基于ARM的音頻控制

1、基于ARM的音頻控制自動化系的工程訓(xùn)練5是學(xué)生在4年學(xué)習(xí)中的最后一次軟硬件開發(fā)的工程訓(xùn)練，利用2周時間完成。本次工程訓(xùn)練以深圳芯控科技有限公司生產(chǎn)的一款基于ARM9的嵌入式開發(fā)平臺EM-SBC2410為硬件開發(fā)平臺，通過搭建嵌入式Linux的軟件開發(fā)平臺，完成基于ARM的音頻控制的軟硬件設(shè)計。通過此設(shè)計，使學(xué)生掌握以ARM為控制核心的嵌入式開發(fā)板的運用、領(lǐng)略到基于ARM9-Linux軟硬件平臺開發(fā)的主要過程、方法和步驟，最終完成一個基于ARM9的小型嵌入式作品。學(xué)生要完成這一工程訓(xùn)練項目，必須學(xué)完“單片機原理及其應(yīng)用”和“嵌入式系統(tǒng)原理及其應(yīng)用”二門課程及其完成“基于單片機的直流電動機控制”或

2、“基于單片機的數(shù)字鐘設(shè)計”的實訓(xùn)項目，并綜合應(yīng)用這三門課程的軟硬件知識，解決實踐中的實際軟硬件開發(fā)問題。 目的要求：3.1.1 基本目的本次工程訓(xùn)練通過“嵌入式系統(tǒng)原理及其應(yīng)用”課程的學(xué)習(xí)，掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)知識；通過對EM-SBC2410的學(xué)習(xí)，了解嵌入式開發(fā)板的使用及其嵌入式系統(tǒng)的主要開發(fā)要點；綜合應(yīng)用嵌入式Linux的C語言編程技巧，結(jié)合音頻控制原理，實現(xiàn)基于ARM的音頻控制。3.1.2 基本要求為了使學(xué)生深入理解嵌入式系統(tǒng)的整個開發(fā)過程，本設(shè)計采用5個過程實現(xiàn)基于ARM的音頻控制，此5個過程分別為：EM-SBC2410開發(fā)板的硬件資源及其附帶的軟件資源的使用階段、嵌入式Linux

3、的開發(fā)環(huán)境的搭建階段、基于ARM的音頻控制的需求分析及其制定設(shè)計思路階段、硬件設(shè)計及其制作階段、軟件設(shè)計及其調(diào)試階段、作品聯(lián)調(diào)運行及其維護階段。要求學(xué)生按照5個階段開發(fā)過程展開，以求給學(xué)生一個整個嵌入式開發(fā)的全過程。本工程訓(xùn)練除了要求學(xué)生掌握運用ARM控制音頻的全過程，還要求學(xué)生能夠掌握以ARM為控制核心的嵌入式開發(fā)板的運用及其嵌入式Linux的C語言的編程技巧。3.2 基本知識介紹運用EM-SBC2410的硬件開發(fā)平臺進行基于ARM的音頻控制的軟硬件設(shè)計，用到了“嵌入式系統(tǒng)原理及其應(yīng)用”這門課程、嵌入式Linux開發(fā)的相關(guān)知識、EM-SBC2410用戶手冊及其音頻控制原理等知識。嵌入式系統(tǒng)原

4、理及其應(yīng)用中主要掌握ARM的體系結(jié)構(gòu)及其編程，以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程。嵌入式Linux開發(fā)的相關(guān)知識主要掌握嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境的搭建及其嵌入式Linux的交叉開發(fā)流程。EM-SBC2410用戶手冊主要掌握如何利用基于ARM9的開發(fā)板的硬件資源進行設(shè)計的過程。下面簡單介紹除“嵌入式系統(tǒng)原理及其應(yīng)用”這門課程外，此設(shè)計中要使用的一些重要知識。3.2.1 EM-SBC2410開發(fā)板簡介圖1 EM-SBC2410開發(fā)板深圳芯控科技有限公司生產(chǎn)的EM-SBC2410開發(fā)板在盡可能小的板面上（120mm*90mm），如圖1所示，它集成了64M SDRAM、64M Nand Flash、2M Boo

5、t Flash、RJ-45網(wǎng)卡(100M)、USB Host、USB slave、標準串口、SD卡插槽、用戶按鍵和一些用戶燈等設(shè)備接口，并且使用2.0mm插針槽引出CPU的大部分信號引腳，不僅可以作為嵌入式電腦系統(tǒng)的一個主板模塊，而且適合于項目或產(chǎn)品的原型設(shè)計。此設(shè)計在基于EM-SBC2410為硬件開發(fā)平臺，實現(xiàn)基于ARM的音頻控制，最終實現(xiàn)mp3格式音頻文件的播放和控制。3.2.2嵌入式Linux開發(fā)的相關(guān)知識嵌入式Linux簡介 linux是一個日益成熟的操作系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)擁有大量的用戶，它是由芬蘭的大學(xué)生linus torvalds開發(fā)的，任何人都可以復(fù)制，修改，套裝發(fā)行，銷售，但不許發(fā)

6、行時加入限制，而且必須公布源代碼，以保障任何人都可以無償取得所有可執(zhí)行文件及其源代碼。比較著名的linux發(fā)行版本有redhat Linux ,SUSE Linux ，Turbo Linux ，Ubuntu Linux等。國內(nèi)的有北京中科紅旗軟件技術(shù)有限公司發(fā)布的紅旗linux，深圳藍點軟件有限公司發(fā)布的藍點linux，北京沖浪公司制作的xterm linux 等。嵌入式 Linux是以Linux為基礎(chǔ)的嵌入式操作系統(tǒng)，它是將日益流行的Linux操作系統(tǒng)進行裁剪修改，使之能在嵌入式計算機系統(tǒng)上運行的一種操作系統(tǒng)，具有開放源代碼、內(nèi)核小、效率高、性能穩(wěn)定，裁剪性好和對網(wǎng)絡(luò)中最常用的TCP/IP協(xié)

