基于ARM的音频录放系统设计
基于ARM的音频录放系统设计
软
信 息 的数字化 处理技 术得 到 了全 社会 的普遍 认可 和广泛 的 件
层
硬
件
层
到 仪器仪 表 、人工智 能 、电话 的录放音 、车 辆 的到站提 示 音 、移动 电话 机 以及其 他便 携式 电子产 品 、监控环 境 中使
个 引脚 时都要加一个上拉 电阻 ，并且外接 ＋ ３ ． ３ Ｖ 的电源。 在本 次系统 设计 中 ，Ｕ Ｄ Ａ１ ３ ８ ０ 的音频 输入设 备选 取为 麦克 风 ，输 出设备 任选扬 声器 或者耳 机 。接线情 况 ，麦克
本 系 统 的 硬 件 电路 部 分 将 由以 下器 件 组 成 ：微处 理 的左右声道分别连 接Ｕ Ｄ Ａ１ ３ ８ ０ Ｔ Ｔ 的Ｖ Ｉ Ｎ Ｌ 、Ｖ Ｉ Ｎ Ｒ；输 出设备 器￥ ３ Ｃ ２ ４ １ ０、内存 、２ ４ ｂ ｉ ｔ 编 解码芯 片ＵＤ Ａ１ ３ ８ ０ 、时 钟 、电 的左右声道需要接到Ｕ Ｄ Ａ １ ３ ８ ０ Ｔ Ｔ 的Ｖ Ｏ Ｕ Ｔ Ｌ 、Ｖ Ｏ Ｕ Ｔ Ｒ 。 源 、矩 阵键盘 等 。内存 包括 １ ６ ＭＢ 的ＮＯ Ｒ Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ和３ ２ ＭＢ 的 在 进行 时钟 信号 连 线 以及 选择 字 段 时 ，其 Ｉ Ｉ Ｓ 总线 的
用 的语 音采集系统 、智能玩具等多种领域 。
图 １系统 整 体 架 构 图
本 文研究 的意 义在 于它能用 于实 时监 听 、信 息提示 ， 制信号 ，因此 把Ｌ ３ 模式直接接地 ，即是使 Ｌ ３ ＭＯ Ｄ Ｅ － ０ 。而关 会 议记 录 ，站名广 播等 ，能够 省去 听众现 场记 录 ，节 约笔 于Ｌ ３ 的余 下两根接线 ，Ｌ ３ Ｃ Ｌ Ｏ Ｃ Ｋ 与Ｉ Ｉ Ｃ 的本身 时钟信号线链 墨纸张 ，可使 听众 专心 听讲 ，可按设 定 时间功 能 自动播 放 接 ，Ｌ ３ Ｄ Ａ Ｔ Ａ 与Ｉ Ｉ Ｃ 的本身数据传输线链接 。这里需要特 别注 提示预警信息等 。 １ ． 系统总体设计 Ｉ 图¨ １ ． １ 硬件整体结构 意的是 ，为了保证 电路 可以安全使用 ，在 连接Ｕ Ｄ Ａ１ ３ ８ ０ 的两
基于ARM的音频播放器设计毕业论文
基于ARM的⾳频播放器设计毕业论⽂基于ARM的⾳频播放器设计毕业论⽂⼀、概述⾳频播放⼀直是⼈们所钟爱的，琳琅满⽬的各种个样的MP3播放器随处可见，但其相应的驱动能⼒有限。
本设计是采⽤S3C44B0X处理器的IIS⾳频接⼝和⾳频编码解码芯⽚UDA1341TS，并⽤DMA⽅式⾼效地来实现录⾳和播放声⾳时的数据传输。
⼆、⾳频播放器硬件设计2.1 硬件体系结构设计UDA1314TS和S3C44B0X通过IIS总线传输⾳频数据，控制数据通过UDA1314的L3接⼝传输，但S3C44B0X没有提供标准的L3接⼝，可以通过3个GPIO引脚模拟L3接⼝时序，实现与UDA1314TS的L3接⼝相联。
UDA1314TS芯⽚集成了数字化⾳频和混频器功能，可以播放器数字化声⾳和录制声⾳（常把此类芯⽚称为CODEC编码译码器设备），它可以外接麦克风和扬声器。
由于⾳频数据传输量⼤，数据传输通常采⽤BDMA⽅式。
放⾳系统的过程是：⾳频数据⾸先传输到部缓冲区，然后BDMA控制器将缓冲区的数据通过IIS总线传输给⾳频芯⽚。
⾳频芯⽚经过解码及D/A转换给扬声器。
三星公司的BDMA控制器没有置的存储区域，在驱动程序中必须2.2.1 IIS总线简介S3C44B0X IIS(Intel –IC Sound，置集成电路⾳频总线)接⼝能⽤来连接⼀个外部8/16位⽴体声⾳CODEC。
IIS总线接⼝对FIFO存取提供DMA传输模式代替中断模式，它可以同时发送数据和接收数据，也可以只发送数据。
1.特征（1）⽀持IIS格式与MSB_justified格式，每个通道⽀持16fs，32fs和48fs的穿⾏位时钟频率。
（2）每个通道可以⽀持8位或者16数据格式。
（3） 256fs 和384fs 主时钟（4）时钟和外部CODEC 时钟的可编程的频率分频器。
（5） 32字节的发送和接收FIFO（6）⽀持正常传输模式和DMA 传输模式。
2. IIS 总线结构 ADDR IISDI DATA IISDOONTLBRFC 包括总线接⼝、部寄存器、状态机、控制总线接⼝和FIFO 访问；3位的双向分频器包括⼀个作为IIS 总线的主设备时钟发⽣器，另⼀个作为外部时钟编码器的时钟发⽣器；16字节发送和接收FIFO 完成发送数据写⼊发送FIFO ，接收数据从接收FIFO 中读出功能；主设备串⾏⽐特时钟发⽣器（主设备模块）将从主设备时钟中分频得到串⾏⽐特数时钟；声道发⽣器和状态器⽣成和控制IISCLK 和IISLRCK ，并且控制数据的接收和发送；16位移位寄存器在发送数据时将数据由并变串，接收数据时将数据由串变并。
基于ARM的MP3播放器系统分析
正文内容
一、需求分析
1、名称：MP3播放器 2、目的：为广大音乐爱好者提供随时随地欣赏 音乐的机会 3、输入：触屏模式，触摸直接输入 4、输出：800*480 5英寸 宽屏（16:9）OLED显 示屏 USB2.0 5、功能：播放相应格式的音频与视频文件，并 观察图片以及浏览电子书
6、性能 ①音频性能 音频格式：支持MP3，WMA，OGG，FLAC， WAV，AAC，APE等格式。 音频模式：正常，摇滚，爵士，古典，我的音 效，重低音，流行。 播放模式：单曲播放，单曲循环，全部循环， 顺序播放，随机播放。 歌词同步：支持歌词同步。 ①视频性能 视屏格式：支持MKV，AVI，MOV，RM， RMVB，VOB，DAT，MP4，FLV，3GP等格 式。 高清格式：720P高清。 断电续播：支持。 视屏录制：支持（TV-OUT）。 视频输出：支持。
③图像文本性能 图片浏览格式：支持JPG，BMP，GIF，PNG格式。 图片功能：可对图片进行放大，缩小，旋转，设置 桌面背景，幻灯片特效等。 电子阅读：支持。 书签设置：支持。 自动翻页：支持。 电子书其他特点：可设多种字体，矢量大小，矢量 行间距，左右边距，字体阴影，万种字体颜色，万 种颜色背景，并且有智能查找词语，智能选章，智 能跳页等超级实用阅读功能。 ④主要功能 录音功能：支持。 游戏功能：支持。 复读功能：支持。 扬声器：支持。 菜单语言：中文，英文，德文，意大利语，法语， 西班牙等多国语言。 其他描述：G-sensor重力感应器 、计算器，智能 闹钟、立体声耳机、支持Qoffice套件，PDF等软件。
正文内容
乐的较小数据量和近乎完美的播放效果使其 在网络上传输得以实现。1995年，MP3格式的 音乐文件刚在网络上传播时，主要用Winamp等 播放软件进行播放，使MP3音乐无法脱离计算 机进行播放，给音乐欣赏带来了不便。1998年 以来，随着MP3播放器的出现及其技术的发展， 人们对MP3播放器的要求越来越高，制造商在 MP3播放器的选型、设计、开发、附加功能和 适用领域等方面做了很多努力，设计了多种方 案。
基于ARM7的嵌入式音频处理系统的设计
第9卷第1期2010年2月常州信息职业技术学院学报Journal of Changzhou Vocational College of Information Technology Vol.9No.1Feb.2010收稿日期：2010-01-11作者简介：罗晴兰（1974-），女，讲师，硕士，从事研究方向：电子与通讯、自动控制技术基于ARM 7的嵌入式音频处理系统的设计罗晴兰（江苏广播电视大学武进学院/江苏城市职业学院武进校区江苏常州213161）摘要：通过对基于ARM7TDMI 内核的处理器S3C44B0X 的研究，结合音频处理芯片UDA1341TS ，采用IIS 总线接口技术，完成基于ARM7的嵌入式音频系统的软硬件设计与实现。
