畢業(yè)論文GPS公交報(bào)站

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）作 者:學(xué) 號(hào)：學(xué) 院:專(zhuān)業(yè):題 目:基于GPS的汽車(chē)報(bào)站器設(shè)計(jì)指導(dǎo)者：（姓 名） （專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)）評(píng)閱者：（姓 名） （專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)）2012年5月38 / 42畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）中文摘要隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，城市人口逐漸增多，城市的車(chē)輛也是逐年遞增，城市道路變得越來(lái)越擁擠。公共交通由于具有效率高、方便、快捷、價(jià)格低廉的特點(diǎn)，已經(jīng)成為了人們出行時(shí)普遍的選擇。在全球定位系統(tǒng)(GPS)應(yīng)用于車(chē)輛導(dǎo)航的發(fā)展趨勢(shì)之下，GPS技術(shù)日益發(fā)展成熟，GPS產(chǎn)品成本逐漸下降。因而具有定位精度高，語(yǔ)音自動(dòng)播報(bào)等特點(diǎn)的GPS語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)的提出具有必然性。本文設(shè)計(jì)了一種基于GPS的汽車(chē)報(bào)站系統(tǒng)，

2、系統(tǒng)主要由ARM9、GPS、SD卡、LCD和鍵盤(pán)組成。采用自動(dòng)報(bào)站的方式可以大大減輕駕駛員的工作量，促進(jìn)公交系統(tǒng)的現(xiàn)代化進(jìn)程，能夠使駕駛員從手動(dòng)報(bào)站的模式中解脫出來(lái)，從而更加專(zhuān)心于行駛，減少了安全隱患。關(guān)鍵詞 GPS，IIS，S3C2440，UDA1341，報(bào)站器，音頻解碼畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）外文摘要Title The Design of Auto-Stop Device based on GPS-Newspaper Station Voice Playback and Overall DesignAbstractWith the growth of economy, and city po

3、pulation gradually increased, the vehicle of city also is increasing year after year, The roads of citybecome more and more crowded. Due to its high efficiency, convenience, fast, low prices , Public transport has become a popular choice when people travel. In the trend of development of the global

4、positioning system (GPS) applied in vehicle navigation ,the GPS technology is growing maturity, GPS product cost decreased gradually. It has high positioning accuracy, automatic speech broadcast features .So Auto-Stop Device based on GPS presented has inevitability. This paper introduces a design of

5、 newspaper station system based on GPS , the system is mainly composed of ARM9, GPS, LCD and SD card, keyboard.The newspaper station can greatly reduce the driver 's workload, promote the modernization of public transportation system, can make the driver from the manual station pattern in relief

6、, thus driver can put more concentrate on driving, reduces potential safety hazards.Keywords gps,iis,s3c2440,udal341,newspaper station device,audio decoder（空2行） 目 錄 （4號(hào)黑體，居中）1 引言隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城市人口的不斷增長(zhǎng)，城市中的公交車(chē)日益凸顯出了其特有的優(yōu)勢(shì)：方便、快捷、價(jià)格低廉、運(yùn)載量大、能耗低、低污染，因此公交車(chē)逐漸成為了廣大人民出行首選的交通工具。近些年來(lái)手動(dòng)按鍵報(bào)站方式仍然是公交車(chē)上比較普遍采用的報(bào)站方式，但

7、其報(bào)站不準(zhǔn)確，并且報(bào)站時(shí)需要由駕駛員進(jìn)行手動(dòng)操作，這給行駛中的車(chē)輛帶來(lái)了一定的安全隱患?，F(xiàn)階段雖然國(guó)已經(jīng)有些大中城市的公交車(chē)上已經(jīng)采用了基于GPS定位系統(tǒng)的自動(dòng)報(bào)站方式，但其昂貴的成本，目前難以實(shí)現(xiàn)普與。本設(shè)計(jì)主要目的是針對(duì)目前公交車(chē)常見(jiàn)報(bào)站方式的主要缺陷，探索設(shè)計(jì)出一種物美價(jià)廉的公交報(bào)站器。1.1 課題的研究意義近年來(lái)，交通需求迅速擴(kuò)大，公交車(chē)的需求在日益增加。1997年，我國(guó)城市公共汽車(chē)擁有量約17萬(wàn)輛，其中型城市公共客車(chē)約為9萬(wàn)輛，年客運(yùn)總量達(dá)280萬(wàn)億人次。人民日?qǐng)?bào)曾開(kāi)展了“明天我們?cè)鯓映鲂小钡挠懻?，結(jié)果公眾提出的第一途徑就是公共汽車(chē)。和其他出行方式相比，公交客車(chē)更能發(fā)揮快捷、方便、安

8、全、集中、效率高、道路占有率低、耗能低廉的優(yōu)勢(shì)，是有效解決城市交通擁堵的最好方式，因此在許多集中型城市和汽車(chē)化程度不高的國(guó)家，特別是交通狀況欠佳的發(fā)展中國(guó)家的城市，公共交通處于優(yōu)先發(fā)展的地位。一些私人轎車(chē)占有率較高的國(guó)家也提出要恢復(fù)和發(fā)展公共交通。如美國(guó)紐約上下班時(shí)利用公共交通工具的人數(shù)超過(guò)半數(shù)。法國(guó)巴黎早晚高峰時(shí)，公共交通車(chē)輛出行比達(dá)85%，平時(shí)為56%60%。隨著城市公交事業(yè)的迅速發(fā)展，國(guó)公交車(chē)的質(zhì)量已經(jīng)有了很大的改善，就報(bào)站方式來(lái)說(shuō)，國(guó)公交車(chē)報(bào)站方式已經(jīng)有了很大改善，已經(jīng)由傳統(tǒng)的喊話(huà)報(bào)站變?yōu)榱耸謩?dòng)按鍵報(bào)站的方式。雖然按鍵式報(bào)站器使用比較方便，但是由于駕駛員需要在保證安全駕駛的前提下進(jìn)行報(bào)

9、站，所以經(jīng)常出現(xiàn)報(bào)站不與時(shí)，甚至錯(cuò)報(bào)、漏報(bào)的現(xiàn)象，而且駕駛員在駕駛過(guò)程中進(jìn)行報(bào)站也存在一定的安全隱患。而采用GPS定位自動(dòng)報(bào)站的方式可以大大減輕駕駛員的工作量，更能促進(jìn)公交系統(tǒng)的現(xiàn)代化進(jìn)程。利用GPS可以確定公交車(chē)的地理位置，只需把當(dāng)前位置同公交站點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)相比較，就可以知道公交車(chē)是否到達(dá)站點(diǎn)，使得報(bào)站系統(tǒng)具有一定的智能性、準(zhǔn)確性，這種基于GPS的智能報(bào)站系統(tǒng)能夠杜絕駕駛員在駕駛過(guò)程中因兼顧報(bào)站器而帶來(lái)的隱患， 同時(shí)也大大方便了乘客，特別適合因汽車(chē)行業(yè)高速發(fā)展而導(dǎo)致交通問(wèn)題日益嚴(yán)峻的中國(guó)國(guó)情。該系統(tǒng)在GPS導(dǎo)航領(lǐng)域和商業(yè)領(lǐng)域都有著非常大的潛力，具有廣闊的發(fā)展前景。傳統(tǒng)的公交車(chē)的系統(tǒng)裝備和管理