7、議有最完備的支持等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)、媒體播放器、消費性電子產(chǎn)品以及航空航天等領(lǐng)域中。 2、嵌入式Linux 的交叉開發(fā)模式Linux 交叉開發(fā)采用宿主機和目標機的模式進行。宿主機是一臺運行 Linux（如：RedHat）的 PC 機，目標機即 EM-SBC2410開發(fā)板。開發(fā)時使用宿主機上的交叉編譯、匯編及連接工具形成可執(zhí)行的二進制代碼，這種代碼并不能在宿主機上執(zhí)行，而只能在目標機上執(zhí)行。然后把可執(zhí)行文件下載到目標機上運行。調(diào)試時的方法很多，可以使用串口，以太網(wǎng)口等，具體使用哪種調(diào)試方法可以根據(jù)目標機處理器所提供的支持作出選擇。宿主機和目標板的處理器一般都不相

8、同，宿主機為 Intel 處理器， 而目標板如 EM-SBC2410為 SAMSUNG S3C2410。Linux 交叉開發(fā)包括 Linux 內(nèi)核的開發(fā)和 Linux 應(yīng)用程序的開發(fā)應(yīng)用程序的開發(fā)。有兩種方式： = 1 * GB3 Linux 內(nèi)核的開發(fā)：圖2所示為本設(shè)計的開發(fā)環(huán)境以及開發(fā)流程。在主機的 RedHat Linux 操作系統(tǒng)下安裝 Linux 發(fā)行包以及交叉編譯器 arm-linux-gcc。然后對 Linux 進行配置(make menuconfig)并選擇適合本開發(fā)板的相關(guān)配置，配置完成后進行編譯生成 Linux 映像文件zImage。然后將該文件下載到目標板并執(zhí)行。圖2 L

9、inux的開發(fā)流程 = 2 * GB3 Linux 應(yīng)用程序的開發(fā)Linux 應(yīng)用程序的開發(fā)在宿主機一端的操作與內(nèi)核開發(fā)類似，都使用 arm-linux-gcc 編譯器應(yīng)用程序，不同的是，編譯生成 elf 格式的文件而不是 Linux 映像文件。編譯生成的應(yīng)用程序可以通過多種方式進行調(diào)試，下面介紹幾種我們的系統(tǒng)中可以使用的方式： Linux 應(yīng)用程序以文件的方式直接將 elf 格式的文件加入到 Linux 文件系統(tǒng)中，然后更新整個文件系統(tǒng)，然后運行目標機 Linux 系統(tǒng)并運行應(yīng)用程序。 運行目標機 Linux 系統(tǒng)，然后在目標機 Linux 系統(tǒng)中通過一些工具軟件將宿主機中的應(yīng)用程序通過以太

10、網(wǎng)下載到目標機 Linux 系統(tǒng)，如 NFS、FTP、TFTP 等。 在宿主機端將 Linux 應(yīng)用程序拷貝到 U 盤，然后運行目標機 Linux 系統(tǒng)，然后在目標機 Linux 系統(tǒng)中通過掛載 U 盤，然后在 U 盤運行應(yīng)用程序。3、嵌入式Linux 的開發(fā)流程嵌入式 linux 開發(fā)，根據(jù)應(yīng)用需求的不同有不同的配置開發(fā)方法，但是一般都要經(jīng)過以下過程： 建立開發(fā)環(huán)境。操作系統(tǒng)一般使用 REDHATLINUX，版本7到9都可以，選擇定制安裝或全部安裝，通過網(wǎng)絡(luò)下載相應(yīng)的 GCC 交叉編譯器進行安裝（比如 arm-linux-gcc、arm-uclibc-gcc），或者安裝產(chǎn)品廠家提供的交叉編譯

11、器。 配置開發(fā)主機。配置 MINICOM，一般參數(shù)為波特率 115200，數(shù)據(jù)位 8 位，停止位 1，無奇偶校驗，軟硬件控制流設(shè)為無。在 WINDOWS 下的超級終端的配置也是這樣。（本設(shè)計使用dnw.exe超級終端軟件）MINICOM 軟件的作用是作為調(diào)試嵌入式開發(fā)板信息輸出的監(jiān)視器和鍵盤輸入的工具； 配置網(wǎng)絡(luò)，主要是配置 NFS 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，需要關(guān)閉防火墻，簡化嵌入式網(wǎng)絡(luò)調(diào)試環(huán)境設(shè)置過程。 建立引導(dǎo)裝載程序 BOOTLOADER，從網(wǎng)絡(luò)上下載一些公開源代碼的 BOOTLOADER，如 U-BOOT、BLOB、VIVI、LILO、ARM-BOOT、RED-BOOT 等，根據(jù)自己具體芯片進行

12、移植修改。有些芯片沒有內(nèi)置引導(dǎo)裝載程序，比如三星的 ARM7、ARM9 系列芯片，這樣就需要編寫燒寫開發(fā)板上flash 的燒寫程序，網(wǎng)絡(luò)上有免費下載的 WINDOWS 下通過 JTAG 并口簡易仿真器燒寫 ARM 外圍 flash 芯片的程序，也有 LINUX 下公開源代碼的 J-FLASH 程序。如果不能燒寫自己的開發(fā)板，就需要根據(jù)自己的具體電路進行源代碼修改。這是讓系統(tǒng)可以正常運行的第一步。如果你購買了廠家的仿真器當(dāng)然比較容易燒寫 flash 了，但是其中的核心技術(shù)是無法了解的。這對于需要迅速開發(fā)應(yīng)用的人來說可以極大地提高開發(fā)速度。 下載別人已經(jīng)移植好的 LINUX 操作系統(tǒng)，如 UCLI