该系统具有音频实时录制、音频实时播放和播放由WAV 格式保存的音频文件的功能。
关键词：ARM7；音频处理系统；S3C44B0X ；IIS 总线接口技术中图分类号：TN 912.3文献标志码：B文章编号：1672-2434（2010）01-0058-03ARM 7-based Design of EmbeddedAudio Processing SystemLUO Qing-lan（Wujin School ，Jiangsu Radio and Television UniversityWujin Campus ，Jiangsu City Vocation College ，Changzhou 213161，China ）Abstract ：Based on the research of ARM7TDMI core processor S3C44B0X ，combined audio processing chips UDA1341TS ，using IISbus interface technology ，the paper introduces the design and implementation of the audio system based on the ARM7em-bedded hardware.The system has the features of real －time audio recording ，real －time playback and playback from WAV format audio files.Key words ：ARM7；audio processing system ；S3C44B0X ；IIS bus interface technology随着计算机技术、电子技术和通信技术的迅猛发展，音频处理技术也在众多领域得到广泛应用。
基于arm的视频音频处理系统设计_视频音频处理算法研究
基于arm的视频音频处理系统设计_视频音频处理算法研究摘要放在系统硬件中集成使用os系统和软件，我们称之为嵌入式系统，嵌入式系统是使软、硬件一体化的计算机系统。
现在已经被应用于多个场景，包括控制工业、农业融合过程、通讯设备、测试仪器、无人驾驶汽车、船、飞机、火箭、军事装备、消费类产品等多个场景。
市面上有很多已经做好的摄像头和录制声音的仪器，它们并不能灵活地用到人们想用到的场景，不能完全做到自定义的监控、录制视频音频的情节。
嵌入式的视频音频采集系统可用于国防、医疗器件、家庭安全等等的场景，自由度极高，可以方便个人自定义录制视频音频的情况。
通信技术的篷布发展为社会的各类爆炸性信息传输提供了丰富的方式，视频传输、音频采集并传输系统是其中不能缺少的重要组成部分。
视频、音频采集的方式、方法非常丰富，而且伴随着各行各业的人对降低开发系统成本和提高稳定性的需要，基于arm系统的嵌入式视频、音频采集系统变成当代社会科学领域比较新的研发热点。
嵌入式系统出现在几十年前，从一开始被用于控制机电电话交换机，到当今社会已被各个国家广泛的使用在非常多的区域，例如：工业制造、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等各个不同的领域。
嵌入式Linux系统无论是在用途上或者是数量上都远远超过了各种通用计算机系统。
关键词：嵌入式系统，软件与硬件一体化，视频、音频采集，自由定制Research on Video and Audio Processing AlgorithmsAbstractEmbedded system can put OS system and software in the system hardware and use them in an integrated way, so as to make the computer system integrated with software and hardware. Now it has been applied in many scenarios, including control of industry, agricultural integration process, communication equipment, test instruments, unmanned vehicles, ships, aircraft, rockets, military equipment, consumer products and other scenarios.There are many cameras and sound recording instruments on the market. They can not flexibly use the scenarios that people want to use, and can not completely customize the monitoring and recording of video and audio plots.Embedded video and audio acquisition system can be used in national defense, medical devices, home security and other scenarios, with a high degree of freedom, it can be convenient for individuals to customize the recording of video and audio.The development of communication technology provides a rich way for all kinds of explosive information transmission in society. Video transmission, audio acquisition and transmission system is an indispensable and important part of it.Video and audio acquisition methods are very rich, and with the urgent need of people from all walks of life to reduce the cost of developing the system and improve the stability, embedded video and audio acquisition system based on ARM system has become a new research and development hotspot.Embedded system appeared in the late 1960s. It was originally used to control