來源：電子查詢網(wǎng)

隨著微電子技術(shù)、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，嵌入式微控制器技術(shù)已日趨成熟。嵌入式技術(shù)不但在工控系統(tǒng)、智能儀表、檢測(cè)系統(tǒng)、測(cè)控單元等工業(yè)應(yīng)用中有杰出表現(xiàn)，而且越來越深入地應(yīng)用于各種消費(fèi)類電子產(chǎn)品中。

本文介紹的嵌入式多媒體導(dǎo)游系統(tǒng)，基于微控制器ET44M210芯片的控制、計(jì)算能力及音頻處理模塊ET83X43l和0LED影像顯示模塊ET52141的多媒體功能，同時(shí)利用設(shè)備端與PC端的USB接口完成通信與影音下載傳輸，結(jié)合鍵盤輸入的人機(jī)界面，整合各硬件模塊接口，充分發(fā)揮各組件優(yōu)勢(shì)，完成了輔助導(dǎo)游功能的設(shè)計(jì)目標(biāo)，且開拓了其在多媒體數(shù)碼領(lǐng)域的應(yīng)用。

1 系統(tǒng)整體硬件設(shè)計(jì)

1．1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)原理

基于ET系列芯片的嵌入式多媒體導(dǎo)游系統(tǒng)由普通PC機(jī)、嵌入式微控制器(MCU)、音頻處理模塊、0LED顯示模塊、Flash存儲(chǔ)單元、鍵盤控制單元等組成。其硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

PC機(jī)中的上位機(jī)程序負(fù)責(zé)USB接口的通信應(yīng)用、原始影音資料的轉(zhuǎn)化處理。MCU響應(yīng)鍵盤控制單元即時(shí)輸入的命令，完成與PC機(jī)中上位機(jī)程序的USB交互通信或PC機(jī)端影音文件的巨量下載傳輸。

設(shè)備端將載入的影音文件保存在Flash存儲(chǔ)單元中，由鍵盤命令控制MCU完成影音數(shù)據(jù)向音頻處理模塊和OLED顯示模塊的傳送。音頻處理模塊和OLED顯示模塊實(shí)時(shí)處理并播放影音數(shù)據(jù)，從而完成對(duì)各旅游景點(diǎn)的綜合性描述。同時(shí)，音頻處理模塊在MCU的驅(qū)動(dòng)下也可即時(shí)錄放模擬音頻。

1．2 ETUSBICE嵌入式擻控制器開發(fā)組件

ETUSBICE是ET44M210的專用ICE組件及開發(fā)環(huán)境。ET44M210是一款高速的具有uSB+BB微控制器及8位精簡(jiǎn)指令集架構(gòu)的CMOS MCU，除具備微控制器的功能外，還提供了與2.4GHz無線傳輸(Wireless Transmission)的基帶(BB)、通用串行總線集線器(USB HUB)、串行外圍接口(SPI)、雙脈寬調(diào)變(PWM)及16個(gè)多信道的10位模擬對(duì)數(shù)字轉(zhuǎn)換(ADC)。這些強(qiáng)大的功能，使ET44M210的應(yīng)用范圍擴(kuò)大，并且在設(shè)計(jì)上更有彈性。

1.3 音頻處理子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)利用ET83X431模塊實(shí)現(xiàn)音頻文件的錄制、播放等功能。ET83X431為該系統(tǒng)模塊的主要芯片，采用48引腳的封裝方式，包括2個(gè)16位的ADC和2個(gè)16位的DAC、連續(xù)音頻接口、數(shù)字過濾裝置、壓縮/解壓縮等模塊，具有壓縮和解壓縮高質(zhì)量立體聲音頻的功能。

ET83X431芯片配合其模塊整體的硬件架構(gòu)，能對(duì)特殊格式的音頻文件進(jìn)行直接的解碼播放。因此需要設(shè)計(jì)PC端上位機(jī)程序，將所需播放的音頻文件(如mp3、wma、wav等)或影音文件(如avi、wmv、mpeg等)中的音頻采樣轉(zhuǎn)換為本模塊通用的音頻格式。將轉(zhuǎn)換后的音頻文件通過USB巨量下載到設(shè)備端并在下位機(jī)系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)下，利用本子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻流文件的直接播放。

同時(shí)，本子系統(tǒng)支持直接的模擬采樣。子系統(tǒng)的ADC與DAC部分可將模擬音頻信號(hào)與數(shù)字音頻文件相互轉(zhuǎn)換，ET83X431可以直接對(duì)模擬音頻信號(hào)采樣和壓縮編碼。

1．4 OLED顯示子系統(tǒng)

有機(jī)發(fā)光二極管顯示器OLED(OrgamcLight-emittingDiode)是指有機(jī)半導(dǎo)體材料和發(fā)光材料在電流驅(qū)動(dòng)下發(fā)光并實(shí)現(xiàn)顯示的技術(shù)。ET52141彩色OLED控制器與驅(qū)動(dòng)器模塊支持96×96點(diǎn)的65k色的顯示，具有方便的位操作能力、16位高速總線接口能力、高效的數(shù)據(jù)傳輸能力、對(duì)圖形RAM的高速寫入能力，適合數(shù)字移動(dòng)電話或小型PDA設(shè)備等終端設(shè)計(jì)。

OLED顯示子系統(tǒng)主要依賴PC上位機(jī)端、設(shè)備端微處理器、Flash單元、RAM單元與ET52141模塊的精確配合實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能。在對(duì)位圖文件與影音文件格式充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，整個(gè)設(shè)計(jì)流程需要合理配置各種硬件資源，協(xié)調(diào)時(shí)序，從而實(shí)現(xiàn)靜態(tài)圖像的顯示和系統(tǒng)菜單的制作，并完成動(dòng)畫影像的連續(xù)播放。

1．5 PC機(jī)與嵌入式微控制器的USB通信

本USB通信子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是通過USB接口、利用USB協(xié)議實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)及USB設(shè)備的數(shù)據(jù)交互和數(shù)據(jù)傳輸。例如，利用此接口下載圖片或音頻信息、影音資料，讀取Flash單元中的信息并上傳。USB設(shè)備端的固件配合上位機(jī)程序，協(xié)調(diào)USB的數(shù)據(jù)傳輸。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

基于ET系列芯片的嵌入式多媒體導(dǎo)游系統(tǒng)軟件由上位機(jī)程序和下位機(jī)程序組成。上位機(jī)程序主要采用Bodand C++Builder 6編寫，下位機(jī)(嵌入式微控制器MCU)控制程序采用忙編語(yǔ)言編寫。上位機(jī)與下位機(jī)軟件的整體架構(gòu)如圖2所示。