1、嵌入式系統設計原理及應用課程大作業題目：基于ARM的嵌入式網絡收音機的設計學號：07080605202姓名：阿依恒古麗班級：計科07-1指導老師：孫曉杰基于ARM勺嵌入式網絡收音機的設計需求分析問題的提出收 音機作為接收廣播的工具，經過漫長的發展過程，由單波段發展到多波段，由電子管，晶體管發展到集成電路，由機械調諧發展到數字調諧功能等， 具技術 和品質都 有了長足的進步。如今，在收音機這個家族中新的成員也在不斷加入， 如衛星廣播接收機等。當社會進入網絡時代后，更是出現了網絡收音機這種跨越 全球的信息接 收設備。但是，目前這種網絡收音機大多是通過基于 pc機上的軟 件開發來實現的其功能的，也就是

2、說這種網絡收音機不能脫離電腦這種相對比較 大的和比較昂貴的設備。可行性分析：經濟可行性分析：為了克服PC機形式的網絡收音機的缺點，本文研究了一種基于ARM勺嵌入式技 術的網絡收音機的設計方案。該方案以ARMt理器及其外圍模塊作為硬件平臺, 以嵌入式Linux作為操作系統，以Mplayer作為網絡播放軟件，再配合設計的用 戶應用程序，共同實現了嵌入式網絡收音機的全部功能。這種設計方法在網絡收音機的設計史上是一個創新。同時，隨著網絡技術的高速發展，該設計將具有 極好的市場應用前景。技術可行性分析：收音機作為接收廣播的工具，經過漫長的發展過程，由單波段發展到多波段，由 電子管，晶體管發展到集成電路，

3、由機械調諧發展到數字調諧功能和質量有了長 足的進步，在收音機這個家族中新的成員也在不斷加入，如衛星廣播接收機等，當社會進入網絡時代后，便出現了網絡收音機需求分析：系統的硬件結構框圖如圖1所示。本系統選用的ARMt理器是Sumsing（三星）公 司的一款ARM原列的芯片，型號為S3C241Q有線網卡芯片采用 CS8900該芯 片是Cirrus Logic公司生產的一種局域網處理芯片，它的封裝是100-pin TQFP內部集成了 RAIM 10BASE-Tfc發濾波器，并且提供8位和16位兩種接口。無線 網絡接口采用無線網卡模塊，該模塊為USE口，通過USBg口與S3c241阱目連。FLASH5片

4、采用K9F5608,用來存儲啟動引導程序 U-boot、內核及文件系統，SDRAMS采用HY57V281620作為該系統的內存。LCD選用16*4的字符型液晶 顯示模塊，用來顯示網絡電臺、音頻文件名等相關信息。音頻D/A轉換芯片選用 具有IIS接口的UDA1341二、規格說明硬件部件介紹 系統的層次結構如圖1所示。系統以S3c2410及其外圍電路為硬件平臺，以嵌入 式Linux和設備驅動程序作為系統的軟件平臺，為上層Mplayer播放器和用戶應 用程序提供用戶接口支持10在這三層結構的支持下，共同來實現嵌入式網絡收 音機的全部功能。lor國用打IJ。型S3C24LOnJ) S fflIFAKi

5、tER 圖1硬件結構框圖圖2系統層次結構圖系 統在Linux提供的TCP/IP協議的支持下，通過應用程序和Mplayer控制，經 過網卡連接到internet上指定的網絡電臺服務器，下載網絡電 臺列表。系統支持在按鍵的控制下的網絡電臺選擇和 LCD上顯示電臺信息等功能。Mplayer解析 出選中的電臺的IP地址后，再連接到要收聽的電臺的網 站，系統便可以接收并 解析出該網站發出的流媒體數據。系統將接收到的流媒體數據保存到SDRAW。之后，經過Mplayer的解碼，送到音頻D/A轉換芯片,即可收聽到該網絡電臺 播放的聲音等信息。系統硬件結構2.2.1 S3C2410本 系統的硬件核心平臺采用的是