electromechanical telephone exchanges. Now it has been widely used in many fields, such as industrial manufacturing, process control, communications, instruments, instruments, automobiles, ships, aviation, aerospace, military equipment, consumer products and so on. Embedded systems far outnumber all kinds of general-purpose computer systems.Key words: Embedded system, Integration of software and hardware, Video capture, Free customization正文（一）前言嵌入式系统(Embedded Operating Systems)可以将os系统和软件放在系统硬件中并实现功能融合、使用，实现软、硬件合在一起使用的计算机系统。
基于ARM芯片的语音录放系统的研究
第1章绪论1.1课题背景随着我国经济建设的迅猛发展，公安、铁路、民航、金融等部门对语音记录的需求不断增长。
把语音生成技术用于工业监控系统、自动应答系统、多媒体查询系统、智能化仪表、办公自动化系统或家用电气产品中，使它们具有语音输出功能，使之能在适当的时候用语音实时报告系统的工作状态、警告信息、提示信息或相关的解释说明等，无疑在提高人机通信能力、减少对错误处理的遗漏、提高系统性能、降低人们的工作强度等方面都有极大的好处。
数字录音系统是将现场的语音模拟信号转变为离散的数字信号，然后存储在一定的存储介质上的一种录音方式，它也是数字语音处理技术中常用的一种方式。
采用数字录音技术，有较高的效率和自动化程度，录音时间也长，并可将信息长期保存于存储介质中，同时对语音信息进行编辑整理非常方便，可快速查找。
实现数字录音系统可以采用PC机实现和嵌入式系统实现两种方式。
当使用PC 机的时候，由于它的体积庞大，耗电高，造价也高，并且在某些情况下系统的稳定性得不到保证所以用PC机来实现前述的各项功能和操作，就受到了一定的限制。
而嵌入式系统的体积小，供电方便，造价低，稳定性也高，所以得到了广泛的应用。
本文中设计的嵌入式数字录音系统，主要是要满足以下几个指标:（1）足够长的录音时间，至少30分钟以上的时间，主要满足对长时间数字语音记录的需要；（2）大容量非易失数据的存储器作为存储媒介，可以保存语音文件和一记录；（3）灵活方便的控制方式，可以随心所欲地进行客户所需要的各种对语音的操作；（4）好的语音质量的保证，必须有足够高的采样频率；（5）合理的数据压缩方式，既保证语音的质量，又要尽可能地充分地利用存储空间；（6）同时录放音，即实现语音数据全双工传输；（7）与PC机联机，能够将语音文件传入存储器，以备播放时用。
现阶段下，实现嵌入式录音系统主要有三种方案:语音芯片实现、DSP芯片实现和通用ARM芯片实现。
1 .2 当前嵌入式录音系统实现的方案1.2.1语音芯片的采用采用语音芯片进行录音是一种可行的方法，它有音质自然、单片存储、反复录放、低功耗等优点。
基于ARM9的流媒体播放器的设计
基于ARM9的流媒体播放器的设计设计：基于ARM9的流媒体播放器介绍：基于ARM9的流媒体播放器是一种利用ARM9处理器的硬件设计，旨在实现高质量的流媒体播放功能的设备。
它能够无缝播放各种形式的流媒体内容，如音频和视频。
本设计计划采用硬件加速技术和优化的软件算法，以提供流畅的播放体验。
1. 硬件设计：ARM9处理器是该播放器的核心部件。
它具有较高的运算能力和低功耗特性，适合于流媒体播放应用。
并且，为确保系统的稳定性和流畅度，播放器还包括辅助芯片、储存器、解码器等其他重要组件。
- 辅助芯片：用于增强音频和视频的输入输出能力，如DAC 和ADC芯片，以及网络通信模块 (如Wi-Fi芯片)。
- 储存器：包括高速缓存储存器（Cache）和外部存储器，用于存放音视频文件、缓冲数据及程序指令等。
- 解码器：用于解析和解码流媒体文件，如音频解码器和视频解码器，通过解压缩数据并将其转换为可以播放的格式。
- 显示器和扬声器：用于展示播放内容的屏幕和输出音频的扬声器。
2. 软件设计：软件设计是基于ARM9处理器的流媒体播放器的重要组成部分。
- 操作系统：选择适合的实时操作系统 (RTOS)，以确保在处理复杂任务时的系统稳定性和实时性。
- 播放算法：采用优化的软件算法来实现高质量的音视频解码和播放，优化解码速度和图像质量，提高用户体验。
- 网络通信：通过网络通信模块与服务器进行交互，获取在线流媒体内容，如流媒体视频、音频、图片等，并进行实时解码和播放。
- 用户界面：设计友好的用户界面，包括点击、滑动等交互操作方式，以方便用户控制播放器的功能如播放、暂停、快进、调音量等。
3. 功能特点：这款基于ARM9的流媒体播放器具有以下功能特点：- 多样化的媒体支持：能够播放多种格式的媒体文件，如MP3、AAC、WAV、H.264等，满足用户不同的媒体需求。
- 高质量的音视频输出：优化的解码算法和硬件加速技术，确保高质量的音频和视频输出。
基于ARM+Linux的嵌入式播放器设计
基于ARM+Linux的嵌入式播放器设计随着科技的不断进步，嵌入式系统在日常生活中的应用越来越广泛。
嵌入式播放器作为其中的一种应用，已经成为人们娱乐和信息获取的重要工具。
本文将介绍一种基于ARM+Linux的嵌入式播放器的设计。
嵌入式播放器是一种小型化的设备，具有音频和视频播放功能。
它可以用于播放音乐、电影、照片等多种媒体文件。
为了实现这些功能，嵌入式播放器需要具备高效的数据处理能力和稳定的系统运行环境。
在本设计中，我们选择了ARM架构作为处理器平台。
ARM 架构具有低功耗、高性能的特点，非常适合嵌入式系统的应用。
此外，我们采用了Linux操作系统作为嵌入式播放器的软件平台。
Linux操作系统具有稳定、可靠和开放源代码的特点，可以提供丰富的功能和良好的系统支持。
在硬件设计方面，我们选择了一块高性能的ARM处理器作为主控芯片，并加入了适当的外围设备，如存储器、音频芯片和显示屏等。
这些外围设备的选择要考虑到功耗、性能和兼容性等因素，以确保整个系统的稳定性和可靠性。
在软件设计方面，我们采用了Linux操作系统作为嵌入式播放器的核心。
Linux操作系统提供了丰富的软件库和驱动程序，可以支持各种媒体文件的播放和处理。
此外，我们还开发了一套用户界面和控制程序，以方便用户对嵌入式播放器进行操作和管理。
嵌入式播放器的设计还需要考虑到系统的功耗和性能优化。
我们采用了一系列的优化措施，包括功耗管理、任务调度和内存管理等。
这些措施能够提高系统的效率和稳定性，延长系统的使用时间。
总之，基于ARM+Linux的嵌入式播放器设计可以提供高效、稳定和多功能的媒体播放体验。
它不仅可以满足人们对音频和视频娱乐的需求，还可以为人们提供便捷的信息获取途径。
随着技术的不断进步，嵌入式播放器将会有更广阔的应用前景，为人们的生活带来更多的便利和乐趣。
基于单片机的数码录音与播放系统的设计
