基于ARM9的簡(jiǎn)易數(shù)碼相框

盡管數(shù)碼相框已經(jīng)出現(xiàn)幾年了，但它對(duì)很多人來(lái)說(shuō)還是個(gè)新概念。數(shù)碼相框通過(guò)液晶的屏幕來(lái)顯示數(shù)字相片，可以通過(guò)讀卡器接口從SD 卡獲取數(shù)字相片信息，并可設(shè)置循環(huán)顯示方式，比普通相框更靈活多變，也給日益增多的數(shù)碼相片提供了一個(gè)新的展示空間。本文介紹一款基于mini2440 型ARM9 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)做的嵌入式簡(jiǎn)易數(shù)碼相框。其硬件包括鍵盤(pán)，IO 口，顯示器軟件包括LINUX 操作系統(tǒng)都是mini2440 的資源，這里不再詳述。

一、主要功能

開(kāi)機(jī)后，顯示開(kāi)機(jī)圖片。點(diǎn)擊觸摸屏上的圖標(biāo)，可以進(jìn)入設(shè)置界面或點(diǎn)播界面。在設(shè)置界面可完成背景音樂(lè)的音量調(diào)節(jié)和設(shè)置播放幻燈片時(shí)的切換時(shí)間。點(diǎn)擊播放界面，進(jìn)入播放USB 中的圖片。

二、開(kāi)發(fā)環(huán)境及硬件電路

1. 主機(jī)環(huán)境

虛擬機(jī)下Fedora9, 開(kāi)通smaba 服務(wù)。

Windows 下使用Source Insight 編輯查看代碼，linux 環(huán)境下編譯。

2. 開(kāi)發(fā)板環(huán)境

Linux 系統(tǒng)采用2.6.26 內(nèi)核。內(nèi)核包含關(guān)鍵的底層驅(qū)動(dòng)，如液晶，聲卡，網(wǎng)卡等。設(shè)計(jì)者應(yīng)有一定的linux 操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)。

3. 硬件

選用的mini2440 是一款低價(jià)實(shí)用的ARM9開(kāi)發(fā)板，是一款性?xún)r(jià)比很高的學(xué)習(xí)板。它采用Samsung S3C2440 為微處理器，采用專(zhuān)業(yè)穩(wěn)定的CPU 內(nèi)核電源芯片和復(fù)位芯片來(lái)保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。開(kāi)發(fā)板提供對(duì)聲卡，網(wǎng)卡，USB等的支持，很方便數(shù)碼相框的制作。

其主要技術(shù)參數(shù)如下：

（1）CPU 處理器： Samsung S3C2440A,主頻400MHz,最高533Mhz ;

（2）SDRAM 內(nèi)存：在板64M SDRAM ;32bit 數(shù)據(jù)總線(xiàn)；SDRAM 時(shí)鐘頻率高達(dá)100MHz ;

（3）FLASH 存儲(chǔ)：在板 64M Nand Flash ;

（4）主要接口和資源：

- 1 個(gè)100M 以太網(wǎng)RJ-45 接口（ 采用DM9000 網(wǎng)絡(luò)芯片） ;

- 3 個(gè)串行口；- 1 個(gè)USB Host ;

- 1 個(gè)USB Slave B 型接口；

- 1 個(gè)SD 卡存儲(chǔ)接口；

- 1 路立體聲音頻輸出接口，一路麥克風(fēng)接口；

（5）LCD 顯示：選用320×240 的32 位彩色液晶，帶觸摸屏；板上集成4 線(xiàn)電阻式觸摸屏接口，可以直接連接四線(xiàn)電阻觸摸屏；支持黑白、4 級(jí)灰度、16 級(jí)灰度、256 色、4096 色STN液晶屏，尺寸從3.5 英寸到12.1 英寸，屏幕分辨率可以達(dá)到1024×768 像素；

（6）帶音頻輸出，用來(lái)播放音樂(lè)。

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三、開(kāi)發(fā)及制作過(guò)程

1. 移植QT（ 版本為qt-embeddedfree-3.3.7）

QT 是一個(gè)跨平臺(tái)的 C++ 圖形用戶(hù)界面庫(kù)，是專(zhuān)為小型設(shè)備提供圖形用戶(hù)界面的應(yīng)用框架和窗口系統(tǒng)。它提供豐富的窗口小部件（Widgets），支持窗口部件的定制，可以為用戶(hù)提供漂亮的圖形界面。QT 是開(kāi)源的圖形界面軟件，也是最流行的圖形界面之一。具體移植步驟如下：

（1） 在ftp://ftp.trolltech.com/qt/source/ 下載QT 源代碼qt-embedded-free-3.3.7.tar.gz和qt-x11- free- 3.3.7.tar.gz .