13、NUX、ARM-LINUX、PPC-LINUX 等，如果有專門針對你所使用的 CPU 移植好的 LINUX 操作系統(tǒng)那是再好不過，下載后再添加自己的特定硬件的驅(qū)動程序，進行調(diào)試修改，對于帶 MMU 的 CPU 可以使用模塊方式調(diào)試驅(qū)動，對于UCLINUX 這樣的系統(tǒng)只能編譯進內(nèi)核進行調(diào)試。 建立根文件系統(tǒng)，從 下載使用 BUSYBOX 軟件進行功能裁減，產(chǎn)生一個最基本的根文件系統(tǒng)，再根據(jù)自己的應(yīng)用需要添加其他的程序。默認的啟動腳本一般都不會符合應(yīng)用的需要，所以就要修改根文件系統(tǒng)中的啟動腳本，它的存放位置位于/etc 目錄下，包括：/etc/init.d/rc.S、/etc/profile、/e

14、tc/.profile 等，自動掛裝文件系統(tǒng)的配置文件/etc/fstab，具體情況會隨系統(tǒng)不同而不同。根文件系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)中一般設(shè)為只讀，需要使用 mkcramfs 、genromfs 等工具產(chǎn)生燒寫映象文件。 建立應(yīng)用程序的 flash 磁盤分區(qū)，一般使用 JFFS2 或 YAFFS 文件系統(tǒng)，這需要在內(nèi)核中提供這些文件系統(tǒng)的驅(qū)動，有的系統(tǒng)使用一個線性 flash（NOR 型）512K32M，有的系統(tǒng)使用非線性 flash（NAND 型）8512M，有的兩個同時使用，需要根據(jù)應(yīng)用規(guī)劃 flash 的分區(qū)方案。 開發(fā)應(yīng)用程序，可以下載到根文件系統(tǒng)中，也可以放入 YAFFS、JFFS2 文件

15、系統(tǒng)中，有的應(yīng)用程序不使用根文件系統(tǒng)，而是直接將應(yīng)用程序和內(nèi)核設(shè)計在一起。3.2.3 EM-SBC2410音頻接口及其控制原理Samsung S3C2410X帶有I2S音頻總線，因此EM-SBC2410使用一片I2S接口的PHILIPS解碼芯片UDA1341，通過該芯片和相應(yīng)的軟件，用戶可以播放mp3以及wav格式的音頻文件，雙聲道的聲音可以從背面的耳塞插孔直接接至耳塞或音箱，音頻輸入接口可以錄音。此設(shè)計通過音頻放大電路的設(shè)計，結(jié)合相應(yīng)的控制程序，實現(xiàn)mp3歌曲的播放。IIS(Integrate Interface of Sound)即集成音頻接口，在上個世紀80年代首先被Philips公司用

16、于消費產(chǎn)品的音頻設(shè)備，是一種面向多媒體計算機的串行數(shù)字音頻總線協(xié)議。S3C2410X內(nèi)置了一個IIS總線控制器，該控制器實現(xiàn)到一個外部8/16位立體聲音頻編解碼接口。支持IIS總線數(shù)據(jù)格式和MSB-justified數(shù)據(jù)格式，能夠和其他廠商提供的多媒體編解碼芯片配合使用。S3C2410X中有兩條串行數(shù)據(jù)線，一條是輸入信號數(shù)據(jù)線，一條是輸出信號數(shù)據(jù)線，以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。該IIS接口能夠讀取IIS總線上的數(shù)據(jù)，同時也為FIFO數(shù)據(jù)提供DMA的傳輸模式，這樣能夠同時傳送和接收數(shù)據(jù)。IIS接口有3種工作方式： 正常傳輸模式，正常模式下使用IISCON寄存器對FIFO進行控制。如果傳輸FIFO緩存為

17、空，IISCON的第7位被設(shè)置為“0”，表示不能繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，需要CPU對緩存進行處理。如果傳輸FIFO緩存非空，IISCON的第7位被設(shè)置成“1”，表示可以繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。同樣，數(shù)據(jù)接收時，如果FIFO滿，標識位是“0”，此時，需要CPU對FIFO進行處理，如果FIFO沒有滿，那么標志位是“1”，這個時候可以繼續(xù)接收數(shù)據(jù)。 DMA模式，通過設(shè)置IISFCON寄存器可以使IIS接口工作于這種模式下。在這種模式中，F(xiàn)IFO寄存器組的控制權(quán)掌握在DMA控制器上，當(dāng)FIFO滿了，由DMA控制器對FIFO中的數(shù)據(jù)進行處理。DMA模式的選擇由IISCON寄存器的第4位和第5位控制。 傳輸/接收模式，這種模

18、式下，IIS數(shù)據(jù)可以同時接收和發(fā)送音頻數(shù)據(jù)。IIS總線控制器結(jié)構(gòu)如圖8.2所示，各功能說明如下： 兩個5比特預(yù)除器IPSR，IPSA_A用于產(chǎn)生IIS總線接口的主時鐘，IPSA_B用做外部CODEC時鐘產(chǎn)生器。 16字節(jié)FIFO，在發(fā)送數(shù)據(jù)時數(shù)據(jù)被寫進TxFIFO，在接收數(shù)據(jù)時數(shù)據(jù)從RxFIFO中讀取。 主IISCLK產(chǎn)生器SCLKG，在主模式下，有主時鐘產(chǎn)生串行位時鐘。 通道產(chǎn)生器和狀態(tài)機CHNC，IISCLK和IISLRCK有通道狀態(tài)機產(chǎn)生并控制。 16比特移位寄存器（SFTR），在發(fā)送數(shù)據(jù)時，并行數(shù)據(jù)經(jīng)由SFTR變成串行數(shù)據(jù)輸出；在數(shù)據(jù)接收時，串行數(shù)據(jù)由SFTR轉(zhuǎn)變成并行數(shù)據(jù)。 IIS相

