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關(guān)于數(shù)碼相框嵌入式實(shí)訓(xùn)報(bào)告范文
篇一：數(shù)碼相框嵌入式課程設(shè)計(jì)正文
摘要：嵌入式系統(tǒng)是在傳統(tǒng)單片機(jī)等技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)結(jié)合硬件和軟件應(yīng)用廣泛功能強(qiáng)大的系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)通過在軟件平臺編譯控制程序并在硬件上運(yùn)行，嵌入式軟件的開發(fā)已經(jīng)在工業(yè)各個(gè)方面都有很多應(yīng)用，學(xué)習(xí)好嵌入式系統(tǒng)開發(fā)已成為現(xiàn)在從事電子研發(fā)人員必不可少的技能。本次課程設(shè)計(jì)是基于嵌入式硬件平臺，完成了有操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，通過在虛擬機(jī)平臺上使用Linux操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在該操作系統(tǒng)下多任務(wù)程序開發(fā)，通過編譯下載能夠在超級終端顯示信息，從而達(dá)到課程設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵字：嵌入式系統(tǒng)；虛擬機(jī)；Linux操作系統(tǒng)；超級終端
目 錄
1．設(shè)計(jì)目的 .........................................................................................................
1 2．設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 ..............................................................................................
1 2.1設(shè)計(jì)的內(nèi)容 ...............................................................................................
1 2.2 要求 .........................................................................................................
1 3．設(shè)計(jì)步驟 .........................................................................................................
1 主要步驟和方法 ..............................................................................................
1 3.1數(shù)字相框軟硬件平臺的選擇....................................................................
2 3.2數(shù)字相框的軟件總體設(shè)計(jì) .......................................................................
2 3.2.功能模塊組織架構(gòu)圖 ..............................................................................
2 4. 環(huán)境搭建 ..........................................................................................................
3 5. 運(yùn)行結(jié)果及調(diào)試 ...............................................................................................
6 6. 課程設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì) .......................................................................................
8 參考論文： ...........................................................................................................
正 文
1．設(shè)計(jì)目的
開設(shè)本課程設(shè)計(jì)的目的是,通過本課程設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的分析問題、解決問題的能力，鞏固嵌入式系統(tǒng)的基本理論知識，進(jìn)一步了解和掌握課程中所講授的概念，方法。同時(shí)通過本課程設(shè)計(jì)，全面綜合應(yīng)用所學(xué)過的基礎(chǔ)知識，建立一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程的概念，并掌握其中的主要原理和方法
