数码相框嵌入式课程设计正文

简易电子相框的设计摘要：嵌入式系统是在传统单片机等技术的基础上发展起来的一项结合硬件和软件应用广泛功能强大的系统。

嵌入式系统通过在软件平台编译控制程序并在硬件上运行，嵌入式软件的开发已经在工业各个方面都有很多应用，学习好嵌入式系统开发已成为现在从事电子研发人员必不可少的技能。

本次课程设计是基于嵌入式硬件平台，完成了有操作系统的嵌入式系统软件设计，通过在虚拟机平台上使用Linux操作系统实现在该操作系统下多任务程序开发，通过编译下载能够在超级终端显示信息，从而达到课程设计要求。

关键字：嵌入式系统；虚拟机；Linux操作系统；超级终端目录1．设计目的 (1)2．设计内容和要求 (1)2.1设计的内容 (1)2.2 要求 (1)3．设计步骤 (1)主要步骤和方法 (1)3.1数字相框软硬件平台的选择 (2)3.2数字相框的软件总体设计 (2)3.2.功能模块组织架构图 (2)4. 环境搭建 (3)5. 运行结果及调试 (6)6. 课程设计总结与体会 (8)参考论文： (9)正文1．设计目的开设本课程设计的目的是,通过本课程设计，提高学生的分析问题、解决问题的能力，巩固嵌入式系统的基本理论知识，进一步了解和掌握课程中所讲授的概念，方法。

同时通过本课程设计，全面综合应用所学过的基础知识，建立一个完整的嵌入式系统的开发过程的概念，并掌握其中的主要原理和方法本课程设计的目的是通过开发一个消费类电子产品——数字相框，了解嵌入式产品开发的主要步骤，包括需求分析、系统结构设计、图形界面设计、驱动程序、功能优化、系统测试等，从而培养学生独立完成比较复杂的实际系统设计的能力。

2．设计内容和要求2.1设计的内容作为一个消费类电子产品，数码相框整个系统要完成的基本功能大致如下：1、用户界面友好，操作简便。

由于该产品的使用者大多是非专业人士，用户界面是否清晰明了、操作是否简捷方便成为用户是否能迅速接受此产品的重要因素。

2、数字相框的功能应包括以下方面：（1）在LCD屏上全屏循环显示多幅图像文件；（2）根据设定的时间间隔更新图像；2.2 要求本课程设计要求学生根据实际应用的特点对产品进行完整的需求分析，形成比较完善的总体设计方案。

同时，要求学生具备Linux操作系统下简单的设备驱动程序开发、图形用户接口设计的能力。

此外，还要求读者掌握基本的系统功能及性能测试技术，从而具备比较全面的嵌入式应用系统开发能力。

3．设计步骤主要步骤和方法根据数字相框的主要特点和设计功能那个要求，我们将课设分为以下几个步骤：3.1、数字相框软硬件平台的选择性能方面，由于数字图像的解码算法比较复杂，而且大量图片需要从外部Flash存储器中读取，所以对嵌入式微处理器的性能要求比较高。

外部接口方面，该芯片最好能在外围直接支持CF卡的Compact Flash接口，还应提供按钮、LCD显示屏、触摸屏、声音输出通道等。

在本课程设计中，采用了Intel的PXA270作为微处理器，完全能满足上述硬件平台的要求。

数字相框属于消费类电子产品，对价格比较敏感，而嵌入式Linux操作系统上有比较丰富的软件资源、驱动程序和开发工具，因此本课程设计采用嵌入式Linux作为软件开发平台。

在Linux操作系统平台上有多种嵌入式图形界面开发工具可供使用，主要包括MicroWindows、MuniGUI、TinyX和Qt/Embedded等几种。

本课程设计将集中讨论在Qt/Embedded系统上数字相框的实现技术，当然也可以通过其他图形开发界面工具实现数字相框功能。

3.2、数字相框的软件总体设计数字相框软件系统功能可以划分为三个模块：1）图片浏览模块。

2）播放模块，对浏览界面选定的图片进行循环播放。

3.2功能模块组织架构图4.环境搭建将Linux和开发板的系统搭建好之后，拔掉计算机主机箱网线后，用网线将主机箱和开发板连接，并将串口连接，将开发板电源连接上，启动开发板。