基于单片机的数码录音与播放系统的设计Abstract:The digital recording and playback system based on single-chip microcomputer is designed by using the single-chip microcomputer as the control core and combining with the digital signal processing chip. The system uses the microphone to collect the sound signal and converts it into a digital signal through the analog-to-digital converter chip. The digital signal is stored in the external EEPROM chip of the single-chip microcomputer through the SPI bus. During playback, the stored voice data is read from the EEPROM and then converted into sound through the digital-to-analog converter chip, and finally, the sound is outputted through the speaker. The system has the characteristics of low power consumption, small size, and high reliability. The experiment shows that the system can effectively realizes the recording and playback of voice signals, and has practical application value.Keywords: Single-chip microcomputer, digital recording, playback, analog-to-digital converter, digital-to-analog converterIntroduction:The digital recording and playback system based on single-chip microcomputer is a kind of electronic device which can realize the acquisition, processing, storage, and playback of voice signals. Compared with the traditional analog recording technology, the digital recording and playback system can provide higher quality and more conciserecording and playback sounds. With the rapid development of computer and information technology, digital recording technology has been widely used in many fields and has become an essential technology in modern society.The design of the digital recording and playback system is mainly based on the single-chip microcomputer control technology and the digital signal processing technology. The single-chip microcomputer is used as the control core to control the whole system's functions, including voice acquisition, storage, playback, and other related functions. The digital signal processing technology is used to convert the voice signal into a digital signal and convert it back into a sound during playback.In this study, we design a digital recording and playback system based on single-chip microcomputer, which can effectively realize the acquisition and playback of voice signals. The system uses the microphone to collect the voice signal, and the collected signal is then converted into a digital signal through the analog-to-digital converter chip. The digital signal is then stored in the external EEPROM chip of the single-chip microcomputer through the SPI communication interface. During playback, the stored voice data is read from the EEPROM and then converted into sound through the digital-to-analog converter chip, then outputted through the speaker.The complete circuit of the system is shown in Figure 1. It consists of a single-chip microcomputer STM32F103C8T6, an analog-to-digital converter chip ADS1256, a digital-to-analog converter chip DAC8532, an EEPROM chip AT24C02, a microphone, a speaker, and other components.Methodology:The design idea of the digital recording and playback system based on single-chip microcomputer is mainly divided into two parts: recording and playback. The recording process is shown in Figure 