10、模式還存在著很多缺點(diǎn)和不足。而城市公共交通是城市建設(shè)和發(fā)展的重要組成部分，體現(xiàn)了一個(gè)城市的形象與風(fēng)貌，同時(shí)，好的公交運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)能為城市公共交通事業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好條件與環(huán)境，從而創(chuàng)造良好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)隨著GPS技術(shù)日益發(fā)展成熟和GPS產(chǎn)品成本的降低，具有定位精度高、自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)等特點(diǎn)的GPS語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)的提出具有必然性。1.2 課題的研究現(xiàn)狀在現(xiàn)階段對(duì)于智能交通系統(tǒng)的研究許多國(guó)家都已經(jīng)投入了巨大的人力和物力，并成為繼航空航天、軍事領(lǐng)域之后高新技術(shù)應(yīng)用最集中的領(lǐng)域。目前已形成以美國(guó)、日本、歐洲為代表的三大研究中心。據(jù)歐美國(guó)家的ITS應(yīng)用統(tǒng)計(jì)，以GPS為基礎(chǔ)的道路引導(dǎo)、車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)已成為

11、當(dāng)前最大的ITS用戶(hù)市場(chǎng)，并占據(jù)了全部ITS用戶(hù)支出的29。對(duì)于國(guó)的車(chē)載GPS產(chǎn)品在過(guò)去的幾年里得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，2011年中國(guó)GPS市場(chǎng)銷(xiāo)售量達(dá)到122.3萬(wàn)套，銷(xiāo)售額為78.9億元，與2010年相比，銷(xiāo)量和銷(xiāo)售額增長(zhǎng)率分別為50.1%和88.3%。在美國(guó)，對(duì)智能交通系統(tǒng)（ITS）的研究雖然起步最晚，但由于投入較多，目前已處于該領(lǐng)域的領(lǐng)先水平。美國(guó)建立有結(jié)合救助服務(wù)的輔助導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)即為一個(gè)監(jiān)控中心，由較為完善的功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)并配有電子地圖與通信連接設(shè)備組成，能為裝有GPS設(shè)備的車(chē)輛提供定位跟蹤管理、報(bào)警服務(wù)受理、求助服務(wù)受理、緊急救援提供、在線(xiàn)語(yǔ)音導(dǎo)航以與安全防盜服務(wù)等。另外

12、，美國(guó)為了防止交通堵塞、提高公路運(yùn)輸能力，利用GPS、城市交通地理信息和移動(dòng)通信，與交通管理中心聯(lián)絡(luò)，為司機(jī)提供實(shí)時(shí)的交通信息，指引車(chē)輛選擇最佳的行車(chē)路線(xiàn)，避開(kāi)交通堵塞路段，還可以為司機(jī)與時(shí)調(diào)整車(chē)距避免撞車(chē)提供信息。歐洲在ITS的研究方面采取整個(gè)歐洲一體化的方針，由政府、企業(yè)和個(gè)人三方面共同出資進(jìn)行智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究，著名的項(xiàng)目有PROMETHEUS和DRIVE等，其中DRIVE工程是目前世界上交通運(yùn)輸界規(guī)模最大的合作研究計(jì)劃，共有12個(gè)國(guó)家的700多個(gè)單位參加，經(jīng)費(fèi)達(dá)5億歐元。歐洲許多國(guó)家同中國(guó)一樣具有悠久的歷史，城市街道一般都比較狹窄。但是，它們通過(guò)實(shí)施公交優(yōu)先政策，設(shè)立公交專(zhuān)用道，為公交

13、車(chē)提供優(yōu)先通行信號(hào)，布設(shè)智能公交監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)等措施，提高公交車(chē)輛運(yùn)行速度和公交服務(wù)質(zhì)量以吸引公眾乘坐公交車(chē)出行，從而有效地緩解了城市交通壓力，有效解決了城市交通問(wèn)題，并取得了明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，這些經(jīng)驗(yàn)值得中國(guó)許多大中城市借鑒。雖然現(xiàn)階段我國(guó)許多城市公交企業(yè)已經(jīng)逐步啟動(dòng)了公交智能化建設(shè)，但是成規(guī)模的不多，目前比較有規(guī)模的城市有：公交、公交、公交、公交，主要技術(shù)有GPS技術(shù)和GIS技術(shù)。目前，國(guó)大部分公交車(chē)基本上是采用人工手動(dòng)報(bào)站的方式，部分城市已經(jīng)采用了GPS語(yǔ)音自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)，如、等城市。由于GPS語(yǔ)音自動(dòng)報(bào)站器成本還比較昂貴，現(xiàn)階段還未普與。據(jù)了解，市25輛從龍口西到八路的133路公交車(chē)上

14、全部安裝了這種GPS系統(tǒng)。市284路公交車(chē)率先正式安裝全國(guó)最先進(jìn)的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和車(chē)載電子地圖。公交GPS智能報(bào)站器正全面鋪開(kāi)，目前K1、19等多條線(xiàn)路已經(jīng)開(kāi)始試用。2 需求分析基于GPS的報(bào)站器就是應(yīng)用GPS定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)公交車(chē)輛無(wú)觸摸全自動(dòng)播報(bào)進(jìn)出站服務(wù)用語(yǔ)、溫馨提示、自動(dòng)拐彎安全乘車(chē)提示等諸多自動(dòng)化服務(wù)功能。GPS報(bào)站器在運(yùn)行前需要進(jìn)行站點(diǎn)信息采集，存儲(chǔ)需要報(bào)站地點(diǎn)的經(jīng)緯度信息到SD卡。同時(shí)站點(diǎn)信息、報(bào)站語(yǔ)音文件在運(yùn)行錢(qián)也需要按照一定的規(guī)則存放在SD卡中。運(yùn)行期間，GPS模塊不斷讀取GPS數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理后按照預(yù)先指定的規(guī)則與存儲(chǔ)在SD卡中的站點(diǎn)GPS信息比對(duì)，當(dāng)接收的經(jīng)緯度信息與存儲(chǔ)的某站

