基于sopc技术对多媒体领域中mp3播放器实现.doc

摘要
本文是基于SOPC技术对多媒体领域中MP3播放器的实现进行一次探索。以MP3播放器为目标对象,以Quartus Ⅱ作为支持SOPC 协同设计的主流开发平台,由Quartus Ⅱ构件SOPC Builde构建硬件部分,并在Quartus II软件环境下编译生成硬件系统;在Nios II IDE中编写软件进行控制,实现软、硬件的协同设计。在革新科技提供的GX-SOC/SOPC-CIDE开发平台上实现系统。实验平台上提供了现在流行的SD卡存储技术,实现了高性能的存储方案;利用平台上的编解码芯片TLV320AIC23B,通过制作IP core,实现软硬件结合解码,从而使解码方案变得灵活易行,实现音乐的播放,结果表明该方案切实可行,能够达到预期的设计目标。
关键字:SOPC;MP3播放器;FPGA;Nios II;IP core
Abstract
This article is based on SOPC technology to the field of multimedia MP3 player to explore the realization of a MP3 player with targeted support in Quartus Ⅱ as SOPC co-design of the mainstream development platform. The SOPC Builder is used for realizing the hardware part, and the system of hardware pilered and generated under the environment of Quartus II . The software control in Nios II IDE is used for controlling the MP3. The platform of the innovation science and technology GX-SOC/SOPC-CIDE is used in this topic. SD card is also used in this paper so that it has a memory system with high performance. By using the encoder-decoder TLV320AIC23B On the board, the decoding plan es easy and feasible. Because bining with the realization of hardware and software,the program has e so easy to need manufacture the IP core in SOPC Builder only. The experiment show that this design is reliable and the result is in accord with the design objiect.
Keywords: SOPC ; MP3 player ; FPGA ; Nios II ; IP core
目录
第一章概述 1
SOPC技术的发展与应用 1
研究内容 2
研究重点和难点 3
第二章 MP3音频的基本原理及其格式 4
MP3基本原理 4
MP3格式分析 5
MP3解码 5
MP3解码结构 5
MP3解码过程 6
音频播放模块 8
Audio音频模块 8
音频控制IP核 11
第三章系统硬件构建 13
SOPC平台的硬件基础 13
SOPC平台软件基础 14
系统硬件构建 15
处理器的建立 15
PLL锁相环的建立 18
硬件工程IP core的建立 19
硬件系统生成 22
第四章 SD卡的基本原理及实现 23
SD卡基本原理介绍 23
SD卡基本原理 23
SD卡的SD模式 24
SD卡的SPI模式 25
SD卡通信模块构建 26
第五章基于SOPC的系统软硬件协同设计 27
用NiosII软件实现MP3播放 27
MP3播放器的结构及各组件功能 29
第六章 MP3播放器的调试 30
程序的烧写 30
调试中的问题及解决方案 31
第七章总结 32