基于ARM的嵌入式语音采集与网络传输系统的设计

摘要

利用ARM处理器开发处理音频信号的设备很多，如移动电话、MD(MiniDisc)、DVD播放器、MP3音频译码器等；同样，基于ARM处理器的网络设备也很多，如网络调制解调器、网络电脑、因特网设备等。但利用ARM处理器把语音处理和网络通信功能结合起来无疑是一种新的尝试，它的设计成功会给网络留言技术的开发提供一种新的思路。 本文就是基于上述设想，讲述了一种基于ARM处理器的语音采集与网络传输系统的设计方法。 文章首先探讨了系统的整体设计构想。基于系统要实现的基本功能：1、语音采集和播放；2、语音数据存储；3、语音数据的网络传输，将系统设计为七大功能模块，即CPU中央处理器、语音采集模块、网络通信模块、系统存储模块、电源和时钟模块、调试接口模块和系统扩展接口模块。其中，CPU处理器的选取是系统整体设计的基础和出发点，最终决定选用三星公司的S3C44B0X芯片。 接下来是文章的主体部分——系统硬件设计和工作原理。详细地介绍了系统各个组成模块的硬件电路设计及其工作原理。分成8节讲述，分别是系统CPU、存储模块、语音采集模块、网络传输模块、调试接口模块、电源和时钟模块、系统扩展接口模块、印刷电路板设计的注意事项。其中，系统存储模块包括三部分，即程序存储器(FlashROM)、内存(SDRAM)和语音数据存储器(Nand-Flash)；语音采集模块使用的核心元件是菲利浦公司的UDA1341TS音频芯片；网络传输模块使用的核心元件是RTL8019AS以太网控制器；调试接口模块采用JTAG调试接口电路；系统扩展接口模块是为系统将来的升级和功能扩展而考虑要增设的一些有用接口。 之后讲述系统调试与应用程序开发。介绍了使用ADS调试硬件电路和开发应用软件的方法，包括对系统各单元电路的调试和相应应用程序的开发。 文章最后讲述了uC-Linux嵌入式操作系统的移植和应用程序的配置，内容包括uC-Linux的简介和内核移植，在uC-Linux中对RTL8019AS驱动的配置和Nand-Flash的JFFS2文件系统的建立。

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第一章绪论

第二章系统的整体设计构想

第三章系统硬件设计和工作原理

3.1.系统CPU

3.1.1.S3C44BOX简介

3.1.2.S3C44BOX特性

3.1.3.S3C44BOX内部结构图

3.2.系统存储模块

3.2.1.程序存储器Flash ROM

3.2.2.系统RAM

3.2.3.数据存储器Nand-flash

3.3.语音采集模块

3.3.1.S3C44BOX的IIS接口电路

3.3.2.UDA1341TS简介

3.3.3.语音采集模块的实现

3.4.网路通信模块

3.4.1.以太网控制器RTL8019AS

3.4.2.网卡的物理地址

3.4.3.网络通信模块的实现

3.5.调试接口模块

3.5.1.JTAG介绍

3.5.2.JTAG接口电路的实现

3.6.电源和时钟模块

3.6.1.电源电路

3.6.2.晶振电路

3.6.3.复位电路

3.7.系统扩展接口模块

3.8.印刷电路板设计的注意事项

3.8.1.电源质量与分配

3.8.2.同类型信号线的分布

第四章系统调试与程序开发

4.1.ADS集成开发环境简介

4.2.电源、晶振及复位电路的调试

4.3.S3C44BOX和JTAG接口电路的调试

4.4.SDRAM接口电路的调试

4.4.1.系统的启动程序和地址空间分配

4.4.2.使用ADS1.2调试SDRAM接口电路

4.4.3.使用ADS1.2创建工程

4.5.Flash ROM接口电路的调试

4.6.Nand-flash接口电路的调试

4.7.以太网接口电路的调试

4.8.语音采集模块IIS接口电路的调试

第五章uC-Linux操作系统的移植和应用配置

5.1.uC-Linux操作系统简介

5.2.uC-Linux的内核移植

5.2.1.Bootloader

5.2.2.移植项目及说明

5.2.3.移植的步骤

5.2.4.配置与编译

5.3.uC-Linux的RTL8019驱动移植

5.3.1.关于RTL8019AS

5.3.2.移植准备

5.3.3.修改程序

5.3.4.配置内核

5.3.5.配置Network Applications--→

5.3.6.编译uClinux

5.4.基于Nandflash的JFFS2文件系统的建立

5.4.1.概述

5.4.2.准备工作

5.4.3.drivers/mtd/nand/下的几个文件

5.4.4.添加mtdX和mtdblockX设备

5.4.5.配置内核

5.4.6.配置用户选项

5.4.7.编译uClinux

第六章结论

致谢

参考文献