本課程設(shè)計(jì)的目的是通過開發(fā)一個(gè)消費(fèi)類電子產(chǎn)品——數(shù)字相框，了解嵌入式產(chǎn)品開發(fā)的主要步驟，包括需求分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、圖形界面設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)程序、功能優(yōu)化、系統(tǒng)測試等，從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成比較復(fù)雜的實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。
2．設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求
2.1設(shè)計(jì)的內(nèi)容
作為一個(gè)消費(fèi)類電子產(chǎn)品，數(shù)碼相框整個(gè)系統(tǒng)要完成的基本功能大致如下： 1、用戶界面友好，操作簡便。由于該產(chǎn)品的使用者大多是非專業(yè)人士，用戶界面是否清晰明了、操作是否簡捷方便成為用戶是否能迅速接受此產(chǎn)品的重要因素。
2、數(shù)字相框的功能應(yīng)包括以下方面：
�。�1）在LCD屏上全屏循環(huán)顯示多幅圖像文件； （2）根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔更新圖像；
2.2 要求
本課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的特點(diǎn)對產(chǎn)品進(jìn)行完整的需求分析，形成比較完善的總體設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，要求學(xué)生具備Linux操作系統(tǒng)下簡單的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)、圖形用戶接口設(shè)計(jì)的能力。此外，還要求讀者掌握基本的系統(tǒng)功能及性能測試技術(shù)，從而具備比較全面的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)能力。
3．設(shè)計(jì)步驟
主要步驟和方法
根據(jù)數(shù)字相框的主要特點(diǎn)和設(shè)計(jì)功能那個(gè)要求，我們將課設(shè)分為以下幾個(gè)步驟：
3.1、數(shù)字相框軟硬件平臺的選擇
性能方面，由于數(shù)字圖像的解碼算法比較復(fù)雜，而且大量圖片需要從外部Flash存儲器中讀取，所以對嵌入式微處理器的性能要求比較高。外部接口方面，該芯片最好能在外圍直接支持CF卡的Compact Flash接口，還應(yīng)提供按鈕、LCD顯示屏、觸摸屏、聲音輸出通道等。在本課程設(shè)計(jì)中，采用了Intel的PXA270作為微處理器，完全能滿足上述硬件平臺的要求。
數(shù)字相框?qū)儆谙M(fèi)類電子產(chǎn)品，對價(jià)格比較敏感，而嵌入式Linux操作系統(tǒng)上有比較豐富的軟件資源、驅(qū)動(dòng)程序和開發(fā)工具，因此本課程設(shè)計(jì)采用嵌入式Linux作為軟件開發(fā)平臺。在Linux操作系統(tǒng)平臺上有多種嵌入式圖形界面開發(fā)工具可供使用，主要包括MicroWindows、MuniGUI、TinyX和Qt/Embedded等幾種。本課程設(shè)計(jì)將集中討論在Qt/Embedded系統(tǒng)上數(shù)字相框的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，當(dāng)然也可以通過其他圖形開發(fā)界面工具實(shí)現(xiàn)數(shù)字相框功能。
3.2、數(shù)字相框的軟件總體設(shè)計(jì)
數(shù)字相框軟件系統(tǒng)功能可以劃分為三個(gè)模塊： 1）圖片瀏覽模塊。2）播放模塊，對瀏覽界面選定的圖片進(jìn)行循環(huán)播放。
4.環(huán)境搭建
將Linux和開發(fā)板的系統(tǒng)搭建好之后，拔掉計(jì)算機(jī)主機(jī)箱網(wǎng)線后，用網(wǎng)線將主機(jī)箱和開發(fā)板連接，并將串口連接，將開發(fā)板電源連接上，啟動(dòng)開發(fā)板。然后配置Internet協(xié)議，讓開發(fā)板連接到電腦。配置Internet屬性如圖所示：
在SHARE共享文件中新建文件夾，將要編輯的圖片和音樂和編輯文件放入其中，如圖所示：
篇二：嵌入式-基于STM32的數(shù)碼相框的設(shè)計(jì)
基于STM32的數(shù)碼相框的設(shè)計(jì)
一、主要內(nèi)容
1.基于嵌入式硬件平臺開發(fā)設(shè)計(jì)，主控芯片為基于ARM
Cortex-M3內(nèi)核的STM32系列的嵌入式處理器，數(shù)碼相框包括主控芯片、SD卡、LCD屏三大塊。數(shù)碼相框?qū)?huì)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的顯示和圖片的播放，通過KEY0（按鍵）來控制時(shí)鐘的顯示和圖片的讀取和播放,是一種以實(shí)現(xiàn)數(shù)碼照片的保存和瀏覽為核心的功能產(chǎn)品。
二、設(shè)計(jì)流程