19、關(guān)寄存器如表1所示。表1 IIS相關(guān)寄存器UDA1341是PHILIPS公司的一款經(jīng)濟型音頻CODEC，用于實現(xiàn)模擬音頻信號的采集和數(shù)字音頻信號的模擬輸出，并通過IIS數(shù)字音頻接口，實現(xiàn)音頻信號的數(shù)字化處理。圖3 IIS總線控制器結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，S3C2410X的IIS總線時鐘信號SCK與UDA1341TS的BCK連接，字段選擇連接在WS引腳上。UDA1341TS提供兩個音頻通道，分別用于輸入和輸出，對應(yīng)的引腳連接為：IIS總線的音頻輸出I2SSDO對應(yīng)于UDA1341TS的音頻輸入；IIS總線的音頻輸入I2SSDI對應(yīng)于UDA1341TS的音頻輸出。UDA1341TS的L3接口相當(dāng)于一個混

20、音器控制接口，可以用來控制輸入/輸出音頻信號的音量大小、低音等。L3接口的引腳L3MODE、L3DATA、L3CLOCK分別連接到S3C2410的GPB2、GPB3、GPB4三個通用數(shù)據(jù)輸出引腳上，實現(xiàn)混音控制。3.2.4基于ARM的音頻控制的放大部分的硬件電路設(shè)計 圖4 音頻放大電路此音頻放大電路采用LM386集成芯片，LM386是低電壓應(yīng)用的音頻功率放大集成電路，可使用電池為供電電源，輸入電壓范圍可由4V-12V，具有靜態(tài)電流小、輸出端直流電壓自動跟蹤、電壓增益可調(diào)、外圍元件少等優(yōu)點。為了能產(chǎn)生立體聲，本設(shè)計采用雙通道音頻放大電路，如圖4是其中的一個通道，輸入由音頻線引出，輸出接揚聲器。3

21、.3完成工程訓(xùn)練的主要儀器、設(shè)備、工作環(huán)境硬件：EM-SBC2410 嵌入式開發(fā)板、PC 機 Pentium 500 以上, 硬盤 40G 以上。軟件：PC 機操作系統(tǒng) REDHAT LINUX 9.0MINICOMARM-LINUX 開發(fā)環(huán)境（注意：建議使用Intel芯片組的主板，否則Jtag連接會出現(xiàn)不穩(wěn)定問題。）3.4工程訓(xùn)練的主要內(nèi)容 結(jié)合給學(xué)生布置的基于ARM的音頻控制系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)題目，提出要求，可以包括以下內(nèi)容：(1) 對基于ARM的音頻控制的需求進行分析掌握音頻控制原理。(2) 了解EM-SBC2410開發(fā)板的資源，學(xué)會EM-SBC2410開發(fā)板的硬件資源及其附帶的軟件資源的使

22、用。(3) 結(jié)合音頻控制原理，制定設(shè)計思路。(4) 了解嵌入式開發(fā)的整個設(shè)計流程并搭建嵌入式Linux的開發(fā)環(huán)境(5) 結(jié)合作品的要求，對硬件電路進行設(shè)計并制作(6) 在搭建的嵌入式Linux的開發(fā)環(huán)境中進行軟件設(shè)計并調(diào)試通過(7) 軟硬件聯(lián)調(diào)，使作品正常運行(8) 對基于ARM的音頻控制提出新的其他要求。3.5工程訓(xùn)練的實際步驟或操作方法工程訓(xùn)練的實際步驟或操作方法要根據(jù)具體的設(shè)計課題來制定，本設(shè)計的具體操作步驟及方法如下：在進行嵌入式開發(fā)前第一步的工作就是要安裝一臺裝有指定操作系統(tǒng)的 PC 機作宿主開發(fā)機，對于嵌入式 Linux，宿主機上的操作系統(tǒng)一般使用 Redhat Linux。本設(shè)計

23、使用Redhat 9.0，選擇定制安裝或全部安裝，然后安裝相應(yīng)的 GCC 交叉編譯器（比如 arm-linux-gcc、arm-uclibc-gcc），或者安裝產(chǎn)品廠家提供的交叉編譯器。1、REDHAT LINUX 9.0 的安裝首先在一臺 PC 上安裝Vmware 6.5虛擬機環(huán)境，然后在虛擬機上安裝 RedHat LINUX9.0，選擇 Custom 定制安裝，在選擇軟件 Package 時最好將所有包都安裝，需要空間約 2.7G，如果選擇最后一項：everything，即完全安裝，將安裝 3 張光盤的全部軟件，需要磁盤空間大約 5G。因此建議提前為 REDHAT LINUX 的安裝預(yù)留大

24、約 515G 的空間，具體視用戶的硬盤空間大小來確定，在安裝完 Redhat 后還要安裝Linux 的編譯器和開發(fā)庫以及 ARM-Linux 的所有源代碼，這些包安裝后的總共需要空間大約為 800M。2、VMware Tools的安裝在虛擬機中安裝完RedHat LINUX9.0操作系統(tǒng)之后，接下來需要安裝VMware Tools。VMware Tools相當(dāng)于VMware虛擬機的主板芯片組驅(qū)動和顯卡驅(qū)動、鼠標驅(qū)動，在安裝VMware Tools后，可以極大提高虛擬機的性能，并且可以讓虛擬機分辨率以任意大小進行設(shè)置，還可以使用鼠標直接從虛擬機窗口中切換到主機中為。其安裝過程如下： = 1 *

25、GB3 從VM菜單下選擇安裝VMware Tools，此時就會有VMware-tools文件映像到CDROM中； = 2 * GB3 把“VMwareTools-6.5.0-118166.i386.rpm和VMwareTools-6.5.0-118166.tar.gz”文件復(fù)制 /tmp 目錄中，然后選擇一種安裝方式。在此我選VMwareTools-6.0.2-59824.tar.gz。 = 3 * GB3 進入/tmp目錄，解壓# tar -zxvf VMwareTools-6.5.0-118166.tar.gz = 4 * GB3 進入/tmp vmware-tools-distrib目錄