15、點(diǎn)經(jīng)緯度信息一致時(shí)，表明公交車(chē)已行駛到某需要播報(bào)語(yǔ)音的地點(diǎn)，這時(shí)就可以自動(dòng)播報(bào)相應(yīng)站點(diǎn)的提示語(yǔ)。該系統(tǒng)主要由GPS接收模塊，ARM處理器，語(yǔ)音處理模塊，SD卡讀寫(xiě)模塊，顯示，人機(jī)接口等主要部分組成?；贕PS的報(bào)站器設(shè)計(jì)的要求與技術(shù)指標(biāo)：采用S3C2440處理器控制公交車(chē)語(yǔ)音報(bào)站器；公共汽車(chē)車(chē)到達(dá)A站時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出“A站到了，請(qǐng)從后門(mén)下車(chē)”的語(yǔ)音信號(hào)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到汽車(chē)啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)出“車(chē)輛啟動(dòng)，請(qǐng)站穩(wěn)扶好，下一站B站”的語(yǔ)音信號(hào)，運(yùn)行期間對(duì)于上下橋、轉(zhuǎn)彎等路況給出相應(yīng)的語(yǔ)音提示；報(bào)站點(diǎn)個(gè)數(shù)至少100個(gè)；根據(jù)實(shí)際需要顯示站點(diǎn)提示和友情提示信息；能夠自動(dòng)切換上行下行線(xiàn)路；整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)具有聲音清晰自然

16、，體積小、成本低，可靠性高，安裝、調(diào)試、使用都很方便的特點(diǎn)；系統(tǒng)應(yīng)具有：自動(dòng)報(bào)站，信息顯示，數(shù)據(jù)采集等主要功能。3總體設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)概述基于GPS的自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的主要原理是通過(guò)GPS模塊接收導(dǎo)航信息，計(jì)算出車(chē)輛當(dāng)前的經(jīng)緯度坐標(biāo)信息，然后將此坐標(biāo)信息與事先存儲(chǔ)在SD卡中的車(chē)站的經(jīng)緯度坐標(biāo)信息進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的誤差距離和規(guī)則就可查得車(chē)站站名等信息。最后由語(yǔ)音模塊和顯示模塊分別向乘客播報(bào)車(chē)站語(yǔ)音和顯示站點(diǎn)信息。圖3.1為基于GPS的報(bào)站器基本原理框圖。GPS M-87 模塊UDA1341模塊S3C24400處理器圖3.1 基于GPS報(bào)站器原理框圖SD卡模塊12864液晶模塊GPS數(shù)據(jù)語(yǔ)音數(shù)據(jù)

17、語(yǔ)音播報(bào)信息顯示GPS數(shù)據(jù)該系統(tǒng)運(yùn)行前需要進(jìn)行站點(diǎn)的GPS信息采集，將站點(diǎn)的經(jīng)緯度信息存儲(chǔ)到SD卡中。站點(diǎn)GPS信息采集過(guò)程中，當(dāng)公交車(chē)輛到達(dá)需要播報(bào)的地點(diǎn)時(shí)，通過(guò)按下按鍵，GPS接收模塊接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的定位數(shù)據(jù)，然后將這些經(jīng)緯度信息通過(guò)串口發(fā)送給S3C2440控制器進(jìn)行處理，經(jīng)簡(jiǎn)單的字符串提取操作可分別找出GPS信號(hào)中的經(jīng)度、緯度等定位信息，然后按照預(yù)設(shè)的格式將得到的站點(diǎn)GPS信息存儲(chǔ)到SD卡上指定的文件中。運(yùn)行前相應(yīng)的播報(bào)語(yǔ)音文件也需要按照一定的規(guī)則存儲(chǔ)到SD卡中。運(yùn)行過(guò)程，當(dāng)不斷接收到的GPS信息與SD卡中的某站點(diǎn)經(jīng)緯度信息比對(duì)結(jié)果一致時(shí)，表示公交車(chē)行駛到達(dá)某需要播報(bào)的地點(diǎn)，此時(shí)S3

18、C2440控制器從SD卡上讀取相應(yīng)的音頻文件數(shù)據(jù)，送至UDA1341進(jìn)行語(yǔ)音解碼，播報(bào)相應(yīng)語(yǔ)音文件，于此同時(shí)12864液晶模塊根據(jù)需要顯示相應(yīng)的提示。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的總體流程圖如圖3.2所示。Y圖3.2 系統(tǒng)總體流程圖開(kāi)始YNY系統(tǒng)初始化運(yùn)行模式接受GPS信息到 站放音模塊初始化讀取語(yǔ)音數(shù)據(jù)放音站點(diǎn)坐標(biāo)寫(xiě)入SD卡結(jié)束N按鍵按下N站點(diǎn)信息顯示Y采集數(shù)據(jù)N接受GPS信息GPS數(shù)據(jù)處理Y與上一站點(diǎn)一樣NYGPS信息處理比對(duì)結(jié)束N3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)以Samsung公司的S3C2440處理器是為控制核心，通過(guò)長(zhǎng)天科技公司的HOLUXM-87GPS模塊接收GPS數(shù)據(jù)，通過(guò)LCD12864液晶顯示站點(diǎn)名稱(chēng)和

19、提示等信息，飛利浦公司的數(shù)字音頻芯片UDA1341用于音頻數(shù)據(jù)的解碼與播放，SD卡模塊負(fù)責(zé)組織管理系統(tǒng)所使用的文件以與文件的讀寫(xiě)操作，另外系統(tǒng)還包括鍵盤(pán)輸入模塊用于GPS信息采集。系統(tǒng)的整體框架圖如圖3.3所示。圖3.3 總體設(shè)計(jì)框圖S3C2440處理器電源、復(fù)位等基本電路GPS模塊鍵盤(pán)輸入U(xiǎn)DA1341模塊12864模塊放音SD卡模塊根據(jù)以上總體設(shè)計(jì)框圖，整個(gè)系統(tǒng)可以分為以下幾個(gè)模塊：S3C2440主控模塊、按鍵模塊、GPS模塊、SD卡模塊、音頻播放模塊、LCD顯示模塊，系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)框圖如圖3.4所示。S3C2440處理器按鍵 模塊LCD 模塊音頻播放 模塊SD卡模塊GPS 模塊圖3.4 模

20、塊設(shè)計(jì)框圖根據(jù)系統(tǒng)的需求以與功能模塊的劃分，具體需要完成以下任務(wù)：1硬件設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)S3C2440處理器的最小系統(tǒng)電路。設(shè)計(jì)SD卡的模塊電路。設(shè)計(jì)語(yǔ)音解碼器的接口電路。設(shè)計(jì)LCD12864的接口電路。設(shè)計(jì)GPS的接口電路。設(shè)計(jì)按鍵的接口電路。2軟件設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)SD卡讀寫(xiě)程序。設(shè)計(jì)LCD12864液晶顯示程序。設(shè)計(jì)語(yǔ)音解碼器基本控制程序。設(shè)計(jì)GPS的控制程序。設(shè)計(jì)按鍵的控制程序。設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主控程序。本課題是由四位同學(xué)共同完成。我主要完成的任務(wù)：根據(jù)語(yǔ)音解碼器的通信協(xié)議編寫(xiě)語(yǔ)音解碼器的控制程序。設(shè)計(jì)系統(tǒng)主控程序。設(shè)計(jì)語(yǔ)音解碼器的接口電路。4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1語(yǔ)音解碼器在智能語(yǔ)音產(chǎn)品需求的驅(qū)動(dòng)下，越來(lái)越

