浅谈基于Linux嵌入式操作系统掌上娱乐系统设计方案

近年来，随着微处理器技术、DSP技术、多媒体编解码技术以及嵌入式技术的发展，多媒体娱乐终端已经成为消费性电子产品的热点。同时，逐渐成熟的市场随着MP3在市场上取得的巨大成功，以及MP4、数字电视、3G通讯等相关技术的起步，在未来几年内都将会得到快速发展。

嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

多媒体终端正是数字信息产业的一个重要组成部分，所以在这个背景下，MultimediaTerminal蕴含着极大地发展潜力。

本文是基于Linux嵌入式操作系统在UP-TECHS3C2410DVK1。1开发平台下设计并实现了一个高性能、低功耗、低成本的嵌入式掌上娱乐系统。

1系统概述

本系统以UP-TECHS3C2410DVK1。1为开发平台，使用嵌入式linux作为操作系统。

本系统的实现包括两个方面：

一是底层系统的搭建。本系统是在通用的嵌入式Linux操作系统上进行适当的裁剪，使其符合系统的硬件平台，并且初始化开发底层的驱动，实现了对系统的控制以及数据的存储和传输。

二是应用层的实现。

系统的底层包括文件系统的搭建以及各种接口部件的驱动程序，这些驱动程序通过嵌入式Linux操作系统进行调用，然后完成应用的功能，为上层的接口层和应用层提供服务。

中间的嵌入式GUI为接口层，采用QT4作为用户GUI的界面库。QT4是基于服务器-客户端的一种用户界面中间件，提供了丰富的功能控件和精美的界面设计功能，可以便捷的设计出所需要的各种功能模块。

系统的最上层就是直接面向用户的应用层。该层采用QT4设计，向用户提供了精美的用户界面，用户可以通过触摸屏方便的调用相关功能。系统的软件结构框图如图1所示：

图1系统的软件结构框图

应用层的设计是本文主要的开发工作，主要包含以下几种功能模块：

①多媒体功能模块：调用MPlayer播放器对系统内存或者USB接口中的外存定位对应的体文件，并将其解码;视频、视频文件可以全屏播放/最小播放。几乎可以播放市面上现存的所有的音频、视频文件。

②娱乐游戏功能：提供了几个界面友好有趣的游戏，增加系统的娱乐性。

2开发平台

2。1硬件开发平台介绍

硬件平台采用博创UP-TECHS3C2410DVK1。1开发板，处理器类型：SamsungS3C2410。主频：203MHZ。

它适用于工业控制、移动通信设备、医疗仪器等多种场合，外扩64MBNANDFLASH和64MSDRAM，提供USB2。0接口与计算机进行高速通信;该平台集成了大尺寸LCD触摸屏，型号：LQ080V3DG01，分辨率：640*480像素，这也是选择它作为开发平台的重要原因。系统硬件结构框图如图2所示。

图2系统硬件结构框图

2。2软件开发平台介绍

在系统层，由于UP-TECHS3C2410DVK1。1开发板提供原始的系统(vivi、linux-2。4、root。cramfs)版本低，因此，针对多媒体娱乐系统，裁剪移植了适合本系统的Uboot-1。1。6、linux-2。6。24内核和yaffs文件系统。该系统使用较为通用的bootloader：UBoot，网络资源较多的内核linux2。6和可读可写的yaffs文件系统，易于系统的开发。并配置了LCD屏驱动、网卡驱动、SD卡等驱动。

在应用层，采用QTSDK设计所有的应用程序。

Qt是一个跨平台的C++图形用户界面(GUI)库，包括跨平台类库、集成开发工具和跨平台IDE。使用Qt一次开发，多次编译，无须重新编写源代码，便可跨不同桌面和嵌入式操作系统部署这些应用程序。

3实现原理

应用层软件的设计主要包括两个模块：多媒体播放器以及游戏模块。用户主界面设计了一个主框架，然后将其他功能模块的图标放在该框架内，完成了整体的规划设计。下面详细介绍这两个功能模块的设计与实现。

3。1播放器的实现

对于音频和视频的播放，本系统使用QT设计一个前端播放、控制界面，并使用Mplayer作为后端程序，能播放mp3、ogg、ogm、wma、wav、asf、au、avi、mpeg、mpg、mv1、mov、wmv、pls、m3u、mp4、m4a等音频和视频格式。播放器模块的结构图如图3所示，播放器使用Mplayer作为后端程序(红色部分)，使用QT4开发前端程序(绿色部分)。

图3播放器结构图

3。1。1后端程序简介

本系统使用Mplayer作为其后端程序。MPlayer被评为Linux下的最佳媒体播放工具，不需要任何系统解码器就可以播放包括视频、音频、流媒体、广播、电视等各种媒体。

Mplayer另一个重要特点在于其开源性。

Realplayer，WindowsMediaPlayer，QuickTime等许多播放软件都是性能优秀的播放软件，但由于它们都不开放源代码，给移植带来了麻烦。同时MPlayer还具有良好的移植性，可以移植到许多非X86平台上，MPlayer软件包中含有针对ARM架构的优化