《基于嵌入式linuxmp3播放器设计与实现毕业设计论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于嵌入式linuxmp3播放器设计与实现毕业设计论文（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Design and Implementation for a MP3 Player Based on Embeded LinuxA Dissertation Submitted toNanjing Institute of TechnologyFor the Academic Degree of Bachelor of ScienceByMinXian ZhengSupervised byLecturer AiJun Sha KangNi College Nanjing Institute of TechnologyJun 2013摘 要伴随嵌入式系统的持续发展以及普通用户对多媒体应用越来越
2、旺盛的需求,具有多媒体播放功能设备逐渐成为嵌入式系统中必不可少的重要功能。此毕业设计将设计一个基于嵌入式Linux的MP3播放器，系统硬件采用基于ARM架构的开发板。论文首先介绍了嵌入式操作系统的最新发展、嵌入式Linux、ARM的特点以及Qt等的相关知识。重点介绍了如何使用开源播放器MPlayer、解码库libmad、Qt Creator工具来开发一个有图形界面的MP3播放器。还介绍了如何移植U-boot、Linux内核、Qt和文件系统，并在移植好之后烧写到开发板之上，得到一个能独立运行在开发板上的MP3播放器。系统测试表明，该MP3播放器能实现如下功能：“播放”、“暂停”、“停止”、“音量
3、调节”、“退出程序”和“歌曲播放时间”，系统运行稳定，基本达到了设计要求。关键词：嵌入式Linux；移植；Linux ；QtAbstract 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 become indispensably.This design will intr
4、oduce an implemention for a MP3 player, based on embedded Linux system and an ARM architecture development board.This Paper introduces the latest development for embedded operating system, embedded Linux, the characteristics of the ARM, Qt and other related knowledges.Especially,this paper displays
5、how to use the open source player MPlayer, a decoding library called libmad, Qt Creator tools to develop a graphical interface of an MP3 player.In this paper, the work of transplant the boot, the Linux kernel, Qt, and file systems is also introduced. After all system images are burned into the devel
6、opment board, one development board can run a MP3 player is obtained. System test shows that this MP3 player can realize the following function: Play, Pause ,Stop, Volume Control, Exit and Show Songs Playing State.The whloe system runs stably, and reached the basic design requirement.Keywords： embed
7、ed Linux；transplant；Linux；Qt目 录第一章 绪 论11.1 课题研究背景和意义11.2 嵌入式系统发展和现状21.2.1 嵌入式操作系统21.2.2 嵌入式Linux和Linux31.2.3 ARM的介绍31.2.4 Qt的介绍41.3 论文所做的工作和结构51.3.1 论文所做的工作51.3.2 论文结构6第二章 系统总体方案设计72.1 系统框架概述72.2 开发板硬件介绍72.2.1 主要硬件及其参数82.2.2 接口资源82.2.3 NAND和NOR Flash的相关介绍：92.2.4 S3C2440的启动方式说明102.3 用于本设计MP3播放器的硬件架构1
8、0第三章 嵌入式Linux的开发流程123.1 开发环境的搭建概述123.1.1 硬件平台123.1.2 软件平台123.2 安装软件平台和搭建开发环境的步骤123.2.1 虚拟化平台的介绍与安装133.2.2 RedHat介绍及其在VMware中的安装143.2.3 安装VMware Tools163.2.4 安装交叉编译器173.3 Bootloader和U-boot的介绍183.3.1 烧写U-boot193.3.2 向NAND Flash烧写U-boot213.4 使用FTP下载工具23第四章 系统详细设计244.1 关于移植的原理和介绍244.2 U-boot、内核和文件系统的移植。
