1、厦门大学软件学院毕业设计（论文）开题报告学生姓名 洪翼 班级 03 转专业 学号 01130023指导教师姓 名 曾文华 职称 教授 所在单位 软件学院毕业设计题目基于 HHARM9-EDU 实验平台的嵌入式 Linux 硬盘 MP3 系统开发- MP3 音频解码与 LCD 图形界面设计部分1 毕业设计目标：1. 1 总体目标在 ARM9 CPU 的嵌入式系统上实现带彩色液晶显示屏的硬盘 MP3 播放功能.图（1） 嵌入式硬盘 MP3 播放器基本原理1.2 阶段目标1.1.1 掌握嵌入式 Linux 的内核移植与烧录。1.1.2 设计基于化恒科技公司 HHARM9-EDU 实验板的嵌入式 Li
2、nux USB/串口并口 LED/键盘设备驱动程序。掌握嵌入式系统开发的过程。如何将宿主机 Linux 系统上各种设备和接口驱动移植到嵌入式系统上 .1.1.3 HHARM9-EDU LCD/触摸屏 程序设计.通过 PC 机上的 LCD 驱动移植原理.理解芯片手册中 LCD 相关寄存器的配置理解 MiniGUI 的工作原理,实现对 MinGUI 的支持,并在此基础上实现图形化操作.时间允许的情况下将扩展触摸屏相关程序的设计.2. LCD 驱动程序设计 相关基础与概念2.1 彩色 LCD 概念彩色 LCD（Liquid Crystal Display）彩色液晶显示器，液晶显示器的原料主要就是“液
3、晶” ，液晶的物理化学性质类似冰，它具备液态流体的流动性与固态晶体的光学性质，简单的说，当液晶受到电压的影响，液晶就会改变它的物理性质而产生变 形，于是折射出的角度就会有所不同，进而产生色彩的变化。液晶显示器的概念，从技术面来说，液晶面板包含两片无钠玻璃素材（Substrates） ，中间 夹着一层液晶，当光束通过这层液晶时，液晶体会并排或呈不规则扭转形状，所以液晶更像是一个个闸门，选择光线穿透是否.液晶屏幕显像基本原理LCD 本身只有黑白双色，并没有色彩的变化，其色彩之产生原理相似于传统阴极射线 CRT 屏幕的磷光点作用机制，液晶屏幕一定有一个背光，这个光源一定会打在第一层偏光板上，然后来光
4、到液晶体， 而当光线穿过液晶体时，就会产生光线的色泽改变，穿过液晶体射出来的光线，还必需经过一个彩色滤光片以及第二块偏光板，第一块的偏光板和第二块的偏光板分 别在液晶的前方和后方，两块偏光板相差的 90 度，加上根据液晶的物理特性我们可以知道，液晶体可以利用电压来改变它的晶体形状，这同时通过加电，就能从屏幕上看到色彩变化。也正因为液晶屏幕的显示方式和 CRT 的电子枪完全不同，所以多半液晶屏幕在角度过大的时候会呈现不清楚或看不到的情况，虽然能加装一些设备改良，但可视角度依然比不上传统的阴极射线管，这也是未来 LCD显示器技术上要积极解决的问题。LCD 分成主动矩阵式（又称薄膜电晶体 Activ
5、e Matrix） ，也就是 TFT 的LCD，另一种就是被动矩阵式（又称超转距显示 Passive Matrix）2.1.2 LCD 驱动方式相关概念液晶显示器的驱动方式由电极引线的选择方向确定.因此在选择好液晶显示器后用户无法改变驱动方式.液晶显示的驱动方式一般有静态驱动于动态驱动两种.2.2 USB 相关概念USB 是英文 Universal Serial Bus 的缩写，中文含义是“通用串行总线” 。它是一种应用在 PC 领域的新型接口技术。早在 1995 年，就已经有 PC 机带有 USB 接口了，但由于缺乏软件及硬件设备的支持，这些 PC 机的 USB 接口都闲置未用。随着微软在
