數(shù)碼相框嵌入式實訓報告

時間：2022-12-09 11:30:14 實訓報告我要投稿

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關(guān)于數(shù)碼相框嵌入式實訓報告范文

　　篇一：數(shù)碼相框嵌入式課程設計正文

關(guān)于數(shù)碼相框嵌入式實訓報告范文

　　摘要：嵌入式系統(tǒng)是在傳統(tǒng)單片機等技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項結(jié)合硬件和軟件應用廣泛功能強大的系統(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行，嵌入式軟件的開發(fā)已經(jīng)在工業(yè)各個方面都有很多應用，學習好嵌入式系統(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。本次課程設計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)軟件設計，通過在虛擬機平臺上使用Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn)在該操作系統(tǒng)下多任務程序開發(fā)，通過編譯下載能夠在超級終端顯示信息，從而達到課程設計要求。關(guān)鍵字：嵌入式系統(tǒng)；虛擬機；Linux操作系統(tǒng)；超級終端

　　目錄

　　1．設計目的 .........................................................................................................

　　1 2．設計內(nèi)容和要求 ..............................................................................................

　　1 2.1設計的內(nèi)容 ...............................................................................................

　　1 2.2 要求 .........................................................................................................

　　1 3．設計步驟 .........................................................................................................

　　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計 .......................................................................

　　2 3.2.功能模塊組織架構(gòu)圖 ..............................................................................

　　2 4. 環(huán)境搭建 ..........................................................................................................

　　3 5. 運行結(jié)果及調(diào)試 ...............................................................................................

　　6 6. 課程設計總結(jié)與體會 .......................................................................................

　　8 參考論文： ...........................................................................................................

　　正文

　　1．設計目的

　　開設本課程設計的目的是,通過本課程設計，提高學生的分析問題、解決問題的能力，鞏固嵌入式系統(tǒng)的基本理論知識，進一步了解和掌握課程中所講授的概念，方法。同時通過本課程設計，全面綜合應用所學過的基礎(chǔ)知識，建立一個完整的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程的概念，并掌握其中的主要原理和方法

　　本課程設計的目的是通過開發(fā)一個消費類電子產(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)設計、圖形界面設計、驅(qū)動程序、功能優(yōu)化、系統(tǒng)測試等，從而培養(yǎng)學生獨立完成比較復雜的實際系統(tǒng)設計的能力。

　　2．設計內(nèi)容和要求

　　2.1設計的內(nèi)容

　　作為一個消費類電子產(chǎn)品，數(shù)碼相框整個系統(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)設定的時間間隔更新圖像；

　　2.2 要求

　　本課程設計要求學生根據(jù)實際應用的特點對產(chǎn)品進行完整的需求分析，形成比較完善的總體設計方案。同時，要求學生具備Linux操作系統(tǒng)下簡單的設備驅(qū)動程序開發(fā)、圖形用戶接口設計的能力。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用系統(tǒng)開發(fā)能力。

　　3．設計步驟

　　主要步驟和方法

　　根據(jù)數(shù)字相框的主要特點和設計功能那個要求，我們將課設分為以下幾個步驟：

　　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，還應提供按鈕、LCD顯示屏、觸摸屏、聲音輸出通道等。在本課程設計中，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類電子產(chǎn)品，對價格比較敏感，而嵌入式Linux操作系統(tǒng)上有比較豐富的軟件資源、驅(qū)動程序和開發(fā)工具，因此本課程設計采用嵌入式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。本課程設計將集中討論在Qt/Embedded系統(tǒng)上數(shù)字相框的實現(xiàn)技術(shù)，當然也可以通過其他圖形開發(fā)界面工具實現(xiàn)數(shù)字相框功能。

　　3.2、數(shù)字相框的軟件總體設計

　　數(shù)字相框軟件系統(tǒng)功能可以劃分為三個模塊： 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，拔掉計算機主機箱網(wǎng)線后，用網(wǎng)線將主機箱和開發(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)碼相框的設計

　　基于STM32的數(shù)碼相框的設計

　　一、主要內(nèi)容

　　1.基于嵌入式硬件平臺開發(fā)設計，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)䦟崿F(xiàn)時鐘的顯示和圖片的播放，通過KEY0（按鍵）來控制時鐘的顯示和圖片的讀取和播放,是一種以實現(xiàn)數(shù)碼照片的保存和瀏覽為核心的功能產(chǎn)品。

　　二、設計流程

　　整體方案的設計、系統(tǒng)硬件的設計、系統(tǒng)軟件的設計。

　　三、方案論證

　　目前市場上的數(shù)碼相框主要有三種設計方案；

　　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，設計方便，由于解碼多用硬件單元實現(xiàn)，因此速度快，但是功能可擴性較差，不宜于后期的升級和功能擴展。

