基于FPGA的嵌入式多媒體播放設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-09 23:05
隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展和現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列FPGA(Field Programmable Gate Array)技術(shù)的不斷提高,片上可編程系統(tǒng)SOPC(System On a Programmable Chip)技術(shù)逐漸成為嵌入式系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的新方向。本文通過(guò)對(duì)嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案的分析,提出并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于SOPC的低成本的嵌入式多媒體播放設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的功能包括:數(shù)字圖片的保存、回放與瀏覽、圖像處理,音樂(lè)播放,電子書(shū),圖片的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能。文件操作設(shè)計(jì)中,實(shí)現(xiàn)了嵌入式軟核Nios II對(duì)SD卡的初始化和讀寫(xiě)程序,以此為基礎(chǔ)完成FatFs文件系統(tǒng)的移植,運(yùn)用文件系統(tǒng)的知識(shí)和接口函數(shù)讀取文件內(nèi)容,為后續(xù)處理作準(zhǔn)備;顯示界面設(shè)計(jì)中,實(shí)現(xiàn)了液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)程序,成功的將μC/GUI移植到嵌入式軟核Nios II上,并為其添加中文字庫(kù),利用μC/GUI進(jìn)行界面顯示相關(guān)的操作;音頻解碼芯片WM8731由硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的I2C總線配置,結(jié)合文件系統(tǒng)完成音頻播放;JPEG圖片則進(jìn)行解碼處理后顯示,為實(shí)現(xiàn)圖片數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能,引入了包含了TCP/IP協(xié)議棧和μC/OS-II操作系統(tǒng)的典型嵌入式網(wǎng)絡(luò)傳輸...
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
SD卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)
圖 3.3 SD 卡初始化流程信息是由命令、應(yīng)答和數(shù)據(jù)塊組成的。命令分為 CMD 和 ACMD 開(kāi)頭進(jìn)行區(qū)分。為了使 SD 卡 個(gè)命令:CMD0 復(fù)位命令,CMD55 切換特殊功。主機(jī)在發(fā)送特殊功能命令之前,應(yīng)該先發(fā) CM作用。,主機(jī)必須先向 SD 卡發(fā)送至少 74 個(gè)時(shí)鐘周期 總線模式,并在 SD 總線模式下向 SD 卡發(fā)出 電平狀態(tài),則 SD 卡進(jìn)入 SPI 總線模式[9]。SD 卡,若主機(jī)讀取的應(yīng)答信號(hào) R1 為 0x01,即表明環(huán)發(fā)送 CMD55+ACMD41,直到返回 0x00,進(jìn),發(fā)送 CMD16 設(shè)置 SD 卡的讀寫(xiě)塊大小。寫(xiě)式支持單塊(命令字 CMD17)或多塊(命令字
圖 3.4 單塊讀操作I 總線模式下的寫(xiě)操作同樣支持單塊(CMD24)和多塊(CMD2據(jù)塊長(zhǎng)度只能是 512 字節(jié)。單塊寫(xiě)入時(shí),命令為 CMD24,當(dāng)應(yīng)寫(xiě)入數(shù)據(jù),大小為 512 字節(jié)。每個(gè)數(shù)據(jù)塊前都有一個(gè)起始標(biāo)志收完畢,卡會(huì)給主機(jī)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)答。數(shù)據(jù)塊接收正確將被作期間,將拉低數(shù)據(jù)線 DataOut 表示忙狀態(tài)。單塊寫(xiě)操作如圖圖 3.5 單塊寫(xiě)操作3.3 FatFs 嵌入式文件系統(tǒng)移植
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HCS12X單片機(jī)的SD卡FAT文件系統(tǒng)讀寫(xiě)設(shè)計(jì)[J]. 時(shí)堯. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2010(09)
[2]基于NiosII和SD卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 楊爽,鄭麗芳. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2009(04)
[3]SPI模式下SD卡驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 田茂,鮮于李可,潘永才. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2009(14)
[4]基于FPGA的視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 邵應(yīng)昭,任愛(ài)鋒,初秀琴. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2008(05)
[5]JPEG圖像解碼方案[J]. 吳嘉慧. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī). 2007(03)
[6]基于Nios Ⅱ的JPEG圖像顯示系統(tǒng)研究[J]. 郭曉河. 天津工程師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(01)
[7]FAT文件系統(tǒng)原理及實(shí)現(xiàn)[J]. 鄧劍,楊曉非,廖俊卿. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2005(09)
[8]JPEG解碼器的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)[J]. 劉洋,陳杰. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2005(03)
本文編號(hào):3073629
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
SD卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)
圖 3.3 SD 卡初始化流程信息是由命令、應(yīng)答和數(shù)據(jù)塊組成的。命令分為 CMD 和 ACMD 開(kāi)頭進(jìn)行區(qū)分。為了使 SD 卡 個(gè)命令:CMD0 復(fù)位命令,CMD55 切換特殊功。主機(jī)在發(fā)送特殊功能命令之前,應(yīng)該先發(fā) CM作用。,主機(jī)必須先向 SD 卡發(fā)送至少 74 個(gè)時(shí)鐘周期 總線模式,并在 SD 總線模式下向 SD 卡發(fā)出 電平狀態(tài),則 SD 卡進(jìn)入 SPI 總線模式[9]。SD 卡,若主機(jī)讀取的應(yīng)答信號(hào) R1 為 0x01,即表明環(huán)發(fā)送 CMD55+ACMD41,直到返回 0x00,進(jìn),發(fā)送 CMD16 設(shè)置 SD 卡的讀寫(xiě)塊大小。寫(xiě)式支持單塊(命令字 CMD17)或多塊(命令字
圖 3.4 單塊讀操作I 總線模式下的寫(xiě)操作同樣支持單塊(CMD24)和多塊(CMD2據(jù)塊長(zhǎng)度只能是 512 字節(jié)。單塊寫(xiě)入時(shí),命令為 CMD24,當(dāng)應(yīng)寫(xiě)入數(shù)據(jù),大小為 512 字節(jié)。每個(gè)數(shù)據(jù)塊前都有一個(gè)起始標(biāo)志收完畢,卡會(huì)給主機(jī)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)答。數(shù)據(jù)塊接收正確將被作期間,將拉低數(shù)據(jù)線 DataOut 表示忙狀態(tài)。單塊寫(xiě)操作如圖圖 3.5 單塊寫(xiě)操作3.3 FatFs 嵌入式文件系統(tǒng)移植
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HCS12X單片機(jī)的SD卡FAT文件系統(tǒng)讀寫(xiě)設(shè)計(jì)[J]. 時(shí)堯. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2010(09)
[2]基于NiosII和SD卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 楊爽,鄭麗芳. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2009(04)
[3]SPI模式下SD卡驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 田茂,鮮于李可,潘永才. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2009(14)
[4]基于FPGA的視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 邵應(yīng)昭,任愛(ài)鋒,初秀琴. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2008(05)
[5]JPEG圖像解碼方案[J]. 吳嘉慧. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī). 2007(03)
[6]基于Nios Ⅱ的JPEG圖像顯示系統(tǒng)研究[J]. 郭曉河. 天津工程師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(01)
[7]FAT文件系統(tǒng)原理及實(shí)現(xiàn)[J]. 鄧劍,楊曉非,廖俊卿. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2005(09)
[8]JPEG解碼器的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)[J]. 劉洋,陳杰. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2005(03)
本文編號(hào):3073629
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