跟着科学技能的开展,MP3这一产品的技能越来越老练,MP3现在以外形精美细巧,功用的的多样性,且抗震省电等特色得到了广阔顾客的喜欢,且MP3歌曲可以随时自在下载,更是将MP3的运用到达极大的遍及,丰厚了人们的文化生活。
体系选用TI公司新推出的Cortex M3系列微操控器LM3S9B96。该芯片运用高功能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核,作业频率为80 MHz。彻底满意音频文件的读取、解码、播映等功用。改进了商场中盛行的MP3因为播映文件格局单一、人机界面的单调的缺点。
1 体系总体规划
体系总体规划如图1所示,以TI公司的微处理器LM3S9B96为操控中心,经过读取SD卡*.mp3、*.wma、*.wav等格局的音频文件,然后经过音频解码芯片VS1003完结解码,终究经过外部音频功放完结扩大,推进扬声器作业。LCD接触屏首要完结所播映歌曲名称的显现和人机交互功用。体系由ARM微处理器操控中心、音频解码模块、功率扩大模块、SD卡存储模块、人机交互模块等组成。体系框图如图1所示。
2 硬件体系规划
2. 1 Cortex M3 LM3S9B96微处理器
LM3S9B96是TI公司最新推出的根据ARMv7体系架构的处理器核,首要完结对SD卡音频格局文件的读取、然后将音频文件发送到外部音频解码芯片VS1003。人机交互功用中的接触屏操控所包含的操作体系移植及使用软件的履行均是经过该处理器来完结。
2.2 音频编解码器及与操控器的硬件衔接
音频解码芯片VS1003选用芬兰VLSI公司出品的一款单芯片的MP3/WMA音频解码芯片,其内部集成一个高功能低功耗的DSP处理器核,来完结将SD卡里的音频数据流读出并进行解析、转化成模拟信号输出。一起,微操控器经过SPI接口宣布指令操控字完结对VS1003芯片的功用操控,如初始化、暂停、音量操控、播映时刻的读取等。其与LM3S9B96的硬件衔接衔接如图2所示。
2.3 SD卡与微操控器LM3S9B96的硬件衔接
体系中SD卡经过SPI接口与LM3S9B96进行衔接,其首要完结MP3音频文件的存储,其电路衔接如图3所示。
2.4 接触屏模块功用与微操控器LM3S9B96的硬件衔接
LCD接触屏选用SSD1298驱动操控器和ADS7843接触屏操控芯片完结LCD的显现和接触功用。其显现功用首要包含:MP3文件名的显现、歌词显现功用及一些附助信息,首要完结人机对话。接触屏操控芯片ADS7843 LCD接触屏和LM3S9B96的电路衔接、如图4所示。
2.5 LCD接触屏与μC/GUI
μC/GUI是一种嵌入式使用中的图形支撑体系。其适用于恣意LCD操控器和CPU下任何尺度的实在显现或虚拟显现。为了便利对LCD接触屏的操控,在LCD中制作各种窗口,做出友爱的人机互动界面,便利客户的操作,在μC/GUI中供给了内存办理、视窗办理器、各种常用的控件、字体办理、文本输出、图形制作等功用,开发者凭借辅佐开发工具很简略生成用户所需求的图形界面,大大缩短了开发时刻。
其运转界面如图5所示。
3 体系软件规划
体系软件规划分为三部分。
1)μC/OS—II操作体系。μC/OS—II是一个支撑多使命的操作体系,本次规划将创立3个使命,接触屏使命、图形界面使命和音乐播映使命,体系移植的μC/OS—II来完结使命的调度、使命切换和信号量处理。
2)μC/GUI图形用户接口,μC/GUI是一种嵌入式使用中的图形支撑体系,本规划顶用移植了μC/GUI来完结音频播映器的操作界面。
3)数据存储方面,播映MP3时,体系选用FatFs文件体系读取存储在SD卡中的MP3数据。
3.1 μC/OS-Ⅱ操作体系
μC/OS—II是嵌入微处理器的操作体系,它是实时操作体系,具有使命办理,文件办理,设备办理的底层支撑。μC/OS—II具有履行效率高、占用空间小、实时功能优秀和可扩展性强等特色,最小内核可编译至2 KB,它适用于多种微处理器,微操控器和数字处理芯片,现已移植到了简直一切闻名的CPU上。要使μC/OS-Ⅱ能正常运转,处理器有必要满意以下要求:
1)处理器的C编译器能发生可重入代码。
2)处理器支撑中止,并且能发生守时中止(通常在10~100 Hz之间)。
3)用C言语就可以开关中止。
4)处理器支撑可以包容一定量数据(可能是几千字节)的硬件仓库。
5)处理器有将仓库指针和其它CPU寄存器读出和存储到仓库或内存中的指令。
本体系首要是将μC/OS—II移植处理器上需求修正3个ARM体系结构相关的文件:OS_CPU.H、OS_CPU_A.ASM、OS_CPU_C.C进行了操作。移植包含以下几步:
1)用#define设置一个常量的值 (OS_CPU.H)
2)声明10个数据类型 (OS_CPU.H)
3)用#define声明3个宏 (OS_CPU.H)
4)用C言语编写6个简略的函数 (OS_CPU_C.C)
5)编写4个汇编言语函数 (OS_CPU_A.ASM)
3.2 μC/GUI的移植
关于μC/GUI图形体系使用不管什么方针体系,大部分的图形使用开发体系都可以在模拟器下运转,但终究的意图仍是要在方针体系上运转。因此在移植?C/GUI的时分,方针体系有必要具有如下几点:
1)CPU(8/16/32/64位)
2)必要的RAM和ROM存储
3)LCD显现器(任何类型及分辩率的)
本次移植进程分为以下几个过程进行: