電子綜合課程設(shè)計(jì)報(bào)告--基于arm+linux的mp3播放器

1、<p>　　電子綜合課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　基于ARM+linux的MP3播放器</p><p>　　主要指標(biāo)和要求：1、能夠正常的播放音樂(lè)</p><p>　　2、能夠播放自己隨意指定的音樂(lè)</p><p>　　3、播放的是MP3格式的音樂(lè)</p><p>　　4、能夠?qū)崿F(xiàn)五秒快進(jìn)和五秒快退<

2、;/p><p>　　5、能夠?qū)崿F(xiàn)正常退出</p><p>　　方案選擇及工作原理：</p><p>　　1、MP3解碼原理：MP3文件解碼流程</p><p>　　對(duì)于一個(gè)MP3文件的解碼，本質(zhì)上就是循環(huán)地對(duì)每一個(gè)</p><p>　　Frame進(jìn)行解碼，直到完成所有Frame的解碼，或者中途出現(xiàn)</p>&

3、lt;p>　　錯(cuò)誤而中止。MP3文件的解碼流程如圖l所示bj。</p><p>　　而對(duì)于每一幀的解碼，首先是要獲取每一幀的同步字符</p><p>　　和幀頭信息，從而獲得相應(yīng)的參數(shù)，并根據(jù)對(duì)幀頭信息的分析</p><p>　　進(jìn)而得到實(shí)際一幀的音頻數(shù)據(jù)；然后讀取主要數(shù)據(jù)并獲得縮放因子數(shù)據(jù)和霍夫曼碼字，接著進(jìn)行霍夫曼解碼；其次進(jìn)行反</p>&

4、lt;p>　　量化，并根據(jù)幀頭的立體聲信息對(duì)反量化結(jié)果進(jìn)行立體聲處</p><p>　　理；最后通過(guò)混迭處理、IMDCT和合成濾波器重建數(shù)字音頻信</p><p>　　號(hào)的解碼，生成PCM數(shù)據(jù)。然后將PCM數(shù)據(jù)寫(xiě)入聲卡設(shè)</p><p>　　備，即可實(shí)現(xiàn)音頻文件的播放。</p><p>　　2 、MP3播放原理：在linux內(nèi)核中有已經(jīng)

5、做好了的聲卡驅(qū)動(dòng)程序，所以當(dāng)我們加載聲卡驅(qū)動(dòng)后我們就會(huì)在文件系統(tǒng)的/dev/下看到/dev/dsp 這個(gè)聲卡文件，根據(jù)文件的特性我們只要把我們的解碼后的音樂(lè)文件不斷地讀出并寫(xiě)入聲卡文件即可實(shí)現(xiàn)正常的聲音播放，其中我們讀文件用read()這個(gè)系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)寫(xiě)文件用write()這系統(tǒng)調(diào)用，用ioctl()控制聲卡文件的某些參數(shù)。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、快退的方案：</p><p>　　

6、a:循環(huán)讀寫(xiě)文件之前創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程，這個(gè)子進(jìn)程專門負(fù)責(zé)循環(huán)檢測(cè)getchar()中輸入的字符，根據(jù)不同的字符做出不同的反應(yīng)，比如快進(jìn)、快退、正常退出等，這個(gè)方案優(yōu)點(diǎn)是思路明了，便于接受，但其缺點(diǎn)是進(jìn)程是屬于強(qiáng)占式的不利于進(jìn)程的執(zhí)行。</p><p>　　b:在循環(huán)讀寫(xiě)文件之前，編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)mode(),用來(lái)把程序由阻塞同步變?yōu)楫惒侥Ｊ剑@樣只要在循環(huán)讀寫(xiě)中加入getchar()就不會(huì)阻塞進(jìn)程了，該方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，使

7、程序執(zhí)行也更合理。</p><p>　　綜上，我們選擇b方案。</p><p>　　三 、各模塊及頂層文件的設(shè)計(jì)：</p><p>　　1、MP3 解碼原理圖：</p><p>　　否 </p><p>　　是 </p><p><b&

8、gt;　　是</b></p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　是</b></p><p><b>　　系統(tǒng)主程序流程圖：</b></p><p><b>　　否</b></p><p><

9、;b>　　是</b></p><p><b>　　是 </b></p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　是</b></p><p><b>　　否</b></p><p>　

10、　以下為部分主程序 </p><p>　　int main(char argc,char **argv)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　int fd1,fd2,n,speed=44100,channel=2,fmt=AFMT_S16_LE;</p><p>　　char buf1[

11、1024];</p><p>　　char com; </p><p>　　struct wav_fmt wav;</p><p>　　if(argc<2)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("The parameter is too les

12、s\n");</p><p><b>　　exit(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　fd1=open(argv[1],O_RDONLY);</p><p><b>　　if(fd1<0)</b></p>

13、<p><b>　　{</b></p><p>　　printf("open the %s fail\n",argv[1]);</p><p><b>　　exit(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　fd2

14、=open("/dev/dsp",O_WRONLY);</p><p><b>　　if(fd2<0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("open the /dev/dsp fail\n");</p><p&

15、gt;<b>　　exit(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　read(fd1,&wav,sizeof(struct wav_fmt));</p><p>　　printf("speed:%d,bitspersample:%d,channel:%d\n"

16、,wav.speed,wav.bitspersample,wav.nchannels);</p><p>　　ioctl(fd2,SNDCTL_DSP_SETFMT,&fmt);</p><p>　　ioctl(fd2,SNDCTL_DSP_SPEED,&speed);</p><p>　　ioctl(fd2,SNDCTL_DSP_CHANNELS,

17、&channel);</p><p><b>　　mode();</b></p><p>　　while((n=read(fd1,buf1,1024))>0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　write(fd2,buf1,n);</p><

18、;p>　　com=getchar();</p><p>　　switch(com)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 'a':lseek(fd1,time,SEEK_CUR);break;</p><p>　　case 'b':lseek(fd1,

19、-time,SEEK_CUR);break;</p><p>　　case 'q':printf("\n");exit(0);</p><p>　　default:break;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b><

20、/p><p>　　printf("your opration is successful\n");</p><p>　　exit(0); </p><p>　　遇到的問(wèn)題及解決方法：</p><p>　　1、聲卡的參數(shù)不好設(shè)置，即聲卡的采樣速度、聲道、格式等不好準(zhǔn)確地設(shè)置。&l

21、t;/p><p>　　解決方法：用wav_fmt這個(gè)結(jié)構(gòu)體將音頻文件額參數(shù)特性讀進(jìn)這個(gè)結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)中的變量的值就是與該音頻文件相對(duì)應(yīng)的參數(shù)</p><p>　　在控制快進(jìn)、快退等功能時(shí)需要getchar(),而這個(gè)函數(shù)在鍵盤沒(méi)有輸入時(shí)進(jìn)程會(huì)阻塞，這樣可能造成音頻難以繼續(xù)播放</p><p>　　解決方法：編寫(xiě)一個(gè)mode()函數(shù)使進(jìn)程在getchar()之前進(jìn)入異步模

22、式，這樣就能使進(jìn)程在沒(méi)有輸入字符的情況下照樣正常運(yùn)行。</p><p>　　經(jīng)過(guò)后續(xù)測(cè)試上述方法很好的解決了所遇到的問(wèn)題。</p><p><b>　　收獲及其體會(huì)：</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)的嵌入式MP3播放器目前已實(shí)現(xiàn)，并擁有市面MP3播放器的基本功能且在arm9嵌入式平臺(tái)上運(yùn)行良好。當(dāng)然，在MP3播放器的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，也遇到