21、多的生產(chǎn)廠商相繼推出了具有各種功能和標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)音處理接口協(xié)議。其中IIS是SONY、PHILIPS等公司共同推出的一種主要針對(duì)數(shù)字音頻處理技術(shù)和設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)接口，它將音頻數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分離。隨著該標(biāo)準(zhǔn)的廣泛應(yīng)用，許多廠家紛紛開(kāi)發(fā)了支持該標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)音芯片，但大多數(shù)由于功能單一、操作復(fù)雜，沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。PHILIPS公司生產(chǎn)了一種支持IIS總線(xiàn)的音頻編解碼芯片UDA1341，由于其功能強(qiáng)大、低功耗、低電壓與其具有DSP語(yǔ)音功能等特征，目前已被廣泛應(yīng)用到了各種嵌人式語(yǔ)音系統(tǒng)中。PHILIPS公司的UDA1341是一塊功能強(qiáng)大、物美價(jià)廉的專(zhuān)用語(yǔ)音處理芯片。該芯片集語(yǔ)音放大、濾波、采樣、A/D和D/A

22、轉(zhuǎn)換等功能于一體，并且能進(jìn)行DSP數(shù)字語(yǔ)音處理。UDA1341的管腳如圖4.1所示。圖4.1 UDA1341芯片管腳根據(jù)串行音頻數(shù)據(jù)輸入的格式和每個(gè)聲道字長(zhǎng)的不同，UDA1341支持4中操作模式，分別是：字長(zhǎng)不超過(guò)20位的IIS總線(xiàn)模式；字長(zhǎng)不超過(guò)20位的最高位對(duì)齊（MSB-justified）模式；字長(zhǎng)為16，18，或20位的最低位對(duì)齊（LSB-justified）模式；輸出采用最高位對(duì)齊，輸入采用字長(zhǎng)為16，18或20位的最低位對(duì)齊模式。四種模式下左右聲道的數(shù)據(jù)采用時(shí)間復(fù)用的方式。本系統(tǒng)采用IIS總線(xiàn)模式，該模式下的時(shí)序圖如圖4.3所示。圖4.3 IIS總線(xiàn)模式時(shí)序圖4.2 IIS總線(xiàn)在I

23、IS傳輸協(xié)議中，其音頻信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)以與控制信號(hào)是分開(kāi)傳輸?shù)?。為了減少所需管腳和傳輸線(xiàn)數(shù)目以保持傳輸?shù)暮?jiǎn)單，IIS只使用了三條線(xiàn)傳輸：數(shù)據(jù)傳輸同步時(shí)鐘（SCK）：SCK是模塊的同步信號(hào)，從模式時(shí)由外部提供，主模式時(shí)由模塊部自己產(chǎn)生。聲道選擇（WS）：WS是聲道選擇信號(hào)，用于表明數(shù)據(jù)發(fā)送端所選擇的聲道，當(dāng)WS0，表示選擇左聲道：WS1，表示選擇右聲道。串行數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)（SD）：串行數(shù)據(jù)在IIS中以二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式在數(shù)據(jù)線(xiàn)中傳輸，首先傳輸最高位。這是因?yàn)閿?shù)據(jù)發(fā)送端和數(shù)據(jù)接收端可能是不同的字長(zhǎng)，這樣就沒(méi)有必要讓數(shù)據(jù)發(fā)送端知道數(shù)據(jù)接收端能夠接收多少位數(shù)據(jù)或者使數(shù)據(jù)接收端知道數(shù)據(jù)發(fā)送端要發(fā)送多少位數(shù)據(jù)。當(dāng)

24、系統(tǒng)字長(zhǎng)比數(shù)據(jù)發(fā)送端字長(zhǎng)長(zhǎng)的時(shí)候，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候就會(huì)出現(xiàn)截取現(xiàn)象，即如果數(shù)據(jù)接收端接收的數(shù)據(jù)位比它規(guī)定的字長(zhǎng)長(zhǎng)的話(huà)，那么規(guī)定字長(zhǎng)最低位（LSB）以后的所有位將會(huì)被忽略。 另一種情況，如果接收的字長(zhǎng)比它規(guī)定的字長(zhǎng)短的話(huà)，那么空余出來(lái)的位將會(huì)以 0 填補(bǔ)。因此最高位的數(shù)字有一個(gè)固定的位置，然而最低位（LSB）的數(shù)字卻依據(jù)它所接收的字長(zhǎng)來(lái)確定。在下一個(gè)字的時(shí)鐘周期到來(lái)的時(shí)候，數(shù)據(jù)傳輸端將會(huì)發(fā)送該字的最高位。通過(guò)這種方式可以使音頻信號(hào)的最有效位得到傳輸從而保證正確的聽(tīng)覺(jué)效果。從數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送的角度來(lái)說(shuō)，可以分為數(shù)據(jù)接收端（Transmitter）和數(shù)據(jù)發(fā)送端（Receiver），從時(shí)鐘信號(hào)和聲道選擇

25、信號(hào)的產(chǎn)生的角度來(lái)說(shuō)，可以分為主機(jī)（Master）和從機(jī)（Slaver）。在數(shù)據(jù)發(fā)送端和數(shù)據(jù)接收端之間，使用了一樣的時(shí)鐘信號(hào)，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)和聲道選擇信號(hào)的是主機(jī)（Master）。因此IIS就存在三種不同的模式：數(shù)據(jù)發(fā)送端產(chǎn)生SCK，WS信號(hào)，數(shù)據(jù)發(fā)送端為主機(jī)，數(shù)據(jù)接收端成為從機(jī)，如圖4.5所示：WSSD傳輸斷接收端SCK圖4.5 傳輸端為主機(jī)數(shù)據(jù)接收端產(chǎn)生SCK，WS信號(hào)，數(shù)據(jù)接收端為主機(jī)，數(shù)據(jù)發(fā)送端成為從機(jī)，如圖4.6所示：圖4.6 接收端為主機(jī)WSSD傳輸斷接收端SCK當(dāng)有多個(gè)數(shù)據(jù)接收端和多個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送端的時(shí)候，很難確定誰(shuí)作為主機(jī)，因此出現(xiàn)了另一種模式，即設(shè)計(jì)一個(gè)控制器專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)產(chǎn)生時(shí)鐘和聲道