26、中，輸入 ./vmware-install.pl進行安裝，在安裝過程中根據(jù)提示進行選擇，在此我一路選擇回車即可。3、交叉編譯器的安裝在安裝交叉編譯器前，首先要實現(xiàn)在Linux中能夠共享Windows中的文檔，即能夠把開發(fā)板所需的交叉編譯器拷貝到Linux中，然后才能進行安裝。點擊VMsettingsoptionsShared Folders,通過add進行F: SBC共享目錄的添加。添加的共享目錄會在/mnt/hgfs目錄中。交叉編譯器和內(nèi)核就放在SBC中。其安裝的過程如下： = 1 * GB3 在根目錄下新建SBC-linux的文件名，把共享目錄SBC中的內(nèi)容復(fù)制到該目錄下，然后在該目錄下執(zhí)

27、行命令tar -zxvf arm-linux-toolchains.tgz,并把2.95.3這個目錄復(fù)制到/usr/local/arm目錄中。 = 2 * GB3 為了可以方便的使用arm-linux-gcc編譯器系統(tǒng)，把交叉編譯器設(shè)置為全局變量，進入/etc，執(zhí)行vi /etc/profile ,在pathmunge /usr/local/sbin后添加pathmunge /usr/local/arm/2.95.3/bin，保存退出。 = 3 * GB3 測試交叉編譯器是否安裝成功，首先在SBC-linux目錄下執(zhí)行命令tar zxvf SBC2410II.tgz,并把SBC2410II目錄

28、復(fù)制到/SBC-linux目錄中,然后進入目錄/SBC-linux/ SBC2410II/examples/hello后執(zhí)行arm-linux-gcc o hello hello.c ,在hello目錄下會生成hello.o的目標文件。4、以“hello,world”程序為例熟悉整個開發(fā)過程 = 1 * GB3 在 PC 上編輯以下源代碼，并保存為 hello.c#include int main(void) printf(hello, Nanchang University College of Science and Technology!n); return 0; = 2 * GB3 編

29、譯 hello 使用以下命令編譯：arm-linux-gcc o hello hello.c將生成 hello 可執(zhí)行文件。 = 3 * GB3 下載并運行把U盤插入 PC 的 USB，把/SBC-linux/ SBC2410II/examples/hello目錄中的Hello.o目標文件復(fù)制到U盤中。然后把優(yōu)盤拔下來插入到 SBC-2410X 的 USB HOST 端口，打開dnw.exe終端，連接好超級終端（其中波特率設(shè)置為115200bps，com設(shè)置為PC機上相對應(yīng)的端口），啟動EM-SBC2410開發(fā)板，按照以下命令操作：#mount /dev/sda1 /mnt; 掛接優(yōu)盤#cp

30、/mnt/hello /bin; 把 hello 復(fù)制到 bin 目錄 #hello; 執(zhí)行 hello在終端上將出現(xiàn)“hello, Nanchang University College of Science and Technology!”字樣。然后輸入#umount /mnt命令退出U盤。（千萬記住不要直接拔下U盤，否則有可能會對U盤造成損壞。）5、基于ARM的音頻控制的放大部分的硬件電路設(shè)計及制作按要求進行音頻控制的放大部分的電路設(shè)計，利用protel軟件畫出原理圖并生成PCB圖，利用自己的PCB圖，根據(jù)印制電路制版的整個工藝過程（在工程訓(xùn)練3及其工程訓(xùn)練4中已經(jīng)過嚴格的訓(xùn)練），制作出

31、最后的PCB板。PCB板制作完畢后，在自己的的PCB板上進行電路的焊接并調(diào)試成功。6、音頻設(shè)備驅(qū)動程序的實現(xiàn)在Linux下，音頻設(shè)備驅(qū)動程序的實現(xiàn)與文件系統(tǒng)的操作密切相關(guān)。Linux將各種設(shè)備以文件的形式給出統(tǒng)一的接口，如何對各種音頻設(shè)備進行操作是在Linux上進行音頻編程的關(guān)鍵，通過內(nèi)核提供的一組系統(tǒng)調(diào)用，應(yīng)用程序能夠訪問聲卡驅(qū)動程序提供的各種音頻設(shè)備接口，這是在Linux下進行音頻編程的最簡單也是最直接的方法。UDA1341驅(qū)動程序位于:/SBC-linux/SBC2410II/kernel/drivers/sound/s3c2410-uda1341.c，該設(shè)備驅(qū)動程序比較多，其主要模塊包

32、括：UDA1341驅(qū)動的初始化、打開音頻設(shè)備、緩存區(qū)設(shè)計、ioctl系統(tǒng)調(diào)用和音頻數(shù)據(jù)的播放和錄制。7、媒體播放器的移植Mplayer是Linux下強大的媒體播放器，對媒體格式廣泛支持，最新的版本可以支持Divx、H.264、MPEG4等最新的媒體格式，可以實時在線播放視頻流，是目前嵌入式媒體播放器的首選。其媒體播放器的移植過程如下： = 1 * GB3 安裝和編譯Mplayer的源代碼可以從其主頁 HYPERLINK http:/www.mplayerhq.hu http:/www.mplayerhq.hu下載。打開Mplayer官方網(wǎng)站的主頁，可以看到“download”鏈接，單擊即進入下

33、載頁面。在該頁面里可以看到“daily CVS snapshot source”的下載部分，這部分鏈接指向了每天提交到CVS服務(wù)器里最新的Mplayer源代碼包，鼠標單擊一下開始下載。對下載的文件Mplayer-current.tar.bz2解壓縮：#tar zvvf Mplayer-current.tar.bz2在解壓縮得到的Mplayer-0.93目錄下有一個腳本文件mkall，這個文件是一個編譯腳本，在該目錄下直接執(zhí)行：#./mkall該腳本將配置并編譯mplay， 下面是該腳本所進行的配置和編譯命令：./configure cc=usr/local/arm/2.95.3/bin/arm

