基于NiosII的SD卡音乐播放器的实现【开题报告】

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1、毕业论文开题报告电子信息工程基于NiosII的SD卡音乐播放器的实现一、课题研究的背景及意义便携式音乐播放器的历史从1979年Sony的WalkmanTPS-12随身听的问世开始。这台磁带机音乐系统开启了个人娱乐市场的大门，在此之前，人们只能呆在家里用笨重的立体声录音机欣赏音乐。至今，便携式音乐播放器产品已经经历了磁带机、CD机、MD播放器、MP3播放器四个阶段。1989年，德国人Brandenburg的博士论文，为MP3这一数字音频压缩技术提供了理论基础。1995年诞生的MP3标准具有较高的压缩比以及较小的音质损失，是音乐史上划时代的革命性技术。这种数字音乐压缩技术的诞生和流行，

2、推动了MP3随身听的开发和应用。在MP3标准诞生不久的20世纪90年代后期，便携式MP3音乐播放器正式登场。1998年Saehan公司推出了世界上第一台的MP3播放器——MPManF10。MPMan，取意于MP3与WALKMAN的结合。MPManF10的体积为70x90x16.5mm，约有四个1.44M软盘堆叠起来这么大，体重为65克，可谓非常轻巧。直到2004年，MP3行业不平凡的一年。随着随身听的发展，人们已经越来越被迷你小巧的MP3所征服，原本人们对于MP3音质上的顾虑，已经被现有MP3高品质所打消。在这一年中，无论是从本身的品质，还是市场销售的情况来看，MP3已经完全占有了

3、市场，成为随身听行业的霸主。而目前消费类电子产品的发展呈现出数字化和多功能集成化的明显趋势。在MP3的研究上，由于市场趋近饱和，大多数公司都将精力集中在外观造型上，对于其功能及性价比的探索趋势相对较弱.NiosII系列软核处理器是Altera的第二代FPGA嵌入式处理器，其性能超过200DMIPS，在AlteraFPGA中实现仅需35美分。于2000年推出第一代16位Nios处理器以来，已经交付了13000多套Nios开发套件，Nios成为最流行的软核处理器。刚推出的NiosII系列采用全新的架构，比第一代Nios具有更高水平的效率和性能。和第一代相比，NiosII核平均占用不到5

4、0%的FPGA资源，而计算性能增长了1倍。本次设计主要是为了开发出一套低成本、可扩展容量的MP3。其应具有以下优势：1.突破了存储容量限制。本系统提供了SD卡接口，可以方便地访问外部的移动存储介质，这样就不会有特定的容量限制。2.低成本。由于MP3编码算法的CPU的性能要求非常，因此目前大部分的MP3实时编码都是采用专用的DSP芯片来实现，这些芯片大部分价格较高。本系统采用FPGA处理，对MP3算法做了硬件方式的实时编码满足音质要求。二、课题研究的主要内容和预期目标现在许多媒体播放器都支持大容量的外部存储设备，例如用SD卡、CF卡、U盘来存储影音文件。并且有些多媒体播放器有高质量的

5、音频数模转换装置，可以达到很好的音质效果。本课题要求采用Altera DE2板上提供的SD卡、音频处理的硬件及软件开发平台，同时借助FPGA和WM8731(音频输入/输出芯片)优秀的音频输入/输出能力，使该方案的性能达到优化，旨在实现一种设计思路，即硬件设计软件化。毕业设计的具体内容：在设计之前查阅关于FPGA嵌入式及SD卡技术资料，全面了解FPGA技术和SD卡的原理及其功能应用，主要了解SD卡控制器及协议等。设计预计达成的目标：1.设计主要采用FPGA语言编程，设计一个基于NiosII的SD卡音乐播放器。2.能够完成对SD卡的初始化及SD卡中mp3数据进行读取3.通过mp3解码芯

6、片播放出原音频文件4.通过控制部分，能够进行上一曲、下一曲的切换等。三、课题研究的方法及措施本项目的研究基于NiosII的SD卡音乐播放器的实现，主要通过大量的查阅FPGA嵌入式及SD卡技术的相关资料，先了解SD卡的工作原理，工作协议及SD卡控制器的实现等。并且了解NiosII技术的相关知识。采用QUARTERII软件，基于FPGA设计方法进行语言编程并完成系统仿真，最后在系统硬件验证方面，采用电子综合设计实验开放板进行演示。估计SD卡控制器会是一个难点，先好好研读有关的参考书，上网查阅有关设计，从根本上掌握它。在遇到问题时，根据实际情况进行相应的调整和改正。系统主要模块：1、控制

7、模块控制模块是整个系统的核心。主要完成对系统中各种芯片的输入、输出控制，也是实现数据交换、软硬件接口的中心模块。2、解码模块这是系统中又一重要模块。其主要功能是实现对数据进行处理并输出模拟信号。3、输出模块此部分为音频输出，音频输出主要会用到一些模拟电路。主要难点：SD卡的工作协议及控制器的实现。图系统原理框图四、课题研究进度计划毕业设计期限：自2010年10月17至2011年4月初。第一阶段（1周）:完成选题，明确任务，查找NiosII的相关资料，掌握FPGA的编程