26、選擇信號(hào)，如圖4.7所示：圖4.7 控制端為主機(jī)WSSD傳輸斷接收端SCK控制端本系統(tǒng)采用的是第三種模式，由系統(tǒng)的處理器S3C2440提供時(shí)鐘信號(hào)WS和SCK用來(lái)控制數(shù)字音頻數(shù)據(jù)在各個(gè)IC之間的流向。4.3 S3C2440和UDA1341接口電路本系統(tǒng)放音模塊的硬件部分主要是主控芯片與音頻解碼芯片之間的電路設(shè)計(jì)與硬件線(xiàn)路連接。由于S3C2440置IIS總線(xiàn)接口，而且UDA1341支持IIS總線(xiàn)格式，因此UDA1341與S3C2440處理器的電路連接比較簡(jiǎn)單，S3C2440處理器通過(guò)IIS總線(xiàn)可直接外接UDA1341芯片。S3C2440與UDA1341之間除了IIS接口相連接外，還有一個(gè)稱(chēng)之為L(zhǎng)

27、3總線(xiàn)的連接，L3總線(xiàn)主要用于S3C2440配置UDA1341部的寄存器。由于S3C2440不具備L3總線(xiàn)接口，因此本系統(tǒng)是使用S3C2440的三個(gè)通用IO口來(lái)模擬L3總線(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)L3總線(xiàn)的傳輸。UDA1341和微控制器之間數(shù)據(jù)和控制信息的交換是通過(guò)L3硬件接口實(shí)現(xiàn)的。該接口包含3根信號(hào)線(xiàn)， 分別是串行數(shù)據(jù)線(xiàn)L3DATA、模式選擇線(xiàn)L3MODE和串行時(shí)鐘線(xiàn)L3CLOCK。L3接口操作有兩種模式：地址模式和數(shù)據(jù)傳輸模式。L3MODE為低電平時(shí)的操作為地址模式，高電平時(shí)的操作為數(shù)據(jù)傳輸模式。地址模式用于選中后續(xù)操作所要訪問(wèn)的芯片部寄存器，被地址模式選中的寄存器會(huì)一直保持有效，直到UDA1341收

28、到新的地址模式命令。數(shù)據(jù)傳輸模式用于將音頻處理和系統(tǒng)控制參數(shù)寫(xiě)入U(xiǎn)DA1341并可以讀取回放的音頻數(shù)據(jù)的峰值電平。S3C2440的IIS總線(xiàn)信號(hào)與UDA1341的IIS信號(hào)直接相連。L3接口的引腳L3MODE、L3CLOCK和L3DATA分別連接到S3C2440的GPB2、GPB3和GPB4通用IO引腳，利用這3個(gè)IO口模擬L3總線(xiàn)的全部時(shí)序和協(xié)議。L3總線(xiàn)的時(shí)鐘不是連續(xù)時(shí)鐘，它只在數(shù)據(jù)線(xiàn)上有數(shù)據(jù)時(shí)才發(fā)出8個(gè)周期的時(shí)鐘信號(hào)，其他情況下時(shí)鐘線(xiàn)始終保持高電平。S3C2440和UDA1341接口電路如圖4.8所示。圖4.8S3C2440和UDA1341接口電路5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1 程序流程開(kāi)機(jī)后主程

29、序首先會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，包括IO口、中斷、系統(tǒng)時(shí)鐘等相關(guān)的初始化。然后不停的監(jiān)測(cè)鍵盤(pán)操作輸入，如果接收到鍵盤(pán)返回的操作信息，主程序就會(huì)做出相應(yīng)的操作響應(yīng)。系統(tǒng)運(yùn)行后有兩種情況：信息采集和運(yùn)行模式。信息采集時(shí)，當(dāng)?shù)竭_(dá)需要報(bào)站的地點(diǎn)時(shí)，通過(guò)按動(dòng)按鍵將當(dāng)前地點(diǎn)的GPS信息記錄到SD卡中。運(yùn)行模式時(shí)，不斷從GPS模塊獲取定位信息，按照一定的規(guī)則與SD卡中存儲(chǔ)的GPS信息進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)比對(duì)成功后說(shuō)明到達(dá)了報(bào)站地點(diǎn)，此時(shí)還需要判斷是不是上一個(gè)已報(bào)站的站點(diǎn)，如果是上一報(bào)站點(diǎn)則不再報(bào)站，否則初始化UDA1341，讀取去語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行站點(diǎn)信息播報(bào)，并且通過(guò)LCD顯示相應(yīng)的站點(diǎn)信息。主程序流程圖如圖5.1所示：

30、圖5.1 程序流程圖YNYY開(kāi)始系統(tǒng)初始化運(yùn)行模式接受GPS信息GPS信息比對(duì)到站放音模塊初始化讀取語(yǔ)音數(shù)據(jù)放音GPS信息采集結(jié)束N按鍵按下N與上一站點(diǎn)一樣NY5.2IIS接口編程5.2.1 S3C2440的IIS接口介紹S3C2440的IIS總線(xiàn)接口作為一個(gè)編解碼接口可連接外部8/16位立體聲音頻解碼IC。S3C2440的IIS接口結(jié)構(gòu)圖如圖5.2所示。BRFCTxFIFORxFIFOSCLKGCHNCSFTRIPSR_AIPSR_BADDRDATACNTLPCLKMPLLinSDSCLKLRCKCDCLK圖5.2 IIS總線(xiàn)結(jié)構(gòu)圖功能描述：總線(xiàn)接口、寄存器組和狀態(tài)機(jī)（BRFC）：總線(xiàn)接口邏

31、輯和FIFO訪問(wèn)由狀態(tài)機(jī)控制。5位雙預(yù)定標(biāo)器（IPSR）：一個(gè)預(yù)定標(biāo)器用于IIS總線(xiàn)接口的主時(shí)鐘發(fā)生器，另外一個(gè)用作外部編解碼時(shí)鐘發(fā)生器。64位FIFO（TxFIFO和RxFIFO）：在發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)寫(xiě)到TxFIFO；在接收數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，從RxFIFO讀取數(shù)據(jù)。主IISCLK發(fā)生器（SCLKG）：在主設(shè)備模式，串行位時(shí)鐘是從主時(shí)鐘生成。 通道發(fā)生器和狀態(tài)機(jī)（CHNC）：IISCLK和IISLRCK是由通道狀態(tài)機(jī)生成并控制。15位移位寄存器（SFTR）：在發(fā)送模式下并行數(shù)據(jù)移位成串行數(shù)據(jù)輸出，在接收模式下串行數(shù)據(jù)輸入移位成并行數(shù)據(jù)。5.2.2IIS接口特殊寄存器在S3C2440下IIS接口的

