基于FPGA的嵌入式多媒体播放设计

发布时间：2021-03-09 23:05

　　随着微电子技术的不断发展和现场可编程逻辑门阵列FPGA（Field Programmable Gate Array）技术的不断提高,片上可编程系统SOPC（System On a Programmable Chip）技术逐渐成为嵌入式系统技术发展的新方向。本文通过对嵌入式系统实现方案的分析,提出并实现了一个基于SOPC的低成本的嵌入式多媒体播放设计。设计的功能包括:数字图片的保存、回放与浏览、图像处理,音乐播放,电子书,图片的网络传输功能。文件操作设计中,实现了嵌入式软核Nios II对SD卡的初始化和读写程序,以此为基础完成FatFs文件系统的移植,运用文件系统的知识和接口函数读取文件内容,为后续处理作准备;显示界面设计中,实现了液晶显示屏驱动程序,成功的将μC/GUI移植到嵌入式软核Nios II上,并为其添加中文字库,利用μC/GUI进行界面显示相关的操作;音频解码芯片WM8731由硬件描述语言实现的I2C总线配置,结合文件系统完成音频播放;JPEG图片则进行解码处理后显示,为实现图片数据的网络传输功能,引入了包含了TCP/IP协议栈和μC/OS-II操作系统的典型嵌入式网络传输... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

SD卡内部结构

图 3.3 SD 卡初始化流程信息是由命令、应答和数据块组成的。命令分为 CMD 和 ACMD 开头进行区分。为了使 SD 卡 个命令：CMD0 复位命令，CMD55 切换特殊功。主机在发送特殊功能命令之前，应该先发 CM作用。，主机必须先向 SD 卡发送至少 74 个时钟周期 总线模式，并在 SD 总线模式下向 SD 卡发出 电平状态，则 SD 卡进入 SPI 总线模式[9]。SD 卡，若主机读取的应答信号 R1 为 0x01，即表明环发送 CMD55+ACMD41，直到返回 0x00，进，发送 CMD16 设置 SD 卡的读写块大小。写式支持单块（命令字 CMD17）或多块（命令字

图 3.4 单块读操作I 总线模式下的写操作同样支持单块（CMD24）和多块（CMD2据块长度只能是 512 字节。单块写入时，命令为 CMD24，当应写入数据，大小为 512 字节。每个数据块前都有一个起始标志收完毕，卡会给主机发送一个数据应答。数据块接收正确将被作期间，将拉低数据线 DataOut 表示忙状态。单块写操作如图图 3.5 单块写操作3.3 FatFs 嵌入式文件系统移植

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于NiosII和SD卡的数据采集系统的设计[J]. 杨爽,郑丽芳.  核电子学与探测技术. 2009(04)
[3]SPI模式下SD卡驱动的设计与实现[J]. 田茂,鲜于李可,潘永才.  现代电子技术. 2009(14)
[4]基于FPGA的视频监控系统[J]. 邵应昭,任爱锋,初秀琴.  电子技术应用. 2008(05)
[5]JPEG图像解码方案[J]. 吴嘉慧.  现代计算机. 2007(03)
[6]基于Nios Ⅱ的JPEG图像显示系统研究[J]. 郭晓河.  天津工程师范学院学报. 2006(01)
[7]FAT文件系统原理及实现[J]. 邓剑,杨晓非,廖俊卿.  计算机与数字工程. 2005(09)
[8]JPEG解码器的软硬件协同设计[J]. 刘洋,陈杰.  微电子学与计算机. 2005(03)



本文编号：3073629