6、Windows 中内置了对 USB 接口的支持模块，加上USB 设备的日渐增多，USB 接口才逐步走进了实用阶段。这几年，随着大量支持 USB 的个人电脑的普及，USB 逐步成为 PC 机的标准接口已经是大势所趋。在主机(host)端，最新推出的 PC 机几乎 100%支持USB；而在外设端，使用 USB 接口的嵌入式设备也与日俱增，例如数码相机、扫描仪、游戏杆、磁带和软驱、图像设备等等。2.3 MP3 相关概念从技术层面来看，MP3 是一种音频压缩技术的简称。由于这种压缩方式的全称叫 MPEG AUDIO LAYER3，所以人们把它简称为 MP3。MP3 的音频压缩基于这样一种考虑：因为人耳
7、只能听到一定频段内的声音，而其他更高或更低频率的声音对人耳是没有用处的，所以 MP3 技术就把这部分声音去掉了，从而使得文件体积大为缩小，但在人耳听起来，却并没有什么失真。MP3 可以将声音用 1:10-1:12 的压缩率进行压缩。以一张光碟容量为 650M为例，若以 CD 格式，它只能容纳最多 74 分钟的音乐；如果做成 MP3 格式，一张光碟就能放一百多首歌曲。由于 MP3 的体积小，音质有非常接近 CD，所以在国际互联网上很快流行起来，也成为个人电脑上重要的音频格式。同时，MP3 格式音乐的流行也带动了 MP3 专用播放装置的出现，并在近年来得到快速发展。目前市场上流行的 MP3 设备从
8、功能和性能上已经远远超出了原来“播放器“的范畴，逐步发展成为集音频播放（包括 MP3 之外的音乐格式） 、录音复读、文本阅读、移动存储、FM 收音等功能为一体的多媒体掌上设备。有的高端 MP3 设备甚至还集成了音频编辑处理、电影播放等功能。硬盘 MP3 播放器近年来成为一个嵌入式开发的热点,主要优点是容量大(可以多达数十 G)，功能多(较一般闪存 MP3 播放器功能复杂)，屏幕大(彩色LCD 大屏幕显示)3 实现功能(1) 实现 MPEG AUDIO LAYER3 格式音频文件的解码(MP3)与播放(2) 实现 USB 下载功能(3) 实现触摸屏/小键盘 双输入操作。(4) 在大屏幕彩色 LC
9、D 显示屏上实现友好的 GUI 图形化操作。(5) 在此基础上更进一步实现彩色 LCD 实现带歌词 MP3 文件的同步歌词显示在整个项目中我将主要负责，MP3 音频解码，触摸屏操作，LCD 图形界面设计图（3） 嵌入式硬盘 MP3 播放器 LCD 图形界面示例4实现方法：41 开发流程及软件(1)在 PC 机 Linux 系统上进行代码编写调试编译.操作系统及工具: Red Hat Linux 9.0 (已安装 KDE) Kdeveloper/Kate/vigcc (GCC) 3.2.2 20030222 (Red Hat Linux 3.2.2-5)(2)编译后代码于 HHARM-9-EDU
10、 平台上运行与测试.宿主机 Linux PC(开发) 目标 HHARM9-EDU 实验平台图（ 1） 嵌入式 linux 设备驱动程序开发流程图5 时间安排2005 年 2 月 20 日-2005 年 3 月 20 日 对 Linux 与嵌入式基础知识的学习2005 年 3 月 21 日-2005 年 4 月 10 日 实现嵌入式系统上的 MP3 解码与播放2005 年 4 月 11 日-2005 年 4 月 20 日 完成 LCD，触摸屏驱动程序代码编写2005 年 4 月 21 日-2005 年 4 月 26 日 程序测试以及项目文档初稿完成2005 年 4 月 27 日-2005 年 5 月 初 最终稿完成并装订指导教师审核意见：该同学毕业设计的开题报告目标明确，设计方法合理，时间进度安排能满足学院毕业设计总体的进度要求，同意开题。指导教师签名：曾文华 2005 年 3 月 21 日通过串口将代码烧录嵌入式设备存储器
