文档介绍：学号 140 82202643 成绩《嵌入式应用系统设计》课程论文题目基于 ARM 的音频系统设计作者汪渝班级08-3 BF 院别信息与通信工程专业电子信息工程完成时间 20 11年12月 15日 1概述 嵌入式系统的技术背景在许多领域中广泛应用的嵌入式计算系统( 简称为嵌入式系统), 是在更大的电子器件中嵌入的重复完成特定功能的计算系统,它经常不被器件的使用者所识别,但在各种常用的电子器件中能够找到这些嵌入式系统。例如, 消费类电子产品中的手机、寻呼机、数字相机、摄像机、录像机、个人数字助理等,家用电器中的微波炉、洗衣机、烤箱、门禁系统、照明系统等,商用装置中的卡片读入器、扫描仪、打印机等。 数字音频系统的应用数字音频信号是对模拟信号的一种量化,典型方法是对时间坐标按相等的时间间隔做采样,对振幅做量化。单位时间内的采样次数称为采样频率。这样一段声波就可以被数字化后变成一串数值, 每个数值对应相应抽样点的振幅值,按顺序将这些数字排列起来就是数字音频信号了。这是 ADC( 模拟- 数字转换) 过程。 DAC( 数字- 模拟转换) 过程相反, 将连续的数字按采样时候的频率顺序转换成对应的电压。2系统的硬件设计 系统设计方案音频 ADC/DAC 通俗一点来讲就是录音( 音频 ADC ) 和放音( 音频 DAC )。放音是数字音频信号转换成模拟音频信号,以推动耳机、功放等模拟音响设备,而录音则是要将麦克风等产生的模拟音频信号转换成数字音频信号,并最终转换成计算机可以处理的通用音频文件格式。 S3C2410 的 IIS 模块? S3C2410 的 IIS 总线简介 IIS 总线是近年出现的一种面向多媒体计算机的音频总线, 该总线专责于音频设备之间的数据传输,为数字立体声提供一个序列连接至标准编码解码器。 S3C2410 的 IIS 总线接口可以用实现对外部 8/16 位立体声音频数字信号编码解码电路的接口功能。它支持 IIS 总线数据格式和 MSB-justified 数据格式。 IIS 总线接口为 FIFO 操作提供 DMA 传输模式,代替中断模式,它可以同时传送或接收数据。 IIS 模块特性: ——兼容 IIS , MSB-justified 格式数据——每通道 8/16 位数据——每通道 16, 32, 48fs (采样频率)串行时钟——可编程的分频器提供给主设备时钟和编解码时钟——供给发送和接收用的 32 字节( 2X16 )的 FIFO ——正常( Normal )传输模式和 DMA 传输模式 音频芯片 UDA1341 UDA1341 是飞利浦公司的一款经济型音频 CODEC ,用于实现模拟音频信号的采集( 音频 AD) 和数字音频信号的模拟输出(DA) , 并通过 IIS 数字音频接口, 实现音频信号的数字化处理。 UDA1341 的 IIS 引脚分别连接到 S3C2410 对应的 IIS 引脚上, 音频输入输出( VIN , VOUT ) 分别和麦克风扬声器连接: UDA1341 的 L3 接口相当于一个 Mixer 控制器接口,可以用来控制输入/ 输出音频信号的音量大小,低音等。 L3 接口的引脚 L3MODE , L3DATA 和 L3CLOCK 分别连接到 S3C2410 的 IICSCL , IICSDA 和 GPF6 引脚上。 3系统的软件设计 软件整体设计嵌入式 Linux 是一种完全开放且免费的操作系统,其支持多种硬件体系结构,运行稳定,拥有完善的开发工具,为开发人员提供了优良的开发环境。在嵌入式 Linu x 系统中,设备驱动程序提供了应用程序和实际设备之间的一个软件层(接口),为应用程序屏蔽了硬件细节。本设计中,音频设备驱动程序主要通过对硬件的控制实现音频流的传输,同时向上层提供标准的音频接口。整个音频驱动程序包括设备初始化、打开设备、数字音频处理(DPS )驱动、混频器(MIXER) 驱动和释放设备等部分。 WAV 文件格式 WAV 声音格式文件是 Windows 环境下的一种常用音频文件格式,它遵循着一种称为" 资源互换文件格式"(Resources lnterchange File Format) 的结构, 简称 RIFF 。 RIFF 可以看作是一种树状结构,其基本构成单位为 chunk ,犹如树状结构中的节点,每个 chunk 由" 辨别码"、"数据大小"及" 数据" 所组成。 WAV 为 WAVEFORM 的缩写。"RIFF" 格式辨别码为"WAVE" 。整个文件由两个 chunk 所组成: 辨别码"fmt" 及"data" 。在“ fmt ”的 chunk 下包含了一个 PCMWAVEFORMA T 数据结构,在“ fmt ” chun