基于ARM Cortex-M3的嵌入式網絡播放系統

摘要：針對一般嵌入式播放系統無網絡功能，提出一種網絡播放系統硬件平臺設計方案。該方案采用ARM Cortex-M3構架的LM3S1138作為主控制器，以USB控制器CH375、網絡器件ENC28J60和音頻解碼器VSl003作為外圍器件，采用μC／OS作為操作系統。并給出系統軟件的設計方法，包括設備驅動程序設計和應用程序設計。通過測試，該系統能流暢下載和播放網絡歌曲，并能廣泛應用于家電產品、車栽電子產品和公共廣播場所。
關鍵詞：嵌入式系統；ARM Cortex-M3；以太網接口；APl；應用程序

隨著網絡應用的普及，為普通嵌入式系統增加網絡功能，能更好滿足消費者對網絡資源的需求。這里采用基于ARM Cortex-M3的微控制器LM3S1138實現一種具備網絡功能的播放終端系統，該系統不僅具有良好的播放效果，還可從網絡音樂服務器上點播音樂并實時播放。

1 網絡播放系統的設計方案
該網絡播放系統由服務器、用戶終端和音響設備組成。其中，服務器通過以太網提供音樂資源，用戶終端通過網絡下載音頻數據再實現音頻解碼，音響設備實現音樂播放。圖1給出該系統設計框圖。

該系統設計采用基于ARM Cortex-M3的控制器LM3Sll38作為主控制器。該控制器改進了代碼密度，減少中斷延時，實現Thumb-2指令集，并具有更低功耗，適用于嵌入式微處理器；網絡模塊采用以太網控制器ENC602J28；音頻編解碼器采用VSl003，該器件擁有自主產權的DSP處理器核，具有高性能、低功耗等特性；并采用USB總線接口器件CH375擴展存儲模塊。支持海量存儲。
將嵌入式實時操作系統μC／OS-II移植到主處理器上，實現多任務的調度管理。系統工作時，通過操作播放器上的配置按鈕，設置服務器和用戶終端的相關網絡配置，點擊播放器中的連接按鈕，發送連接服務器請求，服務器收到用戶終端的連接請求，驗證終端帳號正確后開始網絡連接，向用戶傳送點播的資源列表，用戶終端在播放器界面顯示列表，此時，用戶可以選擇點播的歌曲，然后將音樂文件下載到存儲設備中，下載完畢后，服務器關閉網絡連接，播放器就可播放已下載歌曲。