2.The analog voice signal is inputted through the microphone and is amplified by the amplifier. The amplified signal is then filtered by the low-pass filter to remove the noise, then enters the analog-to-digital converter chipADS1256, and is converted into a digital signal. The digital signal is then sent to the single-chip microcomputerSTM32F103C8T6 through the SPI bus, and then stored in the external EEPROM chip AT24C02.The playback process is shown in Figure 3. The digital voice signal is first read from the EEPROM using the SPI bus and then sent to the digital-to-analog converter chip DAC8532. The chip converts the digital signal back into an analog signal, then the signal is filtered by the low-pass filterand finally outputted through the speaker.Results:The designed digital recording and playback system based on single-chip microcomputer is tested with the help of MATLAB software. The test results show that the system can effectively realize the recording and playback functions of voice signals, and the recorded and played sounds have good quality and clarity.Through measuring the power consumption of the system,it is found that the system has low power consumption, whichis about 140mA when recording and 70mA when playing. Meanwhile, the system has a small size and stable performance, which can meet the requirements of most recording andplayback applications.Conclusion:In this study, we design a digital recording and playback system based on single-chip microcomputer, which uses the analog-to-digital converter, digital-to-analog converter, and SPI communication interface to achieve the acquisition and playback of voice signals. The system has low power consumption, small size, and stable performance, which meets the requirements of most applications. The experiment proves that the system can effectively record and play voice signals, and has practical application value. In the future, we will further optimize the system and improve its performance to make it more extensive in application.。
基于ARM的声音采集处理系统 任务书
具体安排如下：
1、2月13日～3月18日：认真进行文献调研，进行资料搜集与总结，补充相关知识，初步制定设计规划，搭建软硬件开发环境，确定设计方案；
2、3月18日～4月15日：根据设计方案进行电路设计与软件设计，移植操作系统至开发板并且配置内核以及相应的驱动；
3、4月15日～5月15日：理解并熟悉设计规则，绘制电路PCB版图并进行调试；调试编写好的程序并最终完成整机的测试；
[13]付志芳. 便携式媒体播放机音频驱动软件设计与实现:[D] 北京: 北京交通大学计算机应用技术系,2007
4、基于QT/E平台，编写程序GUI，设计友好的人机交互界面。
5、基于UDA1341芯片的line out接口，采用AD797和BUF634运放制作音频功率放大器。
6、制作音频对录线。
三、工作要求：毕业设计期间要求学生要有端正的工作态度，不迟到，不早退，遵守毕业设计纪律，认真做好各原始数据的记录与保管，做好毕业设计日志，及时加以分析整理，发现问题并解决问题，认真完成设计任务。
[10] 宁平华.嵌入式多功能音频播放系统的研究与实现:[D] 哈尔滨：哈尔滨理工大学电力电子与电力传动系，2008
电子综合课程设计报告--基于ARM+linux的MP3播放器
电子综合课程设计报告基于ARM+linux的MP3播放器一、主要指标和要求：1、能够正常的播放音乐2、能够播放自己随意指定的音乐3、播放的是MP3格式的音乐4、能够实现五秒快进和五秒快退5、能够实现正常退出二、方案选择及工作原理：1、MP3解码原理：MP3文件解码流程对于一个MP3文件的解码，本质上就是循环地对每一个Frame进行解码，直到完成所有Frame的解码，或者中途出现错误而中止。
MP3文件的解码流程如图l所示bj。
而对于每一帧的解码，首先是要获取每一帧的同步字符和帧头信息，从而获得相应的参数，并根据对帧头信息的分析进而得到实际一帧的音频数据；然后读取主要数据并获得缩放因子数据和霍夫曼码字，接着进行霍夫曼解码；其次进行反量化，并根据帧头的立体声信息对反量化结果进行立体声处理；最后通过混迭处理、IMDCT和合成滤波器重建数字音频信号的解码，生成PCM数据。
然后将PCM数据写入声卡设备，即可实现音频文件的播放。
2 、MP3播放原理：在linux内核中有已经做好了的声卡驱动程序，所以当我们加载声卡驱动后我们就会在文件系统的/dev/下看到/dev/dsp 这个声卡文件，根据文件的特性我们只要把我们的解码后的音乐文件不断地读出并写入声卡文件即可实现正常的声音播放，其中我们读文件用read()这个系统调用函数写文件用write()这系统调用，用ioctl()控制声卡文件的某些参数。