34、-linux-gcc-target=arm-linuxwith-extralibdir=/usr/local/2.95.3/bin/arm-linux-gcc/lib with-extraincdir=usr/local/2.95.3/bin/arm-linux/include/-disable-sd1 enable-static -disable- dvdnav disable-tv disable-gui disable-mpdvdkit enable-linux-devfsmake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。

35、= 2 * GB3 下載運行播放mp3歌曲（shanghaitan.mp3），在終端上輸入#madplay /root/Documents shanghaitan.mp3在終端上將出現(xiàn)：MPEG Audio Decoder 0.15.0 (beta) - Copyright (C) 2000-2003 Robert Leslie et al. Title: 上海灘 Artist: 葉麗儀 Year: 2000 Genre: Goa按Ctrl+C退出。8、掛U盤播放mp3格式的歌曲往U盤中拷入keai.mp3和quan.mp3兩首歌曲，輸入命令：#mount /dev/sda1 /mnt; 掛接

36、優(yōu)盤#madplay /mnt keai.mp3在終端上將出現(xiàn)：MPEG Audio Decoder 0.15.0 (beta) - Copyright (C) 2000-2003 Robert Leslie et al. /mntinput: read: Is a directory keai.mp3按Ctrl+C退出。輸入命令：#madplay /mnt quan.mp3在終端上將出現(xiàn)：MPEG Audio Decoder 0.15.0 (beta) - Copyright (C) 2000-2003 Robert Leslie et al. /mntinput: read: Is a d

37、irectory quan.mp3 Title: 全是愛 Copyright (C) QQ音樂 Artist: 鳳凰傳奇 Album: 最炫民族風(fēng) Year: 2009 Genre: Other9、軟硬件的聯(lián)調(diào)把自己制作的音頻放大電路接入EM-SBC2410開發(fā)板的音頻接口，在終端上重復(fù)執(zhí)行步驟7和步驟8，將聽到所播放的歌曲。3.6 工程訓(xùn)練總結(jié)工程訓(xùn)練按上述要求完成基于ARM的音頻控制，最終能正常播放U盤中的mp3歌曲，要根據(jù)各專業(yè)的要求和格式，做出工程訓(xùn)練報告。學(xué)生完成的工程訓(xùn)練報告，由帶教老師批改，給出成績，如成績合格者可獲2個學(xué)分。3.7 參考文獻1、深圳芯控科技有限公司編，EM-SB

38、C2410用戶手冊，2008年6月2、黃麗娜、管佩森、陳彩可著，Red Hat Linux 9.0基礎(chǔ)教程，清華大學(xué)出版社，20043、馬忠梅、李善平、康慨，葉楠著，ARM&Linux嵌入式教程，北京航天航空出版社，20044、于明、范書瑞、曾祥燁編著，ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)教程，電子工業(yè)出版社，2006年9月附錄資料:不需要的可以自行刪除ARM經(jīng)典40問答第1問：Q:請問在初始化CPU堆棧的時候一開始在執(zhí)行mov r0, LR這句指令時處理器是什么模式A:復(fù)位后的模式，即管理模式。第2問： Q:請教：MOV中的8位圖立即數(shù)，是怎么一回事 0 xF0000001是怎么來的 A:是循環(huán)右移

39、，就是一個0255 之間的數(shù)左移或右移偶數(shù)位的來的，也就是這個數(shù)除以4一直除， 直到在0-255的范圍內(nèi)它是整數(shù)就說明是可以的！ A:8位數(shù)（0-255）循環(huán)左移或循環(huán)右移偶數(shù)位得到的，F(xiàn)0000001既是0 x1F循環(huán)右移4位，符合規(guī)范，所以是正確的。這樣做是因為指令長度的限制，不可能把32位立即數(shù)放在32位的指令中。移位偶數(shù)也是這個原因?？梢钥匆豢?HYPERLINK t _blank arm體系結(jié)構(gòu)（ADS自帶的英文文檔）的相關(guān)部分。第3問： Q:請教： HYPERLINK t _blank arm微控制器基礎(chǔ)與實戰(zhàn)2.2.1節(jié)關(guān)于第2個操作數(shù)的描述中有這么一段：#inmed_8r常數(shù)表

40、達式。該常數(shù)必須對應(yīng)8位位圖，即常熟是由一個8位的常數(shù)循環(huán)移位偶數(shù)位得到。 合法常量：0 x3FC,0,0 xF0000000,200,0 xF0000001. 非法常量：0 x1FE,511,0 xFFFF,0 x1010,0 xF0000010. 常數(shù)表達式應(yīng)用舉例： LDR R0,R1,#-4 ;讀取 R1 地址上的 HYPERLINK / t _blank 存儲器單元內(nèi)容，且 R1 = R1-4 針對這一段，我的疑問： 1. 即常數(shù)是由一個8位的常數(shù)循環(huán)移位偶數(shù)位得到，這句話如何理解 2. 該常數(shù)必須對應(yīng)8位位圖，既然是8位位圖，那么取值為0-255,怎么0 x3FC這種超出255的數(shù)

41、是合法常量呢 3. 所舉例子中，合法常量和非法常量是怎么區(qū)分的 如0 x3FC合法，而0 x1FE卻非法0 xF0000000,0 xF0000001都合法，而0 xF0000010又變成了非法 4. 對于匯編語句 LDR R0,R1,#-4,是先將R1的值減4結(jié)果存入R1,然后讀取R1所指單元的 值到R0,還是先讀取R1到R0,然后再將R1減4結(jié)果存入R1 A:提示，任何常數(shù)都可用底數(shù)*2的n次冪 來表示。 1. HYPERLINK t _blank arm結(jié)構(gòu)中，只有8bits用來表示底數(shù)，因此底數(shù)必須是8位位圖。 2. 8位位圖循環(huán)之后得到常數(shù)，并非只能是8位。 3. 0 xF00000