（2） 編譯qt-x11-free-3.3.7

① tar zxvf qt-x11-free-3.3.7

② cd qt-x11-free-3.3.7

③ ./configure

④ /usr/bin/gmake

（3） 交叉編譯：編譯qt-embedded-free-3.3.7

① tar zxvf qt-embedded-free-3.3.7

② c p q t - x 1 1 - f r e e - 3 . 3 . 7 / b i n / u i c q t -embedded-free-3.3.7/bin

③ c p q t - x 1 1 - f r e e - 3 . 3 . 7 / b i n / m o c q t -embedded-free-3.3.7/bin

④ cd qt-embedded-free-3.3.7

⑤ . / c o n f i g u r e - s h a r e d - t h r e a d-embedded arm -qvfb -freetype -depths4 , 8 , 1 6 , 2 4 , 3 2 - q t - g i f - q t - l i b p n g - q t -libmng -qt-libjpeg -qtopia-sqlite -no-qvfb/usr/bin/gmake

（4） 運(yùn)行qt-embedded-free-3.3.7/example/hello/hello :

#cd qt-embedded-free-3.3.7/example/hello./hello –qws

如果屏幕顯示hello,就說(shuō)明移植成功。

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2.移植音頻播放器

播放器采用Madplay.Madplay 是開(kāi)源播放器，使用方法簡(jiǎn)單。

管理Madplay 的主程序，包括播放、暫停播放、恢復(fù)播放、停止播放。

system（"madplay north.mp3 &"）；

// 利用system 函數(shù)調(diào)用madplay 播放器播放*.mp3 音樂(lè)

system（"madplay north.mp3 -r &"）； //循環(huán)播放：參數(shù)-r

system（"killall -9 madplay"）；

// 利用system 函數(shù)調(diào)用killall 命令將madplay 終止掉

system（"killall -STOP madplay &"）；

// 利用system 函數(shù)調(diào)用killall 命令將madplay 暫停

system（"killall -CONT madplay &"）；

// 利用system 函數(shù)調(diào)用killall 命令恢復(fù)madplay 的播放

具體步驟為：

（1） Madplay 的官方網(wǎng)站是http://www.

underbit.com/products/mad/.通過(guò)該網(wǎng)站的介紹可以得知， 它還需要libmad 和libid3tag兩個(gè)庫(kù)， 從該網(wǎng)站找到下載連接 http://sourceforge.net /project/ showfiles .php?

group_id=12349,就得到了移植 Madplay 所需要的三個(gè)文件：madplay-0.15.2b.tar.gz、libmad-0.15.1b.tar.gz 和libid3tag-0.15.1b.

tar.gz.

（2） 把這三個(gè)文件放到madplay 文件夾中，具體操作如下：

#cd /

#mkdir madplay

#cd madplay

#mkdir src-arm target-arm

解壓后#cd madplay

#for f in $（ls *.tar.gz）； do tar xvzf $f –C/src-arm ; done.

（3） 安裝 libid3tag

#cd /src-x86/libid3tag-0.15.1b

# . / c o n f i g u r e - - p r e f i x = / m a d p l a y /target-x86

#make

#make install

（4）安裝 libmad

#cd / libmad-0.15.1b

#./configure --prefix= /target-arm

#make

#make install

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（5） 編譯安裝madplay

#cd /madplay/madplay-0.15.2b

# . / c o n f i g u r e - - p r e f i x = / m a d p l a y /t a r g e t - x 8 6 - - C P P F L A G S = - I m a d p l a y /t a r g e t - a r m / i n c l u d e – L D F L A G S = - L /madplay/target-arm/lib

