基于ARM9的多功能硬盤MP3播放器的設(shè)計

很難給這個設(shè)計方案定義一個確切的名稱，是硬盤MP3播放器，還是數(shù)碼相機伴侶，還是是電子相框，甚至叫做移動硬盤？其實這幾項功能這款設(shè)計方案都具備了。不過通常來說，作為MP3使用的頻率更高一些，因此我們姑且還是將它稱作多功能硬盤MP3播放器。

    這款多功能MP3播放器的核心是三星公司的S3C2410芯片。該芯片是基于ARM920T而開發(fā)的一款面向消費類電子產(chǎn)品的多功能SOC。除具備一般嵌入式芯片所具有的總線，SDRAM控制器，3個串口等外設(shè)之外，S3C2410還具有TFT LCD控制器、USB Slave、USB Host、I2C總線控制器、SPI控制器、IIS音頻接口、SD & MMC存儲卡接口等豐富的擴展功能。芯片工作電壓3.3/1.8V，最高運行速度可達200MHz。

    這款設(shè)計最大的特點就是功能豐富。除了可以作為iPod那樣的硬盤MP3播放器外，還可以作為數(shù)碼相機伴侶、電子相框和移動硬盤。特別值得一提的是，在作為數(shù)碼相機伴侶使用的時候，與現(xiàn)有的同類產(chǎn)品需要將卡從DC種取出再插入設(shè)備上眾多插槽中的一個不同，該設(shè)計本身可以作為一個USB Host，并且支持USB Mass Storage Class，因此對于多數(shù)數(shù)碼相機，只要用USB電纜將相機和播放器相連，就可以自動將相機內(nèi)的所有照片拷貝到設(shè)備內(nèi)置的硬盤之中。對于不是標準Mass Storage類的相機也沒有關(guān)系，該設(shè)計可以配合任意一款讀卡器進行使用，只要將讀卡器連接到設(shè)備上再將卡插入讀卡器就可以了。這種設(shè)計能大幅度縮小數(shù)碼相機伴侶的體積，并且能夠給使用帶來極大的方便。

    下圖是簡化的硬盤MP3播放器的硬件結(jié)構(gòu)框圖：

    從圖中可以看到，系統(tǒng)可以分為核心部分、硬盤控制、音頻編解碼、液晶控制以及觸摸屏和鍵盤控制等幾個部分。此外還有必不可少的電源管理等部分。硬盤可以采用2.5英寸或者1.8英寸的小型硬盤。音頻編解碼可以采用PHILIPS的UDA1344等芯片。LCD可以采用320X240的TFT液晶顯示器，電源則宜用可充電鋰電池。

    再來看軟件結(jié)構(gòu)：

    軟件的核心是Linux操作系統(tǒng)，一切功能都是基于Linux上完成的。首先需要設(shè)備驅(qū)動程序，包括USB、硬盤控制、音頻控制、LCD等等。然后是文件系統(tǒng)。該設(shè)計采用的是通用的FAT32文件系統(tǒng)，在對Windows平臺有很好的兼容性。基于QT的圖形界面為用戶提供了良好的GUI，配上觸摸屏，可以形成一個很好的人機交互界面。最上層是應用層，例如MP3編碼/解碼，JPEG解碼甚至MPEG4解碼等等。

    由于S3C2410以及Linux的功能都非常強大，因此除了實現(xiàn)上述功能，該款設(shè)計還可以有其它很多擴充功能，例如添加WLAN，GPS，GPRS以及照相模塊等，以適應不同的應用需求。上述功能在產(chǎn)品研發(fā)過程中已經(jīng)分別被我們很好地得以實現(xiàn)。

    由于三星公司的S3C2410有很高的性價比，因此該款設(shè)計的產(chǎn)品生產(chǎn)成本并不高，其性價比非常優(yōu)異。它的另外一個優(yōu)點是功耗很小，根據(jù)我們測試，一塊7.2V800mAh的電池可以聽MP3長達10個小時以上。

我們將現(xiàn)在常見的一些產(chǎn)品做一個對比，如下表所示：

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