42、10底數(shù)是9位，不能表示。 4. LDR R0, R1, #-4 是后索引，即先讀，再減。 可以看一看 HYPERLINK t _blank arm體系結(jié)構(gòu)對相關(guān)尋址方式的說明。第4問： Q:在程序移植的過程中，什么代碼段處于什么樣的模式，這可真是一個困擾人的大難題，有沒有一種標志或辦法能夠識別代碼段處于什么樣的模式 A:讀取 CPSR ,任何時候都是可以讀。第5問： Q:為什么保護現(xiàn)場時，總是保護 R0-R3,R12,為什么不保護R4-R11A:請看一看 HYPERLINK t _blank arm-thumb過程調(diào)用標準這個文檔。第6問： Q:請問 mov R1,#0 x00003DD0

43、錯誤： out of the range of operation是怎么回事情 我就是想IODIR=0 x00003dd0,匯編就是 LDR R0,=IODIR MOV R1,#0 x00003dd0 STR R1,R0 編譯時候說是超出操作范圍 A:使用ldr,mov的操作數(shù)為8位位圖數(shù)。第7問： Q:在 HYPERLINK t _blank arm7TDMI（-S）處理器內(nèi)部有37個用戶可見的寄存器： 問題：用戶可見應(yīng)該怎樣理解 這37個寄存器是否是37個不同的物理寄存器， 例如R8與R8_fiq應(yīng)該是兩個不同的物理寄存器吧 A:用戶可見是指用戶可以通過程序操作的。R8與R8_fiq是兩個

44、不同的寄存器。第8問： Q: USR模式，SVC模式，IRQ模式分別有哪些限制 A:對于外設(shè)操作限制與芯片設(shè)計有關(guān)。USR模式不能設(shè)置CPSR寄存器。 用戶模式下無SPSR寄存器，代碼可以為 HYPERLINK t _blank arm,Thumb.第9問： Q:請問在初始化堆棧時就決定了工作模式是什么意思 如何決定工作模式的 A:設(shè)置CPSR寄存器。第10問： Q:請問： HYPERLINK t _blank arm匯編程序設(shè)計中所謂的文字池作何理解 A:可以理解為常量數(shù)組，文字池中保存的是常量，這些常量可以是正常的常量，也可以是地址。第11問： Q:為什么在中斷向量表中不直接LDR PC,

45、異常地址.而是使用一個標號，然有再在后面使用DCD定義這個標號 A:因為LDR指令只能跳到當(dāng)前PC 4kB范圍內(nèi)，而B指令能跳轉(zhuǎn)到32MB范圍，而現(xiàn)在這樣在LDR PC, xxxx這條指令不遠處用xxxxDCD定義一個字，而這個字里面存放最終異常服務(wù)程序的地址，這樣可以實現(xiàn)4GB全范圍跳轉(zhuǎn)。 Q: LDR 不是可以全空間跳轉(zhuǎn)的嗎 HYPERLINK t _blank arm微控制器基礎(chǔ)與實戰(zhàn)程序清單5.3. A: LDR偽指令通過設(shè)置指令緩沖池才能實現(xiàn)全范圍跳轉(zhuǎn)，而LDR指令則只能實現(xiàn)4KB范圍跳轉(zhuǎn)。第12問： Q: ARM7TDMI-S和 HYPERLINK t _blank arm7TDM

46、I有何區(qū)別 A: ARM7TDMI-S是ARM7TDMI的可綜合（synthesizable）版本（軟核）。 對應(yīng)用工程師來說，除非芯片生產(chǎn)廠商對ARM7TDMI-S進行了裁減，否則ARM7TDMI-S與ARM7TDMI沒有太大的區(qū)別，其編程模型與 HYPERLINK t _blank arm7TDMI一致。第13問： Q: DCD偽指令的疑惑。 StackUsr DCD UsrStackSpace + （USR_STACK_LEGTH - 1） * 4 這句話是什么意思 DCD后面的程序標號或數(shù)字表達式是何意 A:它的內(nèi)容是初始化遞減堆棧的最高地址，看 HYPERLINK t _blank

47、arm微控制器基礎(chǔ)與實戰(zhàn)2.3.2節(jié)。 第2章 編譯器與語言第14問： Q:00254: Unimplemented RDI message是什么錯誤提示 我的設(shè)置連接都正常，是不是芯片燒了 A:是JTAG的問題?？梢韵仁褂肐SP操作試試就知道了，如果能ISP,說明LPC2104沒有損壞，還能正常運行程序。第15問： Q:請教：我在調(diào)試程序的時候在AXD中出現(xiàn)這樣的提示信息： RDI Warning 00159:could not open specified device port. 我是根據(jù)配套教程的步驟設(shè)置的。 A:請按照光盤easy HYPERLINK t _blank arm_dri

48、vereadme.txt安裝驅(qū)動程序。第16問： Q:我用實驗程序運行經(jīng)常出現(xiàn)下列信息！ 程序不能 HYPERLINK / t _blank 下載到目標板。 Warnning! interrupt vectors data is not correct! Program you downloaded can not run freely! A:1.仿真器配置一定要正確，即Easy HYPERLINK t _blank arm Configuration設(shè)置窗口中的FLASH項中選擇Erase Flash when need; 2.向量表累加和要為0; 3.可以先在RAM調(diào)試一個程序（運行），然

49、后STOP,再使用File-Load Image加載要 HYPERLINK / t _blank 下載到FLASH的調(diào)試文件。第17問： Q:在ADS中是否可以進行軟件調(diào)試基于UCOS-II的程序 A:ADS軟件調(diào)試只能調(diào)試 HYPERLINK t _blank arm的內(nèi)核，不能調(diào)試外設(shè)。但是取消 PLL 鎖定檢測后，可以調(diào)試任務(wù)切換，最終到空閑任務(wù)上。開始移植時軟件仿真是最好的工具。第18問： Q: HYPERLINK t _blank armulate軟件是干什么的 2104不是用EasyJTAG.dll來仿真嗎 A:軟件仿真只能仿真 HYPERLINK t _blank arm 核。第