6、 Samsung公司的處理器S3c2410該處理器內 部集成了 ARM公司ARM920T&理器核的32位微控制器，資源豐富，帶獨立的 16KB的指令Cache和16KB數據Cacha MM噓擬內存管理單、LCD控制器、RAM 控制器、NAND閃存控制器、3路UART 4路DMA 4路帶PWlMj Timer、并行 I/O 口、8 路 10 位 ADC Touch Screen 接口、I2C 接口、I2S 接口、2 個 USB 接口控制器、2路SPI,主頻最高可達203MH9。其內部結構如圖3所示。圖3 S3c2410內部結構圖S3c2410提供了多種存儲設備的接口，其中包括接 ROM SRAM

7、 SDRAMNOR Flash、NANtFlash等，同時S3c2410的外接存儲空間被分為 8個bank,每個容 量為128M 本系統中Flash存儲器（Boot SRAM、網絡接口（ NET、LCDFrame Buffer和SDRA麻儲器分別映射到存儲空間的 bank。、bank1、bank2和bank6。 如圖4所示。; ewI uuE ftV IFFKI FF FBMikgGCSAh SDILA Mn 工 34WnMKMMX 37 FTF 產介IBduMfiOaOCSS,: km udioIH- - HiiTHKKKb1 ? F FFFFF F! rsi LgEh、.m時心 .m 卜H

8、aiih %|H rt W i w ： iNLil0X1I PFKI-bl- FHnnk21.ii，湛:寫用=1/lqXUMW IWMM -OX lFFFFVFUankliJuGCSI p KRT!. Hi h | | l-f |11盾已 上1H 門口:夫|： IRkii.S- R *，tOXLHKIJLKIOO-OA0?bI-1 fc tJ圖4存儲空間映射2.2.2網路接口本系統分為有線網絡接口和無線網絡接口，有線網絡接口選用CS8900芯片局域網處理芯片，其片選信號連接到 S3c2410勺nGCSJ因此網卡的地址空間映 射至U 0X080000000X0FFFFFFF無線網絡采用帶有 US

9、嵌口的 WLANWireless Local Area Nerwork )卡，插入系統的 USBJH口 即可。三、體系結構的設計3.1系統工作流程圖系統上電后，bootloader(U-boot)啟動,完成硬件設備的初始化，并引導系統內核啟動。系統啟動執行初始化任務后，首先配置網絡連接，通過 DHCP Clieant向DHCP Server申請獲取IP地址。然后系統自動訪問電臺服務器，該 服務器上有最近更新的世界各地的網絡電臺的URLM址，系統下載到該列表并更新原有列表后，自動連接列表的第一個網絡電臺。若在該過程中有按鍵產生，系統根據按鍵類型及當前狀態調用相應的功能。系統主流程圖如圖7所示。四

10、、系統的電路圖w irJim m技中H求ji J* i?i VII括放各教立件福;工二臺圖7系統主流程圖SDRAM存儲器HY57V2816Q1一個數據寬度為16BIT,容量為16M字節的SDRA總片。HY57V28160t S3c2410勺連接圖如圖5所示。rw/Tua 而屈口H 37 V581圖5 HY57V28160電路圖SDRAI地址空間映射到存儲空間的 bank6,如圖5所示，HY57V28160勺 ncs引腳接到處理器的nGCS6由于在處理器的存儲空間中，字節是存儲容量的 唯一單位。而SDRAMHY57V28160的數據寬度為16,它的每一個存儲單元都包 含2個字節。因止匕SDRAM

11、HY57V28160的A0弓|腳接至IJ了 S3c241眥理器的地 址線ADDR0止面。HY57V28160的容量為16M (2A24)字節，因此它需要 ADDR00ADDR23 24跟地址線來尋址，所以，BA0BA15 |腳應該接到 ADDR22ADDRt 線上。Flash存儲器本系統中，Flahs存儲器主要用于存儲U-boot、Linux內核及文件系統。常 見的Flash存儲器有NOR Flash和NAND Flash,兩種Flash各有優缺點。本系 統綜合考慮了各項因素，選用了 16M*16BIT的NANDash ,型號為K9F560&系 統啟動時，CPUA 0 x00000000地址開始運行，所以要將Flash的首地址映射到 0 x00000000,因此該Flash芯片的片選引腳要接到nGCS0其電路圖設計如圖6 所示。構建設計與測試4121隗31 inAHLflTJ/Mrcm iZPMHEB-TM-J / E鼠.) BHM1 /亙ITmilEi.WL.13.Eacn