近年來，隨著微處理器技術、DSP技術、多媒體編解碼技術以及嵌入式技術的發展，多媒體娛樂終端已經成為消費性電子產品的熱點。同時，逐漸成熟的市場隨著MP3在市場上取得的巨大成功，以及MP4、數字電視、3G通訊等相關技術的起步，在未來幾年內都將會得到快速發展。
嵌入式系統是以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。
多媒體終端正是數字信息產業的一個重要組成部分，所以在這個背景下，MultimediaTerminal蘊含著極大地發展潛力。
本文是基于Linux嵌入式操作系統在UP-TECHS3C2410DVK1。1開發平臺下設計并實現了一個高性能、低功耗、低成本的嵌入式掌上娛樂系統。
1系統概述
本系統以UP-TECHS3C2410DVK1。1為開發平臺，使用嵌入式linux作為操作系統。
本系統的實現包括兩個方面：
一是底層系統的搭建。本系統是在通用的嵌入式Linux操作系統上進行適當的裁剪，使其符合系統的硬件平臺，并且初始化開發底層的驅動，實現了對系統的控制以及數據的存儲和傳輸。
二是應用層的實現。
系統的底層包括文件系統的搭建以及各種接口部件的驅動程序，這些驅動程序通過嵌入式Linux操作系統進行調用，然后完成應用的功能，為上層的接口層和應用層提供服務。
中間的嵌入式GUI為接口層，采用QT4作為用戶GUI的界面庫。QT4是基于服務器-客戶端的一種用戶界面中間件，提供了豐富的功能控件和精美的界面設計功能，可以便捷的設計出所需要的各種功能模塊。
系統的最上層就是直接面向用戶的應用層。該層采用QT4設計，向用戶提供了精美的用戶界面，用戶可以通過觸摸屏方便的調用相關功能。系統的軟件結構框圖如圖1所示：
圖1系統的軟件結構框圖
應用層的設計是本文主要的開發工作，主要包含以下幾種功能模塊：
①多媒體功能模塊：調用MPlayer播放器對系統內存或者USB接口中的外存定位對應的體文件，并將其解碼;視頻、視頻文件可以全屏播放/最小播放。幾乎可以播放市面上現存的所有的音頻、視頻文件。
②娛樂游戲功能：提供了幾個界面友好有趣的游戲，增加系統的娛樂性。
2開發平臺
2。1硬件開發平臺介紹
硬件平臺采用博創UP-TECHS3C2410DVK1。1開發板，處理器類型：SamsungS3C2410。主頻：203MHZ。
它適用于工業控制、移動通信設備、醫療儀器等多種場合，外擴64MBNANDFLASH和64MSDRAM，提供USB2。0接口與計算機進行高速通信;該平臺集成了大尺寸LCD觸摸屏，型號：LQ080V3DG01，分辨率：640*480像素，這也是選擇它作為開發平臺的重要原因。系統硬件結構框圖如圖2所示。
圖2系統硬件結構框圖
2。2軟件開發平臺介紹
在系統層，由于UP-TECHS3C2410DVK1。1開發板提供原始的系統(vivi、linux-2。4、root。cramfs)版本低，因此，針對多媒體娛樂系統，裁剪移植了適合本系統的Uboot-1。1。6、linux-2。6。24內核和yaffs文件系統。該系統使用較為通用的bootloader：UBoot，網絡資源較多的內核linux2。6和可讀可寫的yaffs文件系統，易于系統的開發。并配置了LCD屏驅動、網卡驅動、SD卡等驅動。
在應用層，采用QTSDK設計所有的應用程序。
Qt是一個跨平臺的C++圖形用戶界面(GUI)庫，包括跨平臺類庫、集成開發工具和跨平臺IDE。使用Qt"一次開發，多次編譯"，無須重新編寫源代碼，便可跨不同桌面和嵌入式操作系統部署這些應用程序。
3實現原理
應用層軟件的設計主要包括兩個模塊：多媒體播放器以及游戲模塊。用戶主界面設計了一個主框架，然后將其他功能模塊的圖標放在該框架內，完成了整體的規劃設計。下面詳細介紹這兩個功能模塊的設計與實現。
3。1播放器的實現
對于音頻和視頻的播放，本系統使用QT設計一個前端播放、控制界面，并使用Mplayer作為后端程序，能播放mp3、ogg、ogm、wma、wav、asf、au、avi、mpeg、mpg、mv1、mov、wmv、pls、m3u、mp4、m4a等音頻和視頻格式。播放器模塊的結構圖如圖3所示，播放器使用Mplayer作為后端程序(紅色部分)，使用QT4開發前端程序(綠色部分)。
圖3播放器結構圖
3。1。1后端程序簡介
本系統使用Mplayer作為其后端程序。MPlayer被評為Linux下的最佳媒體播放工具，不需要任何系統解碼器就可以播放包括視頻、音頻、流媒體、廣播、電視等各種媒體。
Mplayer另一個重要特點在于其開源性。