50、19問： Q:有關(guān)LPC2106.INC的問題。我無法在project引用lpc2106.inc文件，只能引用lpc2106.h文件， 這是什么原因 且當(dāng)我的主程序用匯編編寫時，不能引用lpc2106.h,用lpc2106.inc則無法加入project,請問匯編器應(yīng)如何設(shè)置 A:不用加2106.inc只要該文件在你的工程文件夾中，就可以直接在匯編程序的開始處加 include 2106.inc. 注意：該文件是匯編文件定義的頭文件，定義內(nèi)部寄存器。第20問： Q:入口點是什么意思 我在使用LPC2106上移植UCOS-II,每次MAKE時總是提示我 Image does not have a

51、n entry point,可是我是把光盤的vetctors.s 復(fù)制過來的，而且仔細看了看，已經(jīng)聲明了ENTERY,這是怎么回事A:需要在ADS中設(shè)置入口。第21問： Q:請教：如何定義不被初始化變量 A:讓編譯器不知道有這個內(nèi)存地址即可。 A:如用分散加載文件分配RAM故意預(yù)留一部分RAM不分配，用它來存您不需要初始化的東西?；蛘卟徽{(diào)用編譯器提供的啟動代碼，不過這樣可能編程會麻煩一些。第22問： Q:我直接通過JTAG口 HYPERLINK / t _blank 下載EasyArm板帶的Ext1_test程序到 HYPERLINK t _blank arm中，出現(xiàn)中斷向量的告警： inte

52、rrupt vector is not correct HYPERLINK t _blank arm is not running freely. 果然復(fù)位后芯片不能運行。但是我用串口 HYPERLINK / t _blank 下載后芯片能正常工作，中斷也行的。 并且我用JTAG仿真的話，芯片能正常工作，中斷也行的，唯獨JTAG口 HYPERLINK / t _blank 下載不行。 不知道是什么原因 A:仿真器配置中要設(shè)置Erase Flash when need.也可以這樣試試： 1.可以先打開一個工程在RAM中調(diào)試運行； 2.stop程序； 3.使用File-Load Image重新加載

53、Ext1_test生成的*.axf文件。 Q:仿真器配置中我是設(shè)置了Erase Flash when need,但照你說的話，那不是在RAM下調(diào)試嗎 在RAM下調(diào)試我是可以的，但是下載后出現(xiàn)interrupt vector data is not correct. 我又看了幾篇文章，是不是跟中斷向量表的累加和不為零有關(guān)系啊 A:是的，是向量表的累加和不為零。 因為如果用ISP下載能運行，說明向量表的累加和已為零，而用JTAG下載不能運行的情況可能是 沒有正常下載代碼。先在RAM中調(diào)試，目的是為了后面正確下載程序到FLASH.第23問： Q:用Scatter怎樣將某個函數(shù)或文件定位在Flash的

54、某個位置 第24問： Q:我在仿真時遇到這樣的提示： Error, Flash is protected by user configation! 怎么寫到flash里面呢 A:看配套 HYPERLINK t _blank arm微控制器基礎(chǔ)與實戰(zhàn)附錄一。第25問： Q:我在移植實驗中想到了兩個問題，如下： 1.Debug和Release以及DebugRel有什么不同，為什么在作2104移植實驗時，要用Release 2.在Release中為什么要將RW Base設(shè)置為0 x40000040 我將其設(shè)置為0 x40003000, 為什么不能工作 A:都只是一個問題，內(nèi)存空間的使用，因為跑OS要

55、比較大的內(nèi)存空間，所以要騰出點地方。第26問： Q:請問沒有MMU的 HYPERLINK t _blank arm芯片是否支持使用malloc（）函數(shù)動態(tài)分配內(nèi)存 A:是否支持malloc（）函數(shù)與芯片沒有多大關(guān)系，主要與編譯器有關(guān)。 Q:再問：如果沒有操作系統(tǒng)支持呢 A:也支持。第27問： Q:在I2C實驗程序中，我想查看數(shù)據(jù)緩沖區(qū)DataBuf的值，怎么查看 A:watch窗口或鼠標停留在要查看的變量名上。 Q:我查詢的是寫入DataBuf緩沖區(qū)的值，鼠標在上面根本就不會出現(xiàn)他的值，即使在watch中加入， 結(jié)果也是name not found. A:變量被優(yōu)化，調(diào)試時可以把該變量定義為全

56、局變量查看。第28問： Q:仿真軟件和2104開發(fā)板連接不上 DBE Warning 00041: !An unspecified Debug Toolbox call failed 電源和開發(fā)板都連好，錯誤和沒接開發(fā)板一樣，驅(qū)動也安裝了，安裝時按確定鍵時，軟件很長時間才有如上反應(yīng)，請幫忙 A:1.并口是否正常 2.在其它操作系統(tǒng)（如98）下或其它臺式PC下試試。第29問： Q:如何生成32位hex文件 我在Release Setting- HYPERLINK t _blank arm fromELF-Output Format中設(shè)置為Intel 32bit HEX,可是好像沒有生成hex文件

57、 A:試試這種方法： Target-Target Setting- ost Link中選擇 HYPERLINK t _blank arm fromELF加上你上面設(shè)的應(yīng)該不成問題。第30問： Q:請問關(guān)于settings中r0 base rw base的意思 A:ro:read only,rw:read and write.第31問： Q:編譯成功后的信息第一行，code,R0 data,RW data,ZI data,debug分別代表什么 A:R0 只讀段，即程序代碼空間； RW 可讀/寫段，即數(shù)據(jù)變量空間； ZI 清零變量段，即需要清零初始化的數(shù)據(jù)變量空間。第32問： Q:如何在ADS里面看任務(wù)執(zhí)行的一些情況 比如堆棧。 A:多任務(wù)環(huán)境下的堆棧，內(nèi)存等信息需要調(diào)試軟件的支持才可以實現(xiàn)。 ucos下有一個統(tǒng)計功能的模塊可以間接實現(xiàn)部分功能。第33問： Q:請問向fl