　　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軟件實現(xiàn)文件系統(tǒng)的讀取，圖像的編解碼算法以及外圍設備的驅(qū)動，由FPGA控制顯示輸出。采用該方案可以通過軟件實現(xiàn)升級，升級方便，但整體成本較高，設計復雜程度高。

　　3.采用ARM+JPEG解碼器或者ARM+DSP來實現(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)可以擴展，能夠?qū)崿F(xiàn)的功能多，但成本和設計復雜度高。

　　本設計的數(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，設計方便。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，具有一個全速USB(OTG)接口；有很強的音頻性能，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

　　方便的進行數(shù)碼相框系統(tǒng)的設計。

　　（2）易于升級。通過軟件實現(xiàn)算法，系統(tǒng)有更高的靈活性、適應性。

　　篇三：數(shù)碼相框畢業(yè)設計論文

　　題目基于ARM和Linux的嵌入式數(shù)碼相框系統(tǒng)設計

　　一、背景

　　隨著PC時代數(shù)碼技術(shù)的發(fā)展，數(shù)碼相機以其低廉的價格，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，一次拍攝下來的照片往往會有上百張，使用PC機來查看拍攝下來的圖片，操作繁瑣，而且依賴于PC機。

　　作為數(shù)碼相機的一種附屬產(chǎn)品，數(shù)碼相框不僅具有傳統(tǒng)相框的特點，而且可以直接從數(shù)碼相機中選擇心儀的照片，定時更新照片。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，如果用數(shù)碼相框直接插上相機的存儲卡展示照片，就非常酷了。數(shù)碼攝影必然推動數(shù)碼相框的發(fā)展，因為據(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

　　根據(jù)實際應用的特點對產(chǎn)品進行完整的需求分析，形成比較完善的總體設計方案。同時，達到能具備Linux操作系統(tǒng)下簡單的設備驅(qū)動程序開發(fā)、圖形用戶接口設計的能力。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用系統(tǒng)開發(fā)能力。另外，作為一個消費類電子產(chǎn)品，數(shù)碼相框的設計必須考慮以下因素：

　　（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。數(shù)碼相框應能識別和處理當前數(shù)碼相機主要的圖像格式，能訪問主流的外部半導體存儲卡。

　　（3）穩(wěn)定可靠。作為消費類電子產(chǎn)品。必須通過比較嚴格的功能測試，以保證用戶在使用過程中，不會因為程序錯誤而喪失對產(chǎn)品的信心。

　　三、所需環(huán)境及設備

　　（1）以GEC2440開發(fā)板作為目標機，使用安裝了Windows XP 的PC機作為宿主機，并在宿主機上安裝虛擬機軟件，虛擬機里安裝的是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，控制輔助設備。基本端口包括以太網(wǎng)接口，USB接口，還有兩個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模塊主要負責整個系統(tǒng)的供電。

　　四、系統(tǒng)概要設計

　　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）人機交互界面設定各個模式的播放形式、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)詳細設計

　　（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應用界面代碼的編寫；環(huán)境的調(diào)試、仿真運行、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界面的設計。

　　（3）運用QT 及網(wǎng)絡編程實現(xiàn)系統(tǒng)設計界面的可視化，及網(wǎng)絡的連接問題。

　　（4）對預期的目標功能，編寫代碼，調(diào)試仿真、運行。

　　（5）對應用程序開發(fā)的代碼編寫與調(diào)試運行。

　　六、調(diào)試分析及分工

　　對開發(fā)過程中遇到的問題，時時記錄，分析解決，保證階段任務能夠順完成。張軍委完成環(huán)境的搭建、bootloader的燒寫，usb驅(qū)動的移植及調(diào)試。肖奇超完成內(nèi)核的裁剪與移植、Qt應用程序的設計。

　　測試記錄要細致。

　　七、時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)概要設計，對硬件和軟件部分的分析，主要是對設計的目標功能的預計需求，作好交叉編譯環(huán)境的建立與運行等。第五六周完成詳細系統(tǒng)設計。包括具體的代碼的編寫，內(nèi)核驅(qū)動和網(wǎng)絡驅(qū)動的完成，以及應用程序的開發(fā)等。第七周完成應用程序代碼的編譯運行仿真，測試等

　　參考資料：

　　【1】張勇.ARM原理與C程序設計.西安:西安電子科技大學出版社, 2009年4月

　　【2】韋東山.嵌入式Linux應用軟件開發(fā)完全手冊.北京:人民郵電出版社，2008年8月

　　【3】LUPA. Linux軟件工程師實用教程.北京:科學出版社，2011年11月修訂版

　　【4】成潔，盧紫毅.Linux窗口程序設計.北京:清華大學出版社，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)板實驗指導手冊.

　　【6】http:. qt開發(fā)白皮書，qt幫助文檔

　　【7】Daniel Solin著，袁鵬飛譯.24小時學通Qt編程.北京：人民郵電出版社2000年10月

　　【8】百度、文庫，中國IT實驗室網(wǎng)站，ChinaUnix網(wǎng)站

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