32、配置都是通過(guò)設(shè)置相關(guān)的寄存器來(lái)完成的。下面詳細(xì)敘述S3C2440使用IIS接口需要做的配置工作。S3C2440處理器與IIS總線(xiàn)相關(guān)的寄存器共有5個(gè)，包括IIS控制寄存器IISCON、IIS模式寄存器IISMOD、IIS預(yù)定標(biāo)器寄存器IISPSR、FIFO控制寄存器IISFCON和FIFO寄存器IISFIFO。IIS控制寄存器IIS控制寄存器IISCON，主要用于控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞健㈩A(yù)分頻器和IIS接口是否開(kāi)啟。IISCON 寄存器對(duì)每個(gè)字節(jié)都是可訪問(wèn)的。IISCON各位的作用如表5.1和表5.2所示。表5.1IIS控制寄存器（IISCON）寄存器地址讀寫(xiě)描述復(fù)位值IISCON 0x55000

33、000（Li/HW，Li/W，Bi/W）0x55000002（Bi/HW）R/W IIS控制寄存器0x100表5.2 IISCON各位描述IISCON位描述初始值左右聲道標(biāo)記80：左聲道 1：右聲道1發(fā)送FIFO就緒標(biāo)記70：沒(méi)有就緒 1：就緒0接收FIFO就緒標(biāo)記60：沒(méi)有就緒 1：就緒0發(fā)送DMA請(qǐng)求使能50：請(qǐng)求禁止 1：請(qǐng)求使能0接收DMA請(qǐng)求使能40：請(qǐng)求禁止 1：請(qǐng)求使能0發(fā)送通道空閑命令3在空閑模式下IISLRCK是不激活的（暫停傳輸）0表示IISLRCK產(chǎn)生，1表示不產(chǎn)生0接收通道空閑命令2在空閑模式下IISLRCK是不激活的（暫停傳輸）0表示IISLRCK產(chǎn)生，1表示不產(chǎn)生0

34、預(yù)定標(biāo)器寄存器使能10：禁止 1：使能0IIS接口使能00：禁止 1：使能0IIS模式寄存器IIS模式寄存器IISMOD，主要用于設(shè)置IIS的時(shí)鐘源、主從方式、接收發(fā)送方式、串行接口方式、每個(gè)聲道串行數(shù)據(jù)位數(shù)和各種頻率值。IISMOD各位的作用如表5.3和表5.4所示。表5.3 IIS模式寄存器（IISMOD）寄存器地址讀寫(xiě)描述復(fù)位值IISMOD0x55000004（Li/HW， Li/W， Bi/W）0x55000006（Bi/HW）R/W IIS模式寄存器0x0表5.4 IISMOD各位描述IISMOD位描述初始值主設(shè)備時(shí)鐘選擇90：PCLK 1：MPLLin0主從模式選擇80= 主設(shè)備模

35、式（IISLRCK 和IISCLK輸出模式）1= 從設(shè)備模式（IISLRCK 和IISCLK輸入模式）0發(fā)送/接收模式選擇7:600=無(wú) 01=接收模式 10=發(fā)送模式 11=收發(fā)模式00左右通道優(yōu)先級(jí)50：右通道高左通道低，1：右通道低左通道高0串行接口格式40：IIS總線(xiàn)格式，1：MSB可調(diào)格式0每通道串行數(shù)據(jù)位30：8位 1：16位0主時(shí)鐘頻率選擇20：256fs1：384fs（fs:采樣頻率）0串行位時(shí)鐘頻率選擇1:000= 16fs，01= 32fs，10= 48fs，11=未定義。0IIS預(yù)定標(biāo)器寄存器寄存器IISPSR是IIS預(yù)分頻器寄存器，59位是預(yù)分頻器A，04位是預(yù)分頻器B

36、。IISPSR各位的作用如表5.5和表5.6所示。表5.5 IIS預(yù)定標(biāo)器寄存器（IISPSR）寄存器地址讀寫(xiě)描述復(fù)位值IISPSR0x55000008 （Li/HW， Li/W， Bi/W）0x5500000A （Bi/HW）R/W IIS預(yù)定標(biāo)器寄存器0x0表5.6 IISPSR各位描述IISPSR位描述初始值A(chǔ)預(yù)分頻值9:5數(shù)據(jù)值:031預(yù)定標(biāo)器A生成用于部模塊的主設(shè)備時(shí)鐘且除數(shù)因子是N+100000B預(yù)分頻值4:0數(shù)據(jù)值:031預(yù)定標(biāo)器B生成用于部模塊的主設(shè)備時(shí)鐘且除數(shù)因子是N+1 00000IISFIFO控制寄存器IIS的FIFO控制寄存器IISFCON用于設(shè)置和判斷數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)。

37、IISFCON各位的作用如表5.7和表5.8所示。表5.7IIS FIFO控制寄存器（IISFCON）寄存器地址讀寫(xiě)描述復(fù)位值IISFCON0x5500000C（Li/HW， Li/W， Bi/W）0x5500000E（Bi/HW）R/W IIS模式寄存器0x0表5.8 IISFCON各位描述IISFCON位描述初始值發(fā)送FIFO模式選擇150：普通模式 1：DMA模式0接收FIFO模式選擇140：普通模式 1：DMA模式0控制發(fā)送FIFO使能130：禁止1：使能0控制接收FIFO使能120：禁止 1：使能0發(fā)送端FIFO數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)11:6計(jì)數(shù)值032000000接收端FIFO數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)5:0計(jì)數(shù)

38、值032000000IIS FIFO寄存器IISFIFO寄存器IISFIFO用于音頻數(shù)據(jù)的傳輸。IIS總線(xiàn)接口在發(fā)送、接收模式有兩個(gè)64字節(jié)的FIFO，每個(gè)FIFO由寬16、深32的表組成，并且每個(gè)FIFO單元可以分別操作高字節(jié)或低字節(jié)。IISFIFO各位的作用如表5.9和表5.10所示。表5.9IIS FIFO寄存器（IISFIFO）寄存器地址讀寫(xiě)描述復(fù)位值IISFIFO0x55000010（Li/HW， Li/W， Bi/W）0x55000012（Bi/HW）R/W IISFIFO寄存器0x0表5.10 IISFIFO各位描述IISFIFO位描述初始值發(fā)送FIFO模式選擇15:0IIS的發(fā)

39、送/接受數(shù)據(jù)0x05.2.3IIS控制IIS接口的IO端口初始化S3C2440用于IIS接口的引腳有5個(gè)，分別是IISDO、IISDI、IISSCLK、IISLRCK和CDCLK。前兩個(gè)引腳用于數(shù)字音頻信號(hào)的輸出和輸入，另外三個(gè)引腳與音頻信號(hào)的頻率有關(guān)。在使用IIS接口之前需要設(shè)置IIS有關(guān)的端口。rGPBUP=rGPBUP&（0x7<<2）|（0x7<<2）; rGPBCON=rGPBCON&（0x3f<<4）|（0x15<<4）;rGPEUP = rGPEUP & （0x1f） | 0x1f; rGPECON=rGPE