3、实现快进、快退的方案：a:循环读写文件之前创建一个子进程，这个子进程专门负责循环检测getchar()中输入的字符，根据不同的字符做出不同的反应，比如快进、快退、正常退出等，这个方案优点是思路明了，便于接受，但其缺点是进程是属于强占式的不利于进程的执行。
b:在循环读写文件之前，编写一个函数mode(),用来把程序由阻塞同步变为异步模式，这样只要在循环读写中加入getchar()就不会阻塞进程了，该方法实现简单，使程序执行也更合理。
基于ARM网络音视频播放系统的硬件设计
基于ARM网络音视频播放系统的硬件设计作者：朱长水来源：《硅谷》2009年第24期[摘要]搭建音视频播放系统硬件平台,以S3C2410作为MPU,采用IIS总线传输音频数据,IIC 总线控制及初始化音频控制,UDA1380作为音频的播放模块;采用SHARP公司LQ035Q7DB02 LCD作为视频显示;以DM9000网络协议芯片作为通信传输接口。
[关键词]音视频ARM9UDA1380DM9000中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1220009-01一、引言随着计算机和电子信息技术的发展,便携式电子设备,诸如智能手机,个人电子助理(PDA)的运算存储能力和通信能力都得到了长足的进步,便携式设备的用户界面变的越来越友好,从早期的只能显示单色文字的LED,发展到现在大尺寸6万色彩色液晶屏幕。
本文设计一个基于ARM网络音视频播放系统,根据硬件系统性能的要求,把硬件系统分为四个模块:微处理器模块,音频播放模块,视频播放模块,网络通信传输模块。
下面分别介绍各模块的选型,硬件电路功能与接口。
系统体系结构设计方案如图1所示:二、嵌入式微处理器主控制器模块是整个系统的核心,采用的S3C2410处理器S3C2410处理器是Samsung公司基于ARM公司的ARM920T处理器核的32位微控制器。
该处理器拥有:支持TFT的LCD控制器,4路DMA,IIC-BUS接口,2个USB主机,SD主机和MMC接口。
S3C2410处理器最高可运行在203MHz。
可以完成整个系统的调度工作,并且在系统上电时能配置所需要的功能寄存器,完成视频流的编码,最后通过以太网控制器控制物理层芯片。
三、S3C2410的音频接口电路设计S3C2410中内置IIC控制器,通过IIC总线音频控制信号。
故音频模块可由IIS音频总线接口和UDA1380音频编码解码器两部分组成,系统利用SC24lO提供的DM控制器,采用DMA传输及缓存分段技术,提高对音频数据的实时性处理。
基于ARM的MP3播放器设计与实现
基于ARM的MP3播放器设计与实现0 引言MPEG(Moving Picture Experts Group)是运动图像专家组的英文缩写。
MP3 是MPEG Audio Layer-3 的缩写，即MPEG 第3 层音频编码标准，使用MP3 标准对音频数据编码既可以获得较大的音乐数据压缩比，又可以得到较好的音乐回放质量。
国内外现有的MP3 解码方案实现有2 种方案：硬件和软件解码。
利用专用解码芯片的硬件解码，其灵活性不好，并且硬件解码芯片的价格昂贵。
基于DSP 或ARM 等处理器开发平台的软件解码，扩展新能好，性价比高。
ARM(Advanced RISC Machines)既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术。
目前，采用ARM 技术知识产权(IP)核的微处理器，即通常所说的ARM 微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场基于ARM技术的微处理器应用约占据了32 位的RISC 微处理器75％以上的市场份额，ARM 技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。
本文采用了ARM 微处理器作为整个音频播放系统的控制和管理单元。
出发点即为研究数字音频技术在ARM 嵌入式系统中的应用，结合数字音频和ARM 嵌入式系统这两个前沿技术，设计一个基于ARM 嵌入式系统的数字音频播放系统。
1 系统的总体方案本文介绍一种基于ARM LPC2131 的新式MP3 播放器设计，这种设计思路是以LPC2131 控制器为核心，来协同音频解码模块和音乐文件存取模块。
这样可以克服现在市场上MP3 价格高昂和音质之间的矛盾，并且具有海量存储的优点。
总体设计方案如图1 所示，是以ARM LPC2131 作为控制器来控制音频解码模块和音乐文件存取模块。
2 硬件设计2．1 音频解码模块设计音频解码模块包含一个高性能，自主产权的低功耗DSP 处理器核VS_DSP4，工作数据存储器，为用户应用提供5 KB。
基于嵌入式ARM—Linux平台的多通道MP3音乐播放系统
Ｕ Ａ Ｒ Ｔ ， 以太 网控制器 ， Ｓ Ｐ Ｉ 控制器 ， Ｉ ２ Ｃ 控制器等。 其性 能 完全 满足 本 系统设 计需 求 。音 频解 码 芯 片采 用 芬
兰Ｖ Ｌ Ｓ Ｉ 公 司提供 的Ｖ Ｓ １ ０ ０ ３ ，它是 一款 单核 心 的音频 解 码 芯 片 ， 内置 高 性 能 、低 功 耗 的 Ｄ Ｓ Ｐ 处 理 器 核 Ｄ Ｓ Ｐ ， 具 有 一个 高质量 的可变 采样频 率 的Ａ Ｄ Ｃ， 一 个Ｄ Ａ Ｃ 以及耳机放大器接 口，同时支持Ｓ Ｐ Ｉ 总线传输
关键词 ： Ｖ Ｓ １ ０ ０ ３ ； Ａ Ｒ Ｍ； Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ 中图分类号：Ｔ Ｍ５ ３ １ ． ４ 文献标识码 ： Ａ
１ 引 言
便 获取 而 广为 使用 。 目前市 场 上 的ＭＰ ３ 播 放 器 只能 单通 道播 放 ， 不 能 同时输 出多路 不 同的音源 。 而 大型
Ｖ Ｓ １ ０ ０ ３ 进 行通 信 。
Ｖ Ｓ１ ０ ０ ３ 初 始 化
在Ｓ Ｐ Ｉ 总线 的ｐ ｒ ｏ ｂ ｅ 方法 中将调用ｖ ｓ ｌ ０ ０ ３ 一 ｈ ｗ — ｉ ｎ ｉ ｔ （ ）
４ 软件设计
计 主 要完 成 Ｖ Ｓ １ ０ ０ ３ 的功 能实 现 ， 驱 动 将 基 于Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ 操 作 系 统 进 行 开发 。Ａ Ｔ ９ １ Ｓ Ａ Ｍ ９ ２ ６ ０ 使用Ｓ Ｐ Ｉ 总 线 和
乐进 行解 码操 作 ，从 而可 以降低 软件 程 序 的开 发难
加 速 系统开 发速度 。 在 多媒 体音 频 领 域 ， 由于ＭＰ ３ 文 件 体积 小 ， 最方 度 ，
软件系统将 以Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ 操作系统为平台。 Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ 作为
一
个 成 熟 的操 作 系统 ，已经 广泛 应用 于 电脑 和 各种
基于ARM的多功能录扩音系统的设计
图1 多功能录扩音系统结构框图图2 AT91SAM9263芯片最小系统接线图632013.12慢时钟振荡器，振荡器产生的系统主时钟和慢时钟基准经过微处理器内部两个PLL（Phase Locked Loop，锁相回路）后，产生系统所需的各种CPU 时钟、外设时钟以及USB器件工作时钟。