9、244.3 开源播放软件MPlayer的安装和移植254.3.1 在X86平台上安装MPlayer254.3.2 向ARM平台移植MPlayer264.4 设计基于Qt/E的播放器图形304.4.1 Qt的实现原理和优势304.4.2利用Qt Creator 开发应用程序流程324.4.3 程序模块间关系图334.4.4 程序的编写和实现334.4.5 关键代码分析354.4.5 编译和运行41第五章 系统调试和解决435.1 系统调试及运行435.2 本次毕业设计中遇到的问题和解决44第六章 总结与展望46参考文献47致谢48附录 A 源代码49附录A.1 main.cpp49附录A.2 m
10、player.h49附录A.3 mplayer.cpp50第一章 绪 论1.1 课题研究背景和意义 随着社会的日益信息化，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人来说，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。任何一个普通人都可能拥有各种使用嵌入式技术的电子产品。如今，各种新式嵌入式设备从数量来说已经完胜常规计算机了。尤其在工业中，几十年来，具有嵌入式技术的数控机床、工业智能机器人、智能设备、服务型机器人一直都对传统的工业生产方式不断改善和提高着。 Moving Picture Experts Group Audio Layer III
11、（MPEG-1 Audio Layer 3，动态影像专家压缩标准音频层面3），经常称为MP3，是当今相当流行的一种数字音频编码和有损压缩格式，它被设计来大幅降低音频数据量，而对于大多数用户的人体自身听觉感受来说，重放的音质与最初的不压缩音频相比并没有极其明显的下降。 MP3播放器是嵌入式系统的主要应用之一，高端的MP3已经不仅仅着眼于音乐播放这一功能，而是同时具备了图片浏览、文本阅读、甚至视频播放等强大功能。本文重点讨论基于S3C2440芯片的MP3播放器的实现，还包括开发环境建立、内核裁剪与编译、Qt开发等一系列过程。 像以前需要两块甚至多块芯片才能处理的数据，现在基本上可以通过单块ARM芯
12、片完成，不仅仅降低系统成本，同时也简化了系统的设计过程。而且嵌入式Linux操作系统的出现，使得应用软件的开发也变得相对简单，此外Linux天生的多平台兼容性，使其移植到ARM平台相对简单，再加上其可裁剪的优点，使得嵌入式Linux成为当前嵌入式开发的主流系统。 所以课题选择基于嵌入式Linux的MP3播放器的设计与实现，具有一定的现实意义。同时，毕业设计也是将大学所学知识的一次综合运用，也会使得在文献检索、查阅资料、科学研究素养和文档写作等方面的能力得到进一步提高。1.2 嵌入式系统发展和现状1.2.1 嵌入式操作系统 英国电机工程师协会BIEE（Britain Institute of E
13、letrical Engineers）对嵌入式系统的定义是：嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器甚至工厂运作的装置1。从20世纪80年代开始，在嵌入式系统出现了“操作系统”概念，这使得开发人员可以进一步缩短开发周期，降低开发成本并提高开发效率。例如著名的VxWorks，该系统如今被华为、H3C、中兴等众多网络设备和通信设备厂商所采用。而思科采用了基于UNIX开发而来的“网际互联操作系统”（Internet Operation System ，缩写为IOS）；另一家网络设备厂商Juniper所使用的JunOS系统直接运行于Free BSD内核之上，和内核联系紧密。20世纪90年代之后，随着对实
14、时性要求的提高、软件规模不断增加，逐渐发展出实时多任务操作系统，并作为一种软件平台逐步成为目前嵌入式操作系统的主流。许多大公司看到了嵌入式系统的无限美好的发展前景，开始大力发展自己的嵌入式操作系统如Palm OS、Palm WebOS、Windows CE、嵌入式Linux、Symbian、Black Berry OS、C/OS-II、eCOS、uITRON等嵌入式操作系统。221世纪第一个十年的后半叶，出现了三大系统：2007年，苹果公司发布了改变人们生活的iPhone和iOS操作系统；随后，2008年，谷歌发布了Andriod操作系统；微软于2010年发布Windows Phone 7系统
15、、2012年发布了Windows Phone 8 系统。这几年里，基于这三大智能系统的智能手机、平板电脑的数量爆发式增长，提高了人们的工作效率和生活舒适度。尤其是平板电脑，使人们对嵌入式设备和电脑界限的划分逐渐模糊。除了上面的这些操作系统之外，三星、Ubuntu甚至是Firefox等公司都发布了自己的操作系统和手机。三星、Ubuntu等许多公司的系统都是是基于Linux开发而来的，仅有少数是个例外如FirefoxOS，该系统是基于HTML5的，毕竟火狐本身就是一个浏览器厂商。在这场操作系统之争中，如Palm OS、WebOS 、Windows CE、Meego等系统已经淡出了历史的舞台，而Symbian、Black Berry OS则在垂死挣扎。嵌入式Linux和Andriod是开源的系统。开发基于Andriod的系统时，需要向其他厂商如微软、诺基亚、三星等公司缴纳专利授权费用，而基于嵌入式Linux开发的系统就没有这个问题，适合小型厂商和个人的商业开发。1.2.2 嵌入式Linux和Linux 嵌入式系统和通用计算机系统相比具有如下特点：可裁剪性好
