MP3播放器的核心是三星公司的S3C2410芯片。除具備一般嵌入式芯片所具有的總線，SDRAM控制器，3個串口等外設(shè)之外，S3C2410還具有TFT LCD控制器、USB Slave、USB Host、I2C總線控制器、SPI控制器、IIS音頻接口、SD amp。 硬件開發(fā)板本文使用的是華天正科技公司生產(chǎn)的S3C2410開發(fā)板。RealARM2410 的主要特點：CoreBoard(核心板) CPU:Samsung的S3C2410x處理器，工作頻率達203MHz；FLASH ROM:64MB Nand Flash,可選配為各種容量8位的NANDFLASH； K4S561632HTc75）2片4Banks4Mbits16bits SDRAM，PC100/PC133兼容；RTC 實時時鐘:，帶有備份電池，可保持時鐘。 硬件開發(fā)環(huán)境的建立在移植嵌入式應用程序之前，應該搭建好硬件平臺，本文所使用的硬件平臺包括一臺裝有FC4版的Linux操作系統(tǒng)，即宿主機Host、一塊S3C2410開發(fā)板(內(nèi)含三星S3C2410微處理器). 嵌入式應用軟件的開發(fā)流程：在嵌入式硬件設(shè)備上進行應用程序的調(diào)試在宿主機上進行交叉編譯嵌入式應用程序在宿主機上進行應用程序的編碼、調(diào)試根據(jù)目標硬件平臺，搭建交叉編譯環(huán)境選定嵌入式硬件平臺和嵌入式操作系統(tǒng)調(diào)試有無問題把代碼寫入嵌入式設(shè)備的flash中4. MP3播放器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：顯示器 通訊接口DACARM9S3C2410存儲區(qū)耳機功放操作系統(tǒng) 存儲系統(tǒng) 現(xiàn)在MP3播放器的存儲系統(tǒng)主要有三大類：FLASH。如：；光學存儲器。本系統(tǒng)所用的存儲介質(zhì)主要是Nand Flash芯片。單片F(xiàn)LASH芯片的容量越來越大，三星半導體已推出32GB的單片Nand FLASH芯片，日立和東芝半導體已推出16GB的單片Nand FLASH芯片?？梢韵嘈臢and FLASH在未來幾年仍是便攜式MP3播放器的主流存儲器。而Nor FLASH必須是100%的合格，不允許任何一位的損壞。 通信接口現(xiàn)在常用的通訊接口有以下幾種：打印口；USB接口；IEEE1394接口；有的MP3播放器不需通過PC機而直接利用內(nèi)置Modem通過Internet網(wǎng)絡(luò)下載音樂。5. 播放器的設(shè)計與實現(xiàn) MP3播放器采用了C++和C語言混合編程的形式。 MP3音頻文件的處理過程是首先下載MP3到緩沖區(qū)，然后利用一個開源的高質(zhì)量的MPEG解碼庫將MP3數(shù)據(jù)流解碼為PCM數(shù)據(jù)，然后利用底層的聲頻驅(qū)動程序0SS將PCM轉(zhuǎn)化為模擬信號驅(qū)動D/A播放MP3音樂。創(chuàng)建Qtopia程序創(chuàng)建MP3播放器窗口