录音模块录音模块是基于ISD4004的录音系统，ISD4004芯片无须A/D转换和压缩就可以直接储存，没有A/D转换误差，具有可多次重复录放、存储时间长、使用时不需扩充存储器、所需外围电路简单，引脚包括电源、时钟、语音信号模拟输入/输出端、与MCU接口（SPI接口）几部分。
芯片采用多电平直接模拟量存储技术，每扩音模块既接入麦克的信，可用试听等。
利用了微处理器内部集成的SD/在系统中设计了SD/使系统可以使用SD/，有效，本卡SD/MMC卡的化，对所有全局变量和数据结构进行初始化。
同时OSInit()函数会创建一个空闲任务OSTaskIdle，为该任务分配最低优先级并使之处于就绪状态。
如果用户应用程序还要使用统计任务，则建立统计任务OSTaskstat()并让它进入就绪态，此任务的优先级设为OS_LOWESTPRIG_1，系统的初始化过程如图6所示。
µC/OS-II的移植m C/OS-II的文件系统结构包括核图3 录音模块电路接线图图4 扩音模块电路接线图图5 SD/MMC卡的接口电路接线图的文件：OS_CPU.H ，OS_CPU.C 以及OS_CPU_A.S [10]。
主程序控制程序主程序流程图如图7所示，其中包括时间校正、录音、放音、播放时间设置、播放选择等六个植过程中需要更改的部分，包括1个头文件OS_CPU.H ，1个汇编文件OS_CPU_A.S 和1个C 代码文件[9]。
实际上将m C /O S -I I 移植到AT91RM9263处理器上，需要完成的工作主要是以下三个与体系结构相关图6 系统的初始化过程图7 控制程序主流程图子程序结束语扩音系统富的特点OS 音统安全生产的需要参考文献：[1] 吴杰,张保平.ISD4004芯片在现场录放音系统中的应用[J].微处理机,2004,8,(12):59-62[2] 韦江维,廖义奎,农建波,班世炳.数字式无线扩音系统研究[J].测控技术,2001,20,(6):56-58[3] 邹玲,刘进.基于ARM9处理器的嵌人式音频系统设计[J].微计算机信息,2007,23:151-153[4] 李晓辉,张明鉴.数字录音技术在电话录音系统中的应用[J].自动化与仪器仪表,2000,1,(87):25[5] 徐天奇,游大海,李程等.基于µC/OS-II实时操作系统的发电机微机继电保护装置[J].电网技术,2005,8,(16)[6] OS-II [M].北京:北京航空航天大学出版社,2003[7] 陈赜.ARM嵌入式技术实践教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005[8] 胡永祥.基于S3C44B0X平台的µC/OS-II的移植[J].IT与网络声会造成敏感的数字发射/接收时钟产生抖动，进而限制接收器的动态范围或产生有害的多普勒音频。
基于ARM9的多功能硬盘MP3播放器的设计
基于ARM9的多功能硬盘MP3播放器的设计一、引言随着科技的进步，MP3播放器成为了移动音乐媒体的主要设备。
为了满足用户对功能和性能的需求，我们设计了一款基于ARM9的多功能硬盘MP3播放器。
二、硬件设计1.处理器：选择ARM9处理器，因为它具有较高的计算能力和丰富的外设接口，可以满足多功能MP3播放器的需求。
2.存储器：使用硬盘作为主要的音乐媒体存储器，可以容纳大量的音乐文件。
同时，还可以支持SD卡和USB接口，以便用户可以灵活地扩展存储容量。
3.音频芯片：选择高性能的音频解码芯片，以提供高质量的音频输出。
4.显示屏：选择高分辨率的彩色液晶显示屏，可以显示歌曲信息、播放进度和菜单选项等。
5.按键和接口：设计易于操作的按键布局，并支持多个功能按键，如音量控制、播放控制等。
此外，还需要提供耳机和扬声器接口，以便用户可以根据需要选择音频输出方式。
三、软件设计1.操作系统：选择适合ARM9处理器的嵌入式操作系统，如Linux or Android，以提供稳定和可靠的系统性能。
2.文件系统管理：使用FAT32文件系统管理硬盘上的音乐文件，以便用户可以轻松地添加、删除和管理音乐文件。
3.音频解码：编写音频解码算法，将MP3等格式的音频文件解码为原始音频数据，并通过音频芯片进行数字模拟转换，以生成高质量的音频输出。
4.播放器控制：设计用户界面，包括主菜单、播放列表、音乐等功能，以便用户可以方便地浏览和选择音乐文件，并控制播放器的播放、暂停、上一曲、下一曲等操作。
5.可选功能：除了基本的音乐播放功能外，还可以添加其他功能，如FM收音机、录音、电子书阅读器等，以增加产品的吸引力和多样性。
四、用户体验设计1.外观设计：设计符合人机工程学的MP3播放器外观，注重操作的便捷性和舒适性，同时还要注重产品的外观质感，以提升用户体验。
2.界面设计：设计直观、简洁的用户界面，保证用户能够快速上手，并提供多语言支持和个性化设置，以满足不同用户的需求。
毕业设计(论文)基于arm的mp3播放器设计
目录摘要 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
Abstract ................................................................................................... 错误!未定义书签。
引言 (1)1 MP3播放器概述 (3)MP3播放器的工作原理 (3)MP3的文件结构 (4)MP3播放器的历史与发展 (4)MP3播放器设计的可行性分析 (5)技术可行性分析 (5)经济可行性分析 (6)2 系统硬件平台介绍 (7)系统硬件特性介绍 (7)ARM9处理器介绍 (7)RISC微处理器S3C2440介绍 (7)硬件平台工作原理 (8)3 平台搭建的总体设计 (10)嵌入式系统概述 (10)软件平台的设计 (10)U-BOOT分析与移植 (11)BootLoader简介 (11)U-BOOT启动流程分析 (11)U-BOOT的详细设计 (12)Linux内核分析与文件系统移植 (17)Linux启动过程 (17)Linux内核的移植 (17)文件系统的设计 (18)Jffs2文件系统介绍 (19)文件系统的制作 (19)4 MP3播放器的设计与实现 (22)播放模块的设计 (22)声卡驱动的设计 (22)MADPLAY播放器的移植 (23)同步歌词模块的设计 (25)USB驱动模块的设计 (26)按键控制模块的设计 (31)创建歌曲列表 (31)播放MP3文件 (31)4. 暂停播放 (33)停止播放 (33)歌曲切换 (33)5 MP3播放器的界面设计 (35)界面设计工具的选择 (35)图形界面的设计 (35)致谢 ................................................................................................ 错误!未定义书签。
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基于ARM的音频录放系统设计
作者：王玲玲丁学用
来源：《中国新技术新产品》2017年第09期
摘要：本文给出了基于ARM体系结构的音频录放系统总体设计方案。
搭建硬件平台、构建交叉开发环境，对Linux操作系统内核移植，根据Linux2.4内核UDA1380音频芯片结构，设计了符合系统要求的UDA1380音频驱动、矩阵键盘驱动，基于音频驱动系统调用函数，设计与开发用户应用层程序，实现了音频录放系统的设计要求。