整體方案的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。
三、方案論證
目前市場上的數(shù)碼相框主要有三種設(shè)計(jì)方案；
1、以單芯片為核心，如圖3.1所示：
圖3.1 方案一
主芯片的功能比較強(qiáng)大，一般以32位CPU為核心，內(nèi)嵌有JPEG、MP3、MPEG4等多媒體解碼硬件單元。采用該方案，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，設(shè)計(jì)方便，由于解碼多用硬件單元實(shí)現(xiàn)，因此速度快，但是功能可擴(kuò)性較差，不宜于后期的升級和功能擴(kuò)展。
2.另一種是以DSP+FPGA為核心,如圖3.2所示：
圖3.2 方案二
這類系統(tǒng)，由DSP軟件實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)的讀取，圖像的編解碼算法以及外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，由FPGA控制顯示輸出。采用該方案可以通過軟件實(shí)現(xiàn)升級，升級方便，但整體成本較高，設(shè)計(jì)復(fù)雜程度高。
3.采用ARM+JPEG解碼器或者ARM+DSP來實(shí)現(xiàn)，如圖3.3所示：
圖3.3方案三
在該類系統(tǒng)中，由ARM處理器實(shí)現(xiàn)控制功能，由硬件解碼器、DSP完成圖像的解碼算法，采用該類算法，解碼速度快、系統(tǒng)可以擴(kuò)展，能夠?qū)崿F(xiàn)的功能多，但成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜度高。
本設(shè)計(jì)的數(shù)碼相框使用STM32系列的內(nèi)核為Cortex-M3處理器，以STM32F103RBT6為主控芯片；硬件電路包括主控芯片、LCD、SD三大模塊。此方案的優(yōu)勢在于：
�。�1）成本低，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)方便。STM32系列具有高性能的Cortex-M3內(nèi)核，既具備圖像和視頻的解碼、處理能力，又具有豐富的接口資源，具有一個(gè)全速USB(OTG)接口；有很強(qiáng)的音頻性能，結(jié)合USB接口，可以從外部存儲器讀取、解碼和輸出音頻信號。可以
方便的進(jìn)行數(shù)碼相框系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
�。�2）易于升級。通過軟件實(shí)現(xiàn)算法，系統(tǒng)有更高的靈活性、適應(yīng)性。
篇三：數(shù)碼相框畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
題目 基于ARM和Linux的嵌入式數(shù)碼相框系統(tǒng)設(shè)計(jì)
一、背景
隨著PC時(shí)代數(shù)碼技術(shù)的發(fā)展，數(shù)碼相機(jī)以其低廉的價(jià)格，方便的操作成為攝影器材未來的發(fā)展方向。目前，很多家庭都持有數(shù)碼相機(jī)，一次拍攝下來的照片往往會(huì)有上百張，使用PC機(jī)來查看拍攝下來的圖片，操作繁瑣，而且依賴于PC機(jī)。
作為數(shù)碼相機(jī)的一種附屬產(chǎn)品，數(shù)碼相框不僅具有傳統(tǒng)相框的特點(diǎn)，而且可以直接從數(shù)碼相機(jī)中選擇心儀的照片，定時(shí)更新照片。數(shù)字相框可以擺放在家居顯眼之處，成為現(xiàn)代家庭一道靚麗的風(fēng)景線。
數(shù)碼相框是展示數(shù)碼照片而非紙質(zhì)照片的相框。眾多的數(shù)碼攝影產(chǎn)生的相片保存起來后，查看過程繁瑣不方便，大量打印出來又非常浪費(fèi)，如果用數(shù)碼相框直接插上相機(jī)的存儲卡展示照片，就非�？崃恕�(shù)碼攝影必然推動(dòng)數(shù)碼相框的發(fā)展，因?yàn)閾?jù)調(diào)查全世界打印的數(shù)碼相片不到35%。
二、系統(tǒng)開發(fā)目標(biāo)
根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的特點(diǎn)對產(chǎn)品進(jìn)行完整的需求分析，形成比較完善的總體設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，達(dá)到能具備Linux操作系統(tǒng)下簡單的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)、圖形用戶接口設(shè)計(jì)的能力。此外，掌握基本的系統(tǒng)功能及性能測試技術(shù)，從而具備比較全面的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)能力。另外，作為一個(gè)消費(fèi)類電子產(chǎn)品，數(shù)碼相框的設(shè)計(jì)必須考慮以下因素：
�。�1）用戶接口友好、操作方便。由于該產(chǎn)品的使用者大多是非專業(yè)人士，用戶接口是否清晰明了、操作是否簡捷方便成為用戶是否能迅速的接受此產(chǎn)品的重要因素。
�。�2）系統(tǒng)兼容性強(qiáng)。數(shù)碼相框應(yīng)能識別和處理當(dāng)前數(shù)碼相機(jī)主要的圖像格式，能訪問主流的外部半導(dǎo)體存儲卡。