生成了編譯所需要的 Makefile 文件，輸入以下命令開(kāi)始編譯安裝：

#make

#make install

（6） 執(zhí)行完畢后，可執(zhí)行文件被安裝在指定目錄/madplay/target-arm/bin/ madplay中?？截愐皇譓P3 文件到madplay 所在的目錄，執(zhí)行：#./madplay test.mp3,就可以聽(tīng)到MP3 的聲音了。

3.編寫(xiě)程序

（1） 寫(xiě)操作流程。

在主程序中建一個(gè)mainwindow 類(lèi)，用來(lái)顯示開(kāi)機(jī)界面并接收開(kāi)機(jī)界面上的點(diǎn)擊事件。

① 主程序中建一個(gè)setting 類(lèi)， 初始化為隱藏，用來(lái)配置設(shè)置背景音樂(lè)、音量，播放幻燈片格式。當(dāng)顯示開(kāi)機(jī)界面時(shí)點(diǎn)擊到配置圖標(biāo)，該類(lèi)的對(duì)象顯示，顯示出配置界面。點(diǎn)擊setting 界面的隱藏圖標(biāo)時(shí)隱藏該界面；配置界面設(shè)置幻燈片切換的切換時(shí)間、音樂(lè)和音量② 主程序中建一個(gè)play 類(lèi)， 初始化為隱藏。

顯示開(kāi)機(jī)界面后，如果點(diǎn)擊到播放按鈕，開(kāi)始播放圖片。播放過(guò)程中，點(diǎn)擊點(diǎn)播界面界面，顯示開(kāi)機(jī)界面。

③ 設(shè)置完畢，點(diǎn)擊"播放"圖標(biāo)，開(kāi)始播放。

（2）制定程序架構(gòu)。

QT 簡(jiǎn)單易用，功能強(qiáng)大，用它來(lái)實(shí)現(xiàn)該作品的功能，在寫(xiě)程序上省去了很多事。它提供對(duì)大多數(shù)目前流行圖片格式的支持，如BMP、PNG、JPEG 等，并且可以對(duì)圖片進(jìn)行加工。我們可以通過(guò)QT 編程，實(shí)現(xiàn)圖片的翻轉(zhuǎn)、扭曲、縮放、重疊，以及播放幻燈片的各種切換效果。用觸摸屏實(shí)現(xiàn)輸入操作，進(jìn)行界面切換。

（3）編輯調(diào)試程序。

程序用C++ 編寫(xiě)，在windows 主機(jī)系統(tǒng)下用source insight 軟件編輯，通過(guò)文件共享，在虛擬機(jī)linux 環(huán)境下編譯。具體步驟如下：

① 在windows 主機(jī)和linux 虛擬機(jī)的共享目錄下， 打開(kāi)source insight 軟件，建一個(gè)工程，并把QT 源代碼導(dǎo)入source insight 該工程，然后在這個(gè)工程里新建數(shù)碼相框文件，這樣，類(lèi)成員會(huì)自動(dòng)補(bǔ)齊。

② 編輯完畢，保存。

③ 進(jìn)入虛擬機(jī)的數(shù)碼相框工程路徑， 執(zhí)行以下面命令， 進(jìn)行編譯。

/bin/qmake –project

/bin/qmake

make

④ 掛載開(kāi)發(fā)板，調(diào)試（用NFS）。進(jìn)入開(kāi)發(fā)板終端，執(zhí)行相關(guān)命令，觀(guān)看程序執(zhí)行效果。

重復(fù)以上步驟，直至程序調(diào)試滿(mǎn)意，然后把調(diào)好的程序燒入板子的flash 芯片中脫機(jī)運(yùn)行。

四、結(jié)語(yǔ)

數(shù)碼相框要求簡(jiǎn)潔實(shí)用、界面美觀(guān)，力求給人以精神上的享受。本制作圍繞這一目標(biāo)，突出界面的美化，如幻燈片的切換、音量調(diào)整的界面等。該數(shù)碼相框功能簡(jiǎn)單，大體框架已具備，在此基礎(chǔ)上還可以進(jìn)行很多修改和升級(jí)，比如連接網(wǎng)絡(luò)、播放視屏、顯示日歷、鬧鐘等。