然后配置Internet协议，让开发板连接到电脑。

配置Internet属性如图所示：在SHARE共享文件中新建文件夹，将要编辑的图片和音乐和编辑文件放入其中，如图所示：虚拟机上编译结果：ARM执行结果如下：循环8张图片的同时播放音乐。

核心代码如下：f ( pid == 0 ){ /* 子进程*/printf("child_pid= %d\n",getpid());for(;;){system("./Audio_player RedStream.wav");pause();}if(i>12){kill(child_pid,SIGINT); //结束子进程kill(getpid(),SIGINT); //结束父进程}}exit(0);}5.运行结果及调试在虚拟机侧挂载目录内建立一个目录，将经过交叉编译的音频播放程序Audio_player、图像显示程序LCD_img、选定的音频文件和12个320X240的.bmp格式图像文件以及下面的E_Album.c程序放在新建的目录中。

然后对E_Album.c程序进行交叉编译，将编译后的E_Album程序在开发板侧执行，即可看到程序的执行效果。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <signal.h>#include <unistd.h>static void sig_usr(int signo);static void sig_alarm(int signo);int i=1;pid_t child_pid;int main(){pid_t pid;if (signal(SIGALRM, sig_alarm) < 0) perror("signal SIGALRM error:");if (signal(SIGUSR2, sig_usr) < 0) perror("signal SIGUSR2 error:");pid=fork();if ( pid == 0 ){ /* 子进程*/printf("child_pid= %d\n",getpid());for(;;){system("./Audio_player RedStream.wav");pause();}exit(0);}else{ /* 父进程*/child_pid=pid;for(;;){alarm(1);pause();}}return 0;}static void sig_usr(int signo){int ret;printf("SIGUSR2 comming..... \n");if((ret=kill(child_pid,SIGCONT))<0) perror("kill error:");}static void sig_alarm(int signo){char *str0,*str1,Display_img[50];str0 ="./LCD_img b_fly";str1 =".bmp";sprintf(Display_img, "%s%d%s", str0, i, str1);printf("Display_img= %s\n",Display_img);i++;kill(child_pid,SIGUSR2); //向子进程发信号system(Display_img);if(i>8){kill(child_pid,SIGINT); //结束子进程kill(getpid(),SIGINT); //结束父进程}}执行操作后，连续循环显示8张图片，音乐播放52秒，效果图如下：6．课程设计总结与体会设计中我们遇到很多的难题，很多东西都是第一次接触，很多用到的技术网上根本没有资料，完全凭借自己去摸索尝试。

其中的困难可想而知。

然而坚持就是胜利，牙一咬眼一闭坚持做下去，而通过本次课设，我感觉收获还是蛮多的。

可能我对于嵌入式的知识学塔里木大学课程论文习的还是不太多，但是这之外的东西收获颇丰。

它让我学会了如何通过自己的努力去认知一个新事物，更重要的是端正自己的学习态度，只有真正下功夫去学习，才能有收获，正所谓“一份耕耘，一份收获。

”没有付出，何谈回报呢？再者，通过本次课设，我也学会了如何去分析问题，如何找出自己设计中的不足，继而去排除解决问题，这就是一个自我学习的过程。

当我们通过实验去学习理论知识时，自己动手得出的结论，不仅能加深我们对嵌入式的理解，更能加深我们对此的记忆。

当然，在这其中，我也发现自己的许多不足之处，由于学期开始我没有好好学习，才落到如此地步，这也可以说是一个教训吧！我相信在以后的学习工作中，我一定会端正自己的学习态度，一丝不苟的去对待每一件事。

只有做好足够的准备，才能事半功倍！参考论文：[1] 邱仲潘.RedHat9从入门到精通[M].北京:电子工业出版社,2003.10[2] 李光华.赵洪亮.基于S3C4510B的应用系统开发详解[M].北京：清华大学出版社，2003[3] 韦东山.嵌入式Linux应用开发完全手册[M].北京：人民邮电出版社，2005[4] 赵刚.32位ARM嵌入式系统开发技术[M].北京：电子工业出版社，2008[5] 田泽.嵌入式系统开发与应用实验教程(第二版)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005[6] 赵刚.嵌入式系统中BootLoader的编译与移植[M]. 北京:四川大学出版社，2007第9 页共8 页。