基于ARM9的音频播出系统的设计

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嵌入式音频设备已然成为当今人类生活中的热点。从个人消费级的MP3、MP4、音乐手机、车载音频系统到专业级需求的如百货公司、酒店、机场、播音电台等大型场合的广播系统,嵌入式音频设备正发挥着重要的作用。当前,嵌入式音频设备正向着播出品质更加专业化、功能更加全面化、操作更加人性化、体积更加小型化、兼容网络化播出的方向发展,并且兼具嵌入式设备可定制性强、功耗低、性价比高的特点。本设计提出的音频播出系统通过使用ARM9处理器S3C2440搭配FPGA芯片XC3S500E-4PQ208C设计了专业音质的音频输出模块、功能强大的用户输入输出模块以及丰富的外围接口电路,完成了该系统的硬件电路搭建;并在移植了嵌入式Linux操作系统的基础上完成了Linux下的设备驱动程序、RTP实时音频流传输程序等开发工作。实现了一种能应用在大型的、专业场合的音频广播播出设备。论文的主要内容如下:1.音频播出系统的硬件设计。主要包括采用音频处理芯片CS4398、CS8420设计而成的专业音质的模拟音频输出模块和AES3数字音频信号输出模块;使用FPGA实现的矩阵键盘和音频相关系数计算模块;ARM9的电源、网卡芯片、硬盘、LCD显示屏等其他外围接口电路的设计。2.嵌入式Linux在本硬件平台上的移植工作以及Linux系统下的驱动程序设计。主要工作包括BootLoader的移植、嵌入式Linux内核的移植、文件系统的制作、使用DMA的音频驱动、LCD显示设备驱动等的设计。3.开源RTP库jrtplib的移植和基于RTP的发送、接收实时音频数据流模块的设计。最终实现的音频播出系统输出音质达到了专业水准;支持多种音频输出接口,包括AES3数字接口、平衡以及非平衡模拟输出接口;具备强大的用户输入、输出功能,能通过丰富的功能按键来实现多种播出方式,输出上采用了大屏幕的LCD来显示播放、编辑,存储的内容;支持网络实时音频流的播出;设计的集成度高,移动性好。
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