基于ARM9的多功能硬盤MP3播放器的設(shè)計(jì)

很難給這個(gè)設(shè)計(jì)方案定義一個(gè)確切的名稱，是硬盤MP3播放器，還是數(shù)碼相機(jī)伴侶，還是是電子相框，甚至叫做移動(dòng)硬盤？其實(shí)這幾項(xiàng)功能這款設(shè)計(jì)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(fèi)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(gè)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(chǔ)卡接口等豐富的擴(kuò)展功能。芯片工作電壓3.3/1.8V，最高運(yùn)行速度可達(dá)200MHz。

　　這款設(shè)計(jì)最大的特點(diǎn)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(jī)伴侶、電子相框和移動(dòng)硬盤。特別值得一提的是，在作為數(shù)碼相機(jī)伴侶使用的時(shí)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(gè)不同，該設(shè)計(jì)本身可以作為一個(gè)USB Host，并且支持USB Mass Storage Class，因此對于多數(shù)數(shù)碼相機(jī)，只要用USB電纜將相機(jī)和播放器相連，就可以自動(dòng)將相機(jī)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(biāo)準(zhǔn)Mass Storage類的相機(jī)也沒有關(guān)系，該設(shè)計(jì)可以配合任意一款讀卡器進(jìn)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(jì)能大幅度縮小數(shù)碼相機(jī)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(gè)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(dòng)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(jì)采用的是通用的FAT32文件系統(tǒng)，在對Windows平臺(tái)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(gè)很好的人機(jī)交互界面。最上層是應(yīng)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(qiáng)大，因此除了實(shí)現(xiàn)上述功能，該款設(shè)計(jì)還可以有其它很多擴(kuò)充功能，例如添加WLAN，GPS，GPRS以及照相模塊等，以適應(yīng)不同的應(yīng)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(shí)現(xiàn)。

　　由于三星公司的S3C2410有很高的性價(jià)比，因此該款設(shè)計(jì)的產(chǎn)品生產(chǎn)成本并不高，其性價(jià)比非常優(yōu)異。它的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)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(dá)10個(gè)小時(shí)以上。

　　我們將現(xiàn)在常見的一些產(chǎn)品做一個(gè)對比，如下表所示：