40、CON&（0x3ff）|0x2aa; 以上程序執(zhí)行后，rGPBUP2:4=111，表示設(shè)置GPB2:4上拉電阻；rGPBCON9:4 =010101，表示GPB2:4設(shè)置為輸出；rGPEUP0:4=11111，表示GPE0:4上拉電阻；rGPECON0:9=1010101010，表示GPE4設(shè)置為IISDO，GPE3設(shè)置為IISDI，GPE2設(shè)置為CDCLK，GPE1設(shè)置為IISSCLK，GPE0設(shè)置為IISLRCK。IIS時(shí)鐘設(shè)置IIS信號(hào)頻率設(shè)置的正確與否對(duì)于音頻的播放至關(guān)重要。其中IISSCLK為串行時(shí)鐘，每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)傳送一位音頻信號(hào)，因此IISSCLK的頻率聲道數(shù)×

41、采樣頻率×采樣位數(shù)，在本系統(tǒng)中采樣頻率fs為44.1kHz，采樣的位數(shù)為16位，聲道數(shù)2，所以IISSCLK的頻率32fs1411.2kHz。IISLRCK為幀時(shí)鐘，用于切換左、右聲道，IISLRCK為高電平時(shí)表示正在傳輸?shù)氖亲舐暤罃?shù)據(jù)，為低電平時(shí)表示正在傳輸?shù)氖怯衣暤罃?shù)據(jù)，因此IISLRCK的頻率應(yīng)該等于采樣頻率即IISLRCK=44.1kHz。CDCLK為該芯片提供系統(tǒng)編解碼時(shí)鐘，主要用于音頻的A/D、D/A采樣時(shí)的采樣時(shí)鐘，一般CDCLK為256fs或384fs，本系統(tǒng)中取384fs。S3C2440用于IIS的時(shí)鐘源有PCLK和MPLLin，這里選擇PCLK作為IIS的時(shí)鐘源。

42、PCLK經(jīng)過(guò)兩個(gè)預(yù)分頻器處理后分別得到IISSCLK、IISLRCK和CDCLK（預(yù)分頻器A得到IISSCLK、IISLRCK，預(yù)分頻器B得到CDCLK）。寄存器IISPSR是IIS預(yù)分頻器寄存器，59位是預(yù)分頻器A，04位是預(yù)分頻器B，這兩個(gè)預(yù)分頻器的值N相等，即只要知道一個(gè)，另一個(gè)也就知道。通過(guò)CDCLK來(lái)計(jì)算預(yù)分頻器B的值N的，即CDCLKPCLK/（N1）。PCLK與FCLK有一定的比例關(guān)系，而FCLK又是由輸入頻率Fin得到。在這里，保持PCLK:FCLK=1:8的關(guān)系不變，那么由Fin而得到CDCLK一共涉與到四個(gè)參數(shù)：MDIV、PDIV、SDIV和前面公式中的N，涉與到的寄存器有

43、MPLLCON和IISPSR。Fin為12MHz，我們?cè)O(shè)置采樣頻率fs44.1kHz，而CDCLK384fs16.9344MHz，MPLLCON=（229<<12）|（5<<4）|1，那么經(jīng)過(guò)計(jì)算，最終得到N2，即IISPSR=（2<<5）| 2。IIS主設(shè)備時(shí)鐘頻率可以通過(guò)采樣率來(lái)選擇，如表5.11所示的采樣頻率中選擇。 串行位時(shí)鐘頻率類(lèi)型可以由每個(gè)通道的串行位和如表5.12所示的主設(shè)備時(shí)鐘中來(lái)選擇。表5.11 采樣頻率選擇IISLRCK（fs）8.000 KHz11.025 KHz16.000 KHz22.050 KHz32.000KHz44.

44、100KHz48.000KHz64.000KHz88.200KHz96.000KHzCDCLK（MHz）256fs2.04802.82244.09605.64488.192011.289612.288016.384022.579224.5760384fs3.07204.23366.14408.467212.288016.934418.432024.576033.868836.8640表5.12 可用串行位時(shí)鐘頻率（IISCLK=16或32或48fs）每通道的數(shù)據(jù)位8bit16bitIISCLKCODECLK = 256fs16fs 32fs 32fsCODECLK = 384fs 16fs 3

45、2fs48fs32fs48fs設(shè)置IIS控制寄存器IISCON通過(guò)IISCON可以控制IIS的DMA傳輸使能、IIS預(yù)分頻器的使能等。rIISCON=（1<<5）+（0<<4）+（0<<3）+（1<<2）+（1<<1）DMA發(fā)送請(qǐng)求使能，DMA接收禁止，發(fā)送通道空閑命令I(lǐng)ISLRCK產(chǎn)生，接收通道空閑命令I(lǐng)ISLRCK產(chǎn)生，預(yù)定標(biāo)器寄存器使能，IIS接口使能。另外，IIS接口的啟動(dòng)也由該寄存器控制，如下： rIISCON |= 0x1; /IIS使能rIISCON = 0x0; /IIS禁止設(shè)置IIS模式寄存器IISMODrIISMO

46、D=（0<<8）+（2<<6）+（0<<5）+（0<<4）+（1<<3）+（1<<2）+（1<<0） 上述設(shè)置：主模式，發(fā)送模式，左通道低，右通道高，IIS總線(xiàn)格式，每通道串行數(shù)據(jù)位為16位；主系統(tǒng)時(shí)鐘頻率（CDCLK）為384fs；串行位時(shí)鐘頻率為32fs。 設(shè)置FIFO控制寄存器IISFCONrIISFCON=（1<<15）+（1<<13） 上述設(shè)置FIFO訪問(wèn)為DMA模式，F(xiàn)IFO使能。5.3DMA控制5.3.1DMA介紹計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)輸入和輸出常用的方法有查詢(xún)方式和中斷方式

47、，這些方式適用于CPU與慢速與中速外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換。但當(dāng)高速外設(shè)要與系統(tǒng)存或者要在系統(tǒng)存的不同區(qū)域之間進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的快速傳送時(shí)，就在一定程度上限制了數(shù)據(jù)傳送的速率。直接存儲(chǔ)器存取（DMA）就是為解決這個(gè)問(wèn)題而提出的。采用DMA方式，在一定時(shí)間段，由DMA控制器取代CPU獲得總線(xiàn)控制權(quán)，來(lái)控制存與外設(shè)或者存的不同區(qū)域之間大量數(shù)據(jù)的快速傳送。DMA的主要優(yōu)點(diǎn)就是其傳輸數(shù)據(jù)不需要CPU的干涉，這樣可以大大提高CPU的利用率。 5.3.2S3C2440的DMA控制本設(shè)計(jì)所使用的S3C2440處理器具有IIS音頻接口，此接口采用 DMA方式傳輸數(shù)據(jù)。用DMA接口傳輸數(shù)據(jù)，不僅可以降低CPU負(fù)擔(dān)，還可以

