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1、生产管理知识生产实习嵌入式设计综合实践（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院教研室：计算机科学与技术学号xxxxxxx学生姓名xxx专业班级xxxxx综合实践（论文）题目MP3的软件及硬件设计与实现综合实践设计报告综合实践任务要求与步骤：本次综合实践的主要任务侧重于MP3播放器与U盘设计的设计与实践，主要问题在于规划系统的功能和特性，进行分析设计，最终达到预定的标准(1)系统分析：了解基本原理，确定MP3播放器的基本功能；(2)系统设计：确定系统总体结构、模块关系和总体流程图，确定模块内部的流程；(3)详细设计：画硬件原理图、画出PCB图、焊接制版、硬件测试以及软件设计并调试；(4)提
2、交综合实践报告。指导教师评语及成绩成绩： 指导教师签字： 2011年月日辽 宁 工 业 大 学 综 合 实 践 报 告目录第1章 实践目的11.1 嵌入式技术的发展前景11.2实习的主要目的2第2章 工具介绍32.1工具的介绍3第3章 系统设计53.1硬件设计53.2 软件设计9第4章 系统实现114.1 硬件实现114.2 软件实现15第5章 总结20参考文献21第1章实践目的1.1嵌入式技术的发展前景在现在日益信息化的社会中，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人，需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档，进行工作管理和生产控制的计算机机器；各种各样的新型嵌入式系统
3、设备在应用数量上已经远远超过通用计算机，任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品，小到mp3，PDA等微型数字化产品，大到网络家电，智能家电，车载电子设备。而在工业和服务领域中，使用嵌入式技术的数字机床，智能工具，工业机器人，服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式目前嵌入式系统技术已经成为了最热门的技术之一，吸引了大批的优秀人才投入其中。但是对于何为嵌入式系统，什么样的技术又可以称之为嵌入式技术，仍在讨论之中，有关嵌入式系统定义的问题，已经在很多论坛社区引发了多次争论。就这个问题我们可以分别从广义上和狭义上讲：广而化之，可以认为凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为
4、嵌入式系统。作为系统核心的微处理器又包括三类：微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、嵌入式微处理器(MPU)。所以有人简单的说：嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。还有人认为嵌入式系统就是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。应该说后者从功能应用特征上比较好的给出了嵌入式系统的定义，嵌入式的概念的分析根本上应该从应用上加以切入。由工业和信息化部软件与集成电路促进中心等单位主办的“2011中国嵌入式技术创新应用大会”日前召开，大会主要围绕嵌入式技术在智慧城市、云计算、移动终端以及软件和
5、操作系统中的创新应用进行了广泛交流。嵌入式作为装置或设备的一部分，近年来越来越广泛地应用于手机、车载导航、多媒体终端、网关、数字电视在内的众多领域。会上，AMD公司作为唯一获奖的外商投资企业，凭借在国内嵌入式领域的诸多成果，获得了“中国嵌入式技术创新应用突出贡献奖”。AMD中国嵌入式解决方案业务总经理张明介绍说，今年AMD推出了一系列低功耗高性能的APU（融合CPU与GPU在一个芯片）的嵌入产品。AMD的嵌入式产品在强调低功耗的同时也保证了客户高性能的要求，最新推出的APU加速处理器在图形处理能力上的表现也非常突出。据介绍，AMD的嵌入式产品已覆盖到国内多个行业和产品中。AMD多年前便涉足中国
6、的嵌入式领域，凭借x86架构的低功耗嵌入式计算机技术，结合国内厂商的终端产品，在包括智能电视、数字家庭设备、瘦客户机、工业控制、数字标牌等低功耗嵌入式研究领域展开深入合作。2008年，万利达推出的当时国内唯一一款能够运行WindowsXP操作系统，并支持大容量硬盘的无风扇超便携笔记本，就搭载了超低功耗的AMD嵌入式处理器。近几年，AMD又与海信、福建星网锐捷等合作伙伴，成立了多个联合实验室，推出了数字家庭多媒体中心、瘦客户机等基于嵌入式平台的多媒体终端产品，进一步深耕嵌入式市场。今年，AMD专为嵌入式设备打造的“嵌入式G系列平台”是世界上第一套CPU、GPU融合的嵌入式平台，目前已经得到了广泛
7、采纳，包括海尔、升腾、顶星等在内的数十家厂商，已经或即将推出平板电脑、智能电视、瘦客户机、数字标牌等相关产品。1.2实习的主要目的学习和了解了嵌入式在生活中的重要作用和发展过程，熟练掌握ARM硬件体系结构,熟悉linux下的嵌入式编程流程，积累自己的软件编写经验，能够参与并实现一个真实和完整的嵌入式项目，为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础生产实习是本专业学生的一门主要实践性课程。是学生将理论知识同生产实践相结合的有效途径，是增强学生的群众性观点、劳动观点、工程观点和建设有中国特色社会主义事业的责任心和使命感的过程。通过生产实习，使学生学习和了解电视机从原材料到成品批量生产的全过程以及
8、生产组织管理等知识，培养学生树立理论联系实际的工作作风，以及生产现场中将科学的理论知识加以验证、深化、巩固和充实。并培养学生进行调查、研究、分析和解决工程实际问题的能力，为后继专业课的学习、课程设计和毕业设计打下坚实的基础。通过生产实习，拓宽学生的知识面，增加感性认识，把所学知识条理化系统化，学到从书本学不到的专业知识，并获得本专业国内、外科技发展现状的最新信息，激发学生向实践学习和探索的积极性，为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础。生产实习是与课堂教学完全不同的教学方法，在教学计划中，生产实习是课堂教学的补充，生产实习区别于课堂教学。课堂教学中，教师讲授，学生领会，而生产实习则是在教