Realplayer，WindowsMediaPlayer，QuickTime等許多播放軟件都是性能優秀的播放軟件，但由于它們都不開放源代碼，給移植帶來了麻煩。同時MPlayer還具有良好的移植性，可以移植到許多非X86平臺上，MPlayer軟件包中含有針對ARM架構的優化代碼，這些代碼利用ARM的特性加快了對媒體的處理速度。
基于以上多個原因，本系統選擇了MPlayer作為娛樂終端的播放軟件。本系統通過移植Mplayer來實現對視頻的播放功能。Mplayer編、解碼模塊，是系統的音、視頻處理中心，在mplayer的編解碼庫中，包含的大量的音、視頻格式處理程序，經過編譯優化過的mplayer可以完成對大多數音、視頻格式高效的編解碼工作。
3。1。2前端程序的設計與播放器的實現
主界面窗口有一個顯示屏和一些控制按鈕，包括播放、暫停、下一首、上一首、音量調整以及播放進度條。文件操作窗口可以使用戶選擇要播放的文件。
播放列表用來播放用戶加載的多媒體文件。
MPlayer默認全屏播放，但在GUI中一般都是指定區域或者控制來播放。這樣顯得美觀，MPlayer支持在指定的X窗口播放的功能。用-wid參數告訴窗口ID即可。例如：mplayertest。mpg-wid0x00029#0x0029是XID，而QT的控件都是從QWidget繼承下來，因此它本身也有wid，這樣只要用QWidget：：winID()取出WID，即可實現在指定窗口播放視頻的功能。
本模塊是建立一個QtGUI程序。然后用一個label控件來播放視屏，用一個進度條顯示播放的進度，用按鍵顯播放，暫停，上一首，下一首，停止和添加資源文件。然后用一個Qprocess在后臺執行MPlayer，并把label的WID傳給它。然后把MPlayer的輸入輸出重定向，把原本從標準輸入接收命令變成從GUI的接收命令。
3。1。3播放功能設計
播放器實現的軟件流程圖如圖4所示：
圖4播放器軟件流程圖。
通過定義一個QProcess對象調用已編譯好的Mplayer。
QProcess*process=newQProcess();
process->setProcessChannelMode(QProcess：：MergedChannels);
Process->start("mplayer–ac–madxxxxx");
在命令中添加-slave和-quiet就可以通過命令設置Mplayer實現相應的功能。Process->start("mplayer–slave–quiet–ac–madxxxxx")。
下面對播放器的暫停播放功能和音量調節進行介紹。
①播放暫停功能設計
通過這段代碼可以設置Mplayer暫停：process->write("pause");執行這段代碼的時候在播放狀態下就會暫停，暫停狀態下就會繼續播放。
②音量調節
下面代碼即可實現音量調節的功能：
Process->write("volume-1");//音量減小;
Process->write("volume+1");//音量增加;
Process->write("volumeXX1");//音量設置成指定值
該系統使用如下代碼實現音量調節：
QStringcmd="volume"+QString：：number(value)+"1";
process->write(cmd。toLocal8Bit()。data());
系統最終實現的實驗效果圖如圖5所示：
圖5播放器模塊實驗結果圖
3。2游戲模塊的設計
本系統設計了一個打磚塊游戲。通過建立一個打磚塊的游戲類CannonField，包含角度intangle、力度intforce、是否正在射擊boolisShooting等成員，具有設置角度setAngle(intangle)、設置力度setForce(intforce)、射擊shoot()、運動軌跡shotRect()、游戲控制newTarget()、setGameOver()、restartGame()等槽函數，能發出擊中hit()、未擊中missed()、角度變化angleChanged(intnewAngle)力度變化forceChanged(intnewForce)等信號。
游戲開始時使用隨機函數在指定區域內顯示一個磚塊，點擊射擊按鈕時通過setAngle和setForce設置的角度和力度，使用shoot()進行射擊，通過發出的擊中hit()或未擊中missed()信號來作出相應的動作。仿真效果圖如圖6所示：
圖6游戲模塊實驗結果圖
4總結
本系統采用開源的Linux操作系統和QT4界面設計工具，整個系統采用模塊化設計，具有良好的可擴展性。硬件平臺采用的是UP-TECHS3C2410DVK1。1嵌入式系統，該芯片采用ARM架構，其獨特的架構設計具有功耗低、功能強的特點，因此非常適合用于手持式設備;采用LCD觸摸屏與用戶進行交互，使用簡單，符合便攜式終端的發展趨勢。