基于ARM Cortex-M3的嵌入式网络播放系统

3．2文件系统

文件系统是一种以结构化格式存储和信息检索的实现方法，可使用户方便快捷的管理存储数据。文件系统一般包括 FAT32／16，NTFS，ext2／3，NFS等，本设计采用FATl6，可支持2 GB的最大分区，用于管理U盘中的音频文件，该文件系统的实现主要针对USB接口器件CH375进行驱动开发。

在CH375驱动设计中，先实现FAT32／16文件系统层，再实现文件级API应用层。文件系统层采用CH375开发商提供的U盘文件级子程序库来实现，CH375的 U盘文件级子程序库具有以下特性；支持常用的FAT16和FAT32文件系统，磁盘容量可达100 GB以上，支持多级子目录。支持8．3格式的大写字母和中文文件名，支持小写字母或长文件名，支持文件打开、删除、读写以及搜索等。文件系统移植好后，再进行API应用层驱动设计。应用层驱动包括CH375引脚配置、文件读写缓冲区配置、CH375读写程序的设计。在读写程序的设计中，要注意对CH375的延时操作，满足CH375的时序要求。

3．3音频驱动程序

音频驱动的设计主要是针对VSl003的初始化设置和实现音频数据流的传输，并对应用层提供API接口，这里完成了音频播放功能程序的设计。
在该程序设计中，首先对LMll38和VSl003控制接口的(MISO、MOSI、SCK、CS、Demand)引脚进行相应配置，VSl003初始化配置完成后，开始等待系统的播放标志置位，播放标志为“0”时，重新初始化VSl003，播放标志为“l”时，接收到系统的播放消息，使能SPI接口，选择将要播放的数据包，把音频数据写入SPI的缓冲存储区，然后再发送给VSl003的数据寄存器，当音频数据发送完成后，开始由 VSl003处理这些音频数据，实现模拟音频数据的输出。该函数能够流畅地完成音频播放功能。

3．4用户应用程序

系统的应用程序主流程如图6所示。



系统主任务启动后，先初始化人机界面库函数，它提供了操作界面的按键中断处理函数以及LCD的显示函数；再读取初始系统配置数据，如本地IP、服务器IP、用户账号、密码等，完成网络、音频编解码以及存储等模块的初始化；然后，主任务再创建多个子任务，包括ENC28-J60task，CH375task，VSl003task，humaninteRFacetask，接着进入消息循环，消息循环是整个应用程序的核心部分，通过消息循环，系统不断获取用户操作消息，并做出相应处理，实现系统功能；当收到一个退出消息时，系统强制主任务跳出消息循环，关闭播放器操作界面，系统退出应用程序。

4 系统测试及分析

系统调试成功后，可流畅地从服务器中下载音频数据，保存到外接USB设备中，然后再通过音频解码从音响播放出来。图7为该系统主界面，系统音质良好，达到设计要求。





5 结束语

本系统设计采用基于ARM Cortex-M3的嵌入式器件LM3S1138作为主控制器件，采用ENC28J60作为网络接口器件，在μC／OS-II平台上构建一个实时的网络播放系统。该系统能够实现网络点播功能。如将ENC28J60更成为具有USB接口的无线网卡，则该系统还具有无线网络功能。而随着以太网技术的深入发展，将嵌入式系统与网络结合，在嵌入式实时操作系统中引入TCP／IP协议栈，以支持嵌入式设备接入网络，成为嵌入式领域重要的研究方向，且对于一些基于网络接口的嵌入式系统都将具有广泛的应用前景。