9、师指导下由学生自己向生产向实际学习。通过现场的讲授、参观、座谈、讨论、分析、作业、考核等多种形式，一方面来巩固在书本上学到的理论知识，另一方面，可获得在书本上不易了解和不易学到的生产现场的实际知识，使学生在实践中得到提高和锻炼。第2章工具介绍2.1工具的介绍AltiumDesigner提供了唯一一款统一的应用方案，其综合电子产品一体化开发所需的所有必须技术和功能。AltiumDesigner在单一设计环境中集成板级和FPGA系统设计、基于FPGA和分立处理器的嵌入式软件开发以及PCB版图设计、编辑和制造。并集成了现代设计数据管理功能,使得AltiumDesigner成为电子产品开发的完整解决方
10、案一个既满足当前，也满足未来开发需求的解决方案。2005年年底，Protel软件的原厂商Altium公司推出了Protel系列的最新高端版本AltiumDesigner6.0。AltiumDesigner6.0，它是完全一体化电子产品开发系统的一个新版本，也是业界第一款也是唯一一种完整的板级设计解决方案。AltiumDesigner是业界首例将设计流程、集成化PCB设计、可编程器件（如FPGA）设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起的产品，一种同时进行PCB和FPGA设计以及嵌入式设计的解决方案，具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能。这款最新高端版本AltiumDesi
11、gner6.0除了全面继承包括99SE，Protel2004在内的先前一系列版本的功能和优点以外，还增加了许多改进和很多高端功能。AltiumDesigner6.6拓宽了板级设计的传统界限，全面集成了FPGA设计功能和SOPC设计实现功能，从而允许工程师能将系统设计中的FPGA与PCB设计以及嵌入式设计集成在一起。后来推出的AltiumDesigner6.6功能更加完善。Altium宣布AltiumDesigner6.6的发布，该版本具有超过225个改进。这次更新给AltiumDesigner的版图设计和制造输出功能带来很大改进，包括圆形焊盘的扩展控制、装配变量新的直观支持以及扩展的IPC封装
12、向导功能。AltiumDesigner6.6也提供了真实世界信号完整性的扩展集合，引入了新的MCAD集成，还具有更加准确3D设计显示的STEP组件模型导入功能。新发布进一步提高了功能，可在更短的设计到制造时间内创造出更加高级更加创新的电子产品装配变量装配变量在AltiumDesigner中得到了极大改进，本视频将演示这些主要的新功能。该视频演示创建了一个滤波器设计的6种不同的装配设计，每种都有不同的滤波频率。每种设计的板卡都是一样的，但填充的部件不同。同样，在一些低频设计中没有安装连接器而是使用可替代连接器。FPGA设计中的信号完整性检查在本视频中您将看到如何利用AltiumDesigner强
13、大的信号完整性功能优化FPGA设计中的信号驱动设置。主题包括导入IBIS模块、反射特性仿真、耦合网络查找、串话检查以及利用终结器顾问选取终结器类型和终结器组件的最佳值。本视频中用到的设计与AltiumDesigner的最新更新一起交付，同时还有详细的指导文档:TU0126检查FPGA设计的信号完整性。该范例基于NBP28子板。该子板包括XilinxSpartan3、集成了ARM7处理器的SharpLH79520、SRAM和FlashRAM。在这个例子中我们将回答如下问题:在正确解决振铃和串扰之前我可以怎样驱动信号D31.0?或者是:FPGA管脚驱动信号D31.0的最优摆率和驱动设置是什么?圆角
14、矩形焊盘在设计PCB封装和版图中现在提供了一种新的焊盘形状圆角矩形焊盘。在PCB数据转换过程中，这将更好的实现与P-CAD和其他CAD应用间兼容。特别是这将令您设计出更加接近于器件商推荐的建议图形。对于PCB设计者主要的好处，如下:更好的控制和更广泛地选择焊盘的形状。全面控制拐角的半径从简单的矩形（0%）到圆形（100%）。对于PCB版图上紧凑的圆形区域，可以更灵活地放置一个大的焊盘。STEP模型导入功能：STEP格式是一种非常强大的机械CAD设计标准，从而成为不同工具间一种通用的数据转换格式。在6.3版本内，我们增加了从我们3D工具中导出STEP的功能。STEP模型导入将成为接下来更好的集成
15、MCAD的环节。允许用户去导入STEP数据并在设计中使用器件模型。由于绝大多数MCAD工具都可以导出STEP，从而有效地使用种类更丰富的器件模型。在3D图像和未来STEP导出中使用更加精确的模型。更重要的在于这种数据被用于模型模版和平台。第3章系统设计3.1硬件设计AT89C51SND1单片机各引脚在本学习板的具体定义和功能划分见图11。RESET引脚在单片机内部有下拉电阻，所以只需一个上拉电容即可完成上电复位。ISP按键主要是用于下载时候进行芯片的准备工作。AT89C51SND1的引脚使用情况分类说明如下：图2.13AT89C51SND1电路原理图1）键盘中断输入引脚KIN0KIN3，和P1
16、.0P1.3复用。外接4个键盘作为MP3控制2）时钟电路FILT、OSCX1和OSCX2。时钟电路见图13。接在FILT引脚的阻容网络是单片机内部PLL锁相环的滤波电路，以给USB和MP3部件提供更高的频率。OSCX1和OSC2外接晶体振荡器，为系统提供基本的20M时钟。图2.14键盘电路图15时钟电路3）USB接口USBD+和USBD-。这两个引脚就是单片机内部USB部件的差分信号输入输出引脚，通过图14所示的电路接到USBDevice插口上。USB_INS定义的是IO端口P3.4，用来检测USB电缆上的5V电压，判断是否插入USB电缆，以决定是U盘功能还是MP3功能,如图14所示。4）FLASH芯片接口
