嵌入式Linux下基于ARM9的媒體播放的設(shè)計(jì) - 全文

現(xiàn)在大多數(shù)嵌入式設(shè)備都要求實(shí)現(xiàn)音視頻的播放功能。ARM9+Linux在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，因此，這里提出一種嵌入式Linux下基于ARM9的多媒體播放系統(tǒng)。

1 播放器系統(tǒng)平臺(tái)

播放器的嵌入式Linux系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。硬件上電后，CPU的程序指針首先指向一個(gè)特定的存儲(chǔ)器地址，該地址一般存放Boot-loader，Bootloader在CPU和內(nèi)存初始化后，把Linux內(nèi)核從ROM設(shè)備中解壓到內(nèi)存，然后程序指針跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核在內(nèi)存的起始位，由Linux內(nèi)核繼續(xù)完成剩下的系統(tǒng)引導(dǎo)。內(nèi)核在重新初始化系統(tǒng)后，就加載根文件系統(tǒng)，運(yùn)行用戶應(yīng)用程序。圖2為開發(fā)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)框圖。

系統(tǒng)硬件平臺(tái)的核心處理器為S3C2410X，微處理器是一款由Samsung公司為手持設(shè)備設(shè)計(jì)的低功耗、高度集成的基于ARM7TDMI核的微處理器。為了降低系統(tǒng)總成本和減少外圍器件，這款芯片中還集成有：16 KB指令Cache、16 KB數(shù)據(jù)Cache、MMU、外部存儲(chǔ)器控制器、LCD控制器(STN和TFT)、NAND Flash控制器、4個(gè)DMA通道、3通道UART、1個(gè)12C總線控制器、1個(gè)I2S總線控制器，以及4通道PWM定時(shí)器和1個(gè)內(nèi)部定時(shí)器、通用I／O口、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、8通道10位ADC和觸摸屏接口、UsB主、USB從、SD／MMC卡接口等。該處理器廣泛應(yīng)用于PDA、移動(dòng)通信、路由器和工業(yè)控制等領(lǐng)域。

軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須與硬件平臺(tái)緊密結(jié)合。S3C2410采用NAND Flash作為整個(gè)系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)區(qū)域，在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)通過片上ROM的Bootload-er程序，從NAND Flash加載并執(zhí)行外部引導(dǎo)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的啟動(dòng)步驟，整個(gè)軟件系統(tǒng)采取圖3所示的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。

2 madplay MP3播放器的移植

2．1 系統(tǒng)部分代碼

madplay主程序頭文件信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：

2．2 安裝及編譯

本系統(tǒng)需要madplay源代碼以及l(fā)ibid3tag庫(kù)和libmad庫(kù)，這里采用madplay-0．15．1b．tar．gz、libid3tag-0．15．1b．tar．gz和libmad-0．15．1b．tar．gz，另外libid3tag庫(kù)編譯時(shí)需要zlib庫(kù)。將文件拷貝到／home／cvteeh／jx2410／examples。其安裝后的目錄為：

其中，install目錄是libid3tag和libmad庫(kù)安裝后的安裝目錄，madplay編譯時(shí)必須正確指定該目錄下的include和lib子目錄為其inclu-de搜索目錄和庫(kù)文件搜索目錄；libid3tag-0．15．1b為libid3tag庫(kù)的源代碼目錄；libmad-0．15．1b為libmad庫(kù)的源代碼目錄；libz為li-bz庫(kù)安裝目錄，libid3tag庫(kù)編譯時(shí)使用；madplay-0．15．1b為madplay源程序目錄；mkall為編譯腳本。

在該目錄下直接執(zhí)行以下語(yǔ)句：
[root@localhost madplay]#.／mkall
該腳本將編譯libid3tag庫(kù)、libmad庫(kù)以及madplay。編譯成功后在madplay-0．15．1b目錄下生成madplay文件即為MP3播放器程序。

編譯成功后將在madplay目錄下生成mplayer文件，該文件為mplayer媒體播放程序：
[root@localhost madplay-0．15．1b]#cp madplay／tftpboot
下載運(yùn)行。啟動(dòng)ARM9+Linux平臺(tái)，用U盤中的MP3音頻文件zgl．mp3，系統(tǒng)使用該文件進(jìn)行測(cè)試：

將耳機(jī)插入SPK座，如果正常的話將聽到歌聲。

3 mplayer媒體播放器的移植

mplayer只支持16 bpp以上圖形顯示，而不支持8 bpp圖形顯示，因此，當(dāng)mplayer程序運(yùn)行在LCD配置為STN的教學(xué)系統(tǒng)時(shí)，只能播放聲音，不能顯示圖形，而在LCD配置為TFT的教學(xué)系統(tǒng)時(shí)，既可以播放聲音，又能顯示圖形。

以下為音視頻同步代碼

安裝及編譯結(jié)果如下：

在MPlayer-0．93目錄下有一個(gè)腳本文件：mkall，這個(gè)文件為編譯腳本。在該目錄下直接執(zhí)行：
[root@localhost MPlayer-0．93]#．／mkall
該腳本將配置并編譯mplayer，下面是該腳本所進(jìn)行的配置和編譯命令：

編譯成功后將在MPlayer-0．93目錄下生成mplayer文件，該文件為mplayer媒體播放程序。
[root@localhost MPlayer-0．93]# cp mplayer／tftpboot
下載運(yùn)行。啟動(dòng)ARM9+Linux平臺(tái)，用U盤中的mpeg視頻測(cè)試。

將耳機(jī)插入SPK座，觀察LCD顯示器。測(cè)試系統(tǒng)是否有音視頻輸出。

4 結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有很好的移植性，其實(shí)現(xiàn)過程和核心的代碼對(duì)同類應(yīng)用有很好的通用性，只需要較小的修改就能移植到不同的操作系統(tǒng)和平臺(tái)上，可以廣泛使用在各種嵌入式系統(tǒng)中，如PDA，智能手機(jī)等方面，并具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該設(shè)計(jì)方案具有低耦合、高內(nèi)聚、可擴(kuò)展、可移植等良好特點(diǎn)，支持編碼格式為MPEG-1、MPEG-2、MPEG-3和MPEG-4等多媒體文件。