关键词：Linux；S3C2410；UDA1380
中图分类号：TP391 文献识别码：A
0.引言
当今社会是一个数字化信息迅猛发展的社会，语音信息的数字化处理技术得到了全社会的普遍认可和广泛的应用。
因此生产的语音信息处理器的性能也随着科学技术的快速发展而愈来愈好。
数字语音录放系统是指利用数字技术对语音信号进行采集、处理，并且在一定的存储设备中进行存储，而且可在需要时进行输出。
与模拟设备相比较，数字设备更趋向于集成化、微型化，且成本低、稳定性强、操作简单方便。
使得数字语音录放系统广泛地渗透到仪器仪表、人工智能、电话的录放音、车辆的到站提示音、移动电话机以及其他便携式电子产品、监控环境中使用的语音采集系统、智能玩具等多种领域。
本文研究的意义在于它能用于实时监听、信息提示，会议记录，站名广播等，能够省去听众现场记录，节约笔墨纸张，可使听众专心听讲，可按设定时间功能自动播放提示预警信息等。
1.系统总体设计（图1）
1.1 硬件整体结构
本系统的硬件电路部分将由以下器件组成：微处理器S3C2410、内存、24bit编解码芯片UDA1380、时钟、电源、矩阵键盘等。
内存包括16MB的NOR FLASH和32MB的SDRAM。
S3C2410内置了一个IIC控制器，控制器通过IIC总线控制音频信号。
FIFO（First In First Out）是先进先出电路，在系统中引导数据先进先出功能，作为一个临时存储数据的音频数据缓冲区，通过S3C2410内置IIS控制器共同工作实现音频数据传输。
由于S3C2410有一个内置DMA控制器，系统可以应用DMA传输和缓存段来提高音频数据实时性处理性能，系统硬件结构如图2所示。
1.2 音频接口电路设计
UDA1380的L3总线接口用来作为混音器的控制接口，微处理器通过此接口来配置
UDA1380中的数字音频参数和系统控制参数，以方便对输入输出音频信号的音量大小、高低音和静音等功能进行控制。
L3总线包括微处理器接口模式线（L3MODE）、微处理器接口时钟线（L3CLOCK）以及微处理器接口数据线（L3DATA）三根接线。
通过对L3模式的控制来选择使用哪种方式传输数据，当L3选取模式0时，选择IIC总线进行传输数据；当L3选取模式1时，选择L3进行传输数据。
在系统设计时选用IIC总线进行传输数据和控制信号，因此把L3模式直接接地，即是使L3MODE=0。
而关于L3的余下两根接线，L3CLOCK与IIC的本身时钟信号线链接，L3DATA与IIC的本身数据传输线链接。
这里需要特别注意的是，为了保证电路可以安全使用，在连接UDA1380的两个引脚时都要加一个上拉电阻，并且外接+3.3V 的电源。
在本次系统设计中，UDA1380的音频输入设备选取为麦克风，输出设备任选扬声器或者耳机。
接线情况，麦克的左右声道分别连接UDA1380TT的VINL、VINR；输出设备的左右声道需要接到UDA1380TT的VOUTL、VOUTR。
在进行时钟信号连线以及选择字段时，其IIS总线的时钟信号IIS_SCLK的两端分别与UDA1380的BCK引脚和S3C2410的GPE1引脚相连接；而IIS_LRCK字段选择的两端分别与UDA1380的WSO/WSI引脚以及S3C2410的GPEO引脚相连接。
S3C2410的GPE2引脚与UDA1380的SYSCLK相连激活系统时钟。
1.3 键盘接口电路设计
控制端采用4×4矩阵键盘，将直接与处理器的I/O口互连，矩阵键盘4行分别连接
GPC7、GPC8、GPC9、GPC104个引脚，其四列连接的则分别是GPD0、GPD1、GPD8、GPD9引脚。
系统工作时将会采用轮循方式，这样在满足系统的实时性要求的同时，还能实现键盘的去抖动功能。
2.系统软件设计
2.1 建立交叉编译环境
在对Linux系统进行移植之前，先要在PC机上建立一个交叉编译环境，目的是使在PC 机平台（即宿主机）上编译的目标文件能够在ARM9平台（即目标机器）上顺利执行。
大体流程如下：
（1）交叉编译工具网络下载：cross-2.95.3.tar.bz2；
（2）根目录的建立，在宿主机上任意盘符下建立/usr/local/arm目录，并将解压后的交叉编译工具置于此目录下；
（3）设置环境变量，实现命令路径寻找；
（4）为使环境变量能够每次在登录时自动生效，需在/etc/bashrc中添加相关路径：PATH=$PATH：/usr/local/arm/2.95.3/bin。
2.2 内核移植、编译及烧写
（1）在宿主机的终端下，输入make menuconfig命令进行内核配置，除了一些基本功能模块以外，将内核中其余不必要的功能模块全部去除。
（2）对于网络配置、文件系统的配置、块设备和可加载模块等相关模块的配置，由于与多数嵌入式开发相同，在此不再累述。
（3）在宿主机终端的my_project/kernel目录下执行：
[my_project//kernel]#make dep
[my_project/lkernel]#make zImage
运行生成的映像文件zImage，自动保存在my_project/kernel/arch/arm/boot当中。
（4）根据前文中的内存地址空间分配，通过网口进行新内核的烧写。
0x1040000为内核烧写到FLASH的地址；0x30008000为内核下载到内存SDRAM中的地址，其烧写空间大小为0x100000，内核文件的大小不能超过烧写空间大小。
2.3 初始化底层程序
DSP程序初始化过程主要有：设定工作频率、配置存储区域、McBSP的初始化、设定IIC 控制器相关参数、通用IO口设定以及设置定时中断等，使系统能够在正常状态运行；
音频编解码初始化过程主要有：设定音频采样频率、位数以及工作模式等，完成音频录放和编辑界面程序；
SD卡初始化过程主要有：GPIO模拟SPI控制器，用户字节、块读写的基本程序设计，提供后续读写接口。
2.4 音频录制
（1）设定录音参数，用户在录音之前将录音参数设定好。
（2）在上一步录音参数设置好后，执行打开音频设备命令，取得访问音频芯片权利。
在录音过程中，文件标识符将会通过返回的一个正整数产生。
在后续录音操作中，此文件标识符将会在相关系统调用函数中使用。
（3）录制音频文件过程，缓冲区中输入从设备文件中读取的录音数据。
2.5 DSP音频设备驱动
（1）DSP设备驱动，在file_operations数据结构中，选取实现驱动所需系统调用函数：open，write，ioctl，poll，release等。
（2）由数据结构中函数指针，设计相应入口点函数。
如：open函数，音频芯片访问权通过系统调用它来实现，并可检查设备特定的错误；read函数接收音频芯片数据，进行录音操作；write函数向音频芯片发送数据，进行放音操作。
2.6 放音程序设计
初始化中断和串口，申请与音频数据相同长度字节的内存空间，并把flash存储器中存放数据拷贝到相应存储空间中，最后直接播放存储的音频数据。
结语
本文研究了基于嵌入式平台的音频录放系统。
该系统是一种高实时性音频处理系统，它主要由S3C2410微处理器和UDA1380编解码芯片构成。
系统设计包含硬件设计与软件设计两大块。
系统可用于人工智能、通信工具、语音识别系统、电子产品、监控环境中等，具有重要的理论与现实意义。
参考文献
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