�。�3）穩(wěn)定可靠。作為消費(fèi)類電子產(chǎn)品。必須通過比較嚴(yán)格的功能測試，以保證用戶在使用過程中，不會(huì)因?yàn)槌绦蝈e(cuò)誤而喪失對產(chǎn)品的信心。
三、所需環(huán)境及設(shè)備
（1）以GEC2440開發(fā)板作為目標(biāo)機(jī)，使用安裝了Windows XP 的PC機(jī)作為宿主機(jī)，并在宿主機(jī)上安裝虛擬機(jī)軟件，虛擬機(jī)里安裝的是Red Hat EnterpriseLinux5作為開發(fā)環(huán)境。
�。�2）硬件部分:GEC2440模仿三星smdk2440,以ARM920T為內(nèi)核，控制輔助設(shè)備�；径丝诎ㄒ蕴W(wǎng)接口，USB接口，還有兩個(gè)RS232的串口。A/D和D/A模塊主要用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與控制信號的輸出。DC/DC模塊主要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的供電。
四、系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)
硬件部分：
系統(tǒng)的主要硬件包括嵌入式開發(fā)平臺GECC2440、LCD屏、人機(jī)交互界面、外部存儲介質(zhì)接口電路。大致可以分為三塊：
（1）LCD屏用來展示圖片、輸出信息。
（2）人機(jī)交互界面設(shè)定各個(gè)模式的播放形式、輸入信息。
（3）外部存儲介質(zhì)接口電路用來提供外部的存儲介質(zhì)的接口。
軟件部分：
�。�1）交叉環(huán)境的搭建：用GNU工具鏈作為交叉編譯器。
�。�2）超級終端。
五、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)
�。�1）嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境的建立具體步驟過程：交叉環(huán)境的具體建立；Qt應(yīng)用界面代碼的編寫；環(huán)境的調(diào)試、仿真運(yùn)行、NFS的配置等。
（2）系統(tǒng)軟硬件的的連接工作：bootloader的移植、linux內(nèi)核配置移植、驅(qū)動(dòng)移植、根文件系統(tǒng)制作、帶庫的根文件系統(tǒng)的制作及各階段的調(diào)試、QT界面的設(shè)計(jì)。
�。�3）運(yùn)用QT 及網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)界面的可視化，及網(wǎng)絡(luò)的連接問題。
�。�4）對預(yù)期的目標(biāo)功能，編寫代碼，調(diào)試仿真、運(yùn)行。
（5）對應(yīng)用程序開發(fā)的代碼編寫與調(diào)試運(yùn)行。
六、調(diào)試分析及分工
對開發(fā)過程中遇到的問題，時(shí)時(shí)記錄，分析解決，保證階段任務(wù)能夠順完成。張軍委完成環(huán)境的搭建、bootloader的燒寫，usb驅(qū)動(dòng)的移植及調(diào)試。肖奇超完成內(nèi)核的裁剪與移植、Qt應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。
測試記錄要細(xì)致。
七、時(shí)間安排及所用到的參考資料
第一二周前期資料調(diào)查整理，準(zhǔn)備開發(fā)板及有關(guān)環(huán)境的搭建與測試。第三周系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)，對硬件和軟件部分的分析，主要是對設(shè)計(jì)的目標(biāo)功能的預(yù)計(jì)需求，作好交叉編譯環(huán)境的建立與運(yùn)行等。第五六周完成詳細(xì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。包括具體的代碼的編寫，內(nèi)核驅(qū)動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)的完成，以及應(yīng)用程序的開發(fā)等。第七周完成應(yīng)用程序代碼的編譯運(yùn)行仿真，測試等
參考資料：
【1】張勇.ARM原理與C程序設(shè)計(jì).西安:西安電子科技大學(xué)出版社, 2009年4月
【2】韋東山.嵌入式Linux應(yīng)用軟件開發(fā)完全手冊.北京:人民郵電出版社，2008年8月
【3】LUPA. Linux軟件工程師實(shí)用教程.北京:科學(xué)出版社，2011年11月修訂版
【4】成潔，盧紫毅.Linux窗口程序設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社，2008年11月
【5】粵嵌技術(shù)中心.GEC2440開發(fā)板說明文檔，GEC開發(fā)板實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊.
【6】http:. qt開發(fā)白皮書，qt幫助文檔
【7】Daniel Solin著，袁鵬飛譯.24小時(shí)學(xué)通Qt編程.北京：人民郵電出版社2000年10月
【8】百度、文庫，中國IT實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站，ChinaUnix網(wǎng)站
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