48、節(jié)省系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)時(shí)間，降低編程難度。本系統(tǒng)所使用的處理器S3C2440支持位于系統(tǒng)總線(xiàn)和外設(shè)總線(xiàn)之間的4個(gè)通道的DMA控制器。每個(gè)DMA控制器通道無(wú)限制地執(zhí)行系統(tǒng)總線(xiàn)上的設(shè)備或外設(shè)總線(xiàn)上的設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸。每個(gè)通道都可以操作以下四種情況的DMA數(shù)據(jù)傳輸：源和目的設(shè)備都在系統(tǒng)總線(xiàn)上源設(shè)備在系統(tǒng)總線(xiàn)上，目的設(shè)備在外設(shè)總線(xiàn)上源設(shè)備在外設(shè)總線(xiàn)上，目的設(shè)備在系統(tǒng)總線(xiàn)上源設(shè)備和目的設(shè)備都在外設(shè)總線(xiàn)上通過(guò)DMA控制寄存器DCON可以進(jìn)行各個(gè)通道DMA請(qǐng)求源的選擇，如果H/W的請(qǐng)求模式被選擇，那么每個(gè)DMA控制器可以從四種DMA源中選擇一種（如果S/W請(qǐng)求模式被選中，DMA請(qǐng)求源就完全沒(méi)有任何意義）。S3C

49、2440的每個(gè)通道的DMA源如表5.13所示：表5.13 DMA請(qǐng)求源Source0Source1Source2Source3Source4Source5Source6Ch-0nXDREQ0UART0SDITimerUSB device EP12SSDOPCMINCh-1nXDREQ1UART1I2SSDISPI0USB device EP2PCMOUTSDICh-2I2SSDOI2SSDISDITimerUSB device EP3PCMINMICINCh-3UART2SDISPI1TimerUSB device EP4MICINPCMOUT要用好S3C2440的DMA，關(guān)鍵是配置好它的源、

50、目的寄存器，和必要的控制寄存器。每個(gè)DMA通道都有9個(gè)控制寄存器。其中6個(gè)寄存器用來(lái)控制DMA傳輸，其他三個(gè)用來(lái)監(jiān)控DMA控制器的狀態(tài)，并且這三個(gè)寄存器為只讀寄存器。這些寄存器的詳細(xì)情況如下：DMA初始源寄存器（DISRC） DMA初始源控制寄存器（DISRCC） DMA初始目的寄存器（DIDST） DMA初始目的控制寄存器（DIDSTC）DMA控制寄存器（DCON） DMA狀態(tài)寄存器（DSTAT）DMA當(dāng)前源寄存器（DCSRC）DMA當(dāng)前目的寄存器（DCDST）DMA屏蔽觸發(fā)寄存器（DMASKTRIG）DMA控制寄存器DCONn用于控制數(shù)據(jù)的DMA傳輸，下面主要介紹以下DMA控制寄存器（DC

51、ON），該寄存器的具體描述如表5.14所示。表5.14 DMA控制寄存器（DCON）DISRCCn位描述初始值DMD_HS310:選擇請(qǐng)求模式1:選擇握手模式在兩種模式下，DMA控制器開(kāi)始傳輸且對(duì)于一個(gè)DREQ有效，使得DACK有效。兩種模式的差異其是否等待DACK 無(wú)效。在握手模式下，DMA控制器在開(kāi)始一個(gè)新傳輸前等待無(wú)效DREQ 。如果DREQ 無(wú)效，其使得DACK 無(wú)效并等待另外有效的DREQ 。相對(duì)比，在請(qǐng)求模式下，DMA控制器不會(huì)等到DREQ 無(wú)效，其僅將DACK 置無(wú)效且如果DREQ 有效則開(kāi)始另外一個(gè)傳輸。我們推薦對(duì)于外部 DMA請(qǐng)求源使用握手模式以避免不經(jīng)意的開(kāi)始新的傳輸。0S

52、YNC30選擇 DREQ/DACK 同步。0:DREQ and DACK與PCLK（APB時(shí)鐘 ）同步。1:DREQ and DACK與HCLK（AHB時(shí)鐘）同步。因此對(duì)于連接在AHB總線(xiàn)上的設(shè)備，該位應(yīng)該置1；對(duì)于連接在 APB 總線(xiàn)上的設(shè)備，該位應(yīng)該置0對(duì)于連接在外部系統(tǒng)上的設(shè)備，該位的設(shè)置應(yīng)該取決于其外部系統(tǒng)同步于 AHB系統(tǒng)還是APB 系統(tǒng)。0INT29對(duì)于CURR_TC中斷設(shè)置使能或無(wú)效0:CURR_TC中斷無(wú)效.用戶(hù)必須查看狀態(tài)寄存器中的傳輸計(jì)數(shù)器（例如輪詢(xún)）。1: 當(dāng)所有的傳輸結(jié)束，中斷請(qǐng)求生成（CURR_TC 變?yōu)?0 ）。0TSZ28選擇原子傳輸?shù)膫鬏敶笮。ɡ缭卺尫趴偩€(xiàn)之前

53、，一旦DMA擁有總線(xiàn)控制權(quán)，傳輸被執(zhí)行）。0: 執(zhí)行單元傳輸1: 執(zhí)行四數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的突發(fā)傳輸0SERVMODE27在單服務(wù)模式和全服務(wù)模式中選擇服務(wù)模式0: 單服務(wù)模式被選定，在此模式下每個(gè)原子傳輸（單數(shù)據(jù)或4數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的突發(fā)傳輸）后 DMA停止且等待其他的DMA請(qǐng)求。1: 全服務(wù)模式被選定，在此模式下，DMA請(qǐng)求引起原子傳輸一直重復(fù)，直到傳輸計(jì)數(shù)器為0 。此模式下不需要附加的請(qǐng)求。注意：在全模式下 ，在每個(gè)原子傳輸后DMA釋放總線(xiàn)，又試圖重新得到總線(xiàn)以避免其他總線(xiàn)主設(shè)備得到總線(xiàn)控制。0HWSRCSEL26:24各DMA通道請(qǐng)求源選擇：DCON0: 000:nXDREQ0 001:UART0010

54、:SDI 011:Timer 100:USB device EP1DCON1: 000:nXDREQ1 001:UART1010:I2SSDI 011:SPI 100:USB device EP2DCON2: 000:I2SSDO 001:I2SSDI010:SDI 011:Timer 100:USB device EP3DCON3: 000:UART2 001:SDI010:SPI 011:Timer 100:USB device EP4DCON0: 101:I2SSDO 110:PCMINDCON1: 101:PCMOUT 110:SDIDCON2: 101:PCMIN 110:MICINDCON3: 101:MICIN 110:PCMOUT這些位控制一個(gè)四選一的多路器來(lái)為每個(gè)DMA選擇請(qǐng)求源。如果硬件請(qǐng)求模式通過(guò)DCONn23被選定，這些位才有意義。00SWHW_SEL23在軟件（軟件請(qǐng)求模式）和硬件（硬