文档介绍：南京理工大学
嵌入式系统的软硬件设计
实验报告
姓名:
学号:
512101808
学院(系):
自动化学院
专业:
控制工程
组员:
题目:
基于ARM娱乐播放器设计
2013 年 6 月
基于ARM的娱乐播放器设计
1 设计背景介绍
随着科技的不断发展,嵌入式系统技术已成为一个备受瞩目的技术,广泛应用于众多领域。所谓嵌入式系统(Embedded Systems),实际上是嵌入式计算机系统的简称,它是相对于通用计算机系统而言的,系统中计算机作为某个专用系统中的一个部件而存在。嵌入式系统通常是以具体应用为中心,以处理器为核心且面向实际应用的软硬件系统,其硬件是整个嵌入式系统运行的基础和平台,提供了软件运行所需的物理平台和通信接口;而嵌入式系统的软件一般包括操作系统和应用软件,它们是整个系统的控制核心,提供人机交互的信息等。
从控制意义上说,嵌入式系统是设计系统最底层的、芯片级的信息处理与控制。在某种意义上,对这些“微观”世界的了解与驾驭正是控制系统的真正目的。在嵌入式系统及开发环境方面,目前仍有许多问题尚在研究发展之中,例如:嵌入式系统的硬件/软件协同设计方法;面向多目标、多任务的微内核嵌入式操作系统;分布嵌入式系统的实时性问题,分布式计算、分布式信息交互与综合处理;以及嵌入式系统的多目标交叉编译和交叉调试工具的研究等。
“嵌入式系统”作为一门理论与实际密切结合的,知识与技术含量较高的综合性专业课程,必将随着信息产业的发展而逐渐成熟。
本科时我分到了嵌入式方向,已接触过ARM,但只涉及到基础实验部分。这次,ARM 2410-S嵌入式平台,如图 ,利用Qt和Linux +gcc交叉编译环境进行了一个小游戏的设计。
ARM 2410-S嵌入式平台
2 系统总体方案
本设计实现了基于ARM的娱乐播放器的编写,下面首先介绍一下本设计的软硬件基础,然后介绍本设计的总体方案。
软件基础:作为宿主机的PC机上安装了虚拟机,在虚拟机上加载了linux操作系统,进而安装了Qt 以及Qt/Embedded;;开机引导程序vivi;大部分板级设备的驱动程序,如触摸屏、USB、A/D、D/A等;Qtopia综合应用平台。
硬件基础:ARM 2410-S平台,其微处理芯片是基于ARM920T内核的S3C2410,并提供了较为丰富的外围硬件资源,如触摸屏、USB接口、IC卡座、DC\STEP电机、D/A转换器、A/D转换器、JTAG调试接口、LCD等。
本设计主要根据系统的提示实现图片的浏览、音频的播放、散热设备即电机的手动控制,主要功能如下:
(1)选择“photos”功能选择按钮,可以在Picture Show控制框中点击按钮控制播放第一张图片、最后一张图片、上一张图片和下一张图片。
(2)选择“Music”功能选择按钮,可以在Music Show控制框中点击按钮控制播放第一首歌、最后一首歌、上一首歌和下一首歌同时还可以实现音乐声音的增大和减少,音乐播放的暂停和继续控制。
(3)选择“Dc Motor”功能选择按钮,可以在Dc Motor控制框中点击按钮控制正转、反转、加速和减速功能。。
(4)在Status Display框中可以实时显示系统时间、程序控制运行状态和退出应用程序控制。
本设计要完成播放器的界面设计和功能实现。总体方案如下:
在稿纸上设计好界面及布局后,在宿主机linux下利用Qt自带的各种界面设计类,如QPushbutton、QLabelView、QFrame等,直接编写界面代码;
②设计好播放器功能流程图,编写相应代码;
在宿主机上配置好Qt并设置好环境变量后,对程序进行本地编译,并在虚拟缓冲帧上调试;
在宿主机上对程序进行交叉编译,并发布到开发板的Qtopia中,进行调试,实现软硬件的结合。
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系统总体设计框图
在本次实验中本人主要负责音乐播放的设计、界面的设计以及程序的总体调试。
3 系统具体设计
控制界面设计
播放器控制界面
在播放器界面的设计中,左上方为pixmapLabel1用于显示图片,左下方为buttonGroup2_4_2,里面有三个功能选择控件Photos、Music和Dc Motor。有右上方groupBox1_2有是系统时间显示框、文本显示框和退出按钮。右下方三个控件框,分别用于图片、音乐播放和控制电机。
功能实现
界面控制流程图如下图所示:
界面控制流程图
下面介绍本程序的关键点:
信号—槽机制的应用
Qt界面的功能实现主要通过Qt的信