基于ARM Cortex-M3的嵌入式网络播放系统

摘要：针对一般嵌入式播放系统无网络功能，提出一种网络播放系统硬件平台设计方案。该方案采用ARM Cortex-M3构架的LM3S1138作为主控制器，以USB控制器CH375、网络器件ENC28J60和音频解码器VSl003作为外围器件，采用μC／OS作为操作系统。并给出系统软件的设计方法，包括设备驱动程序设计和应用程序设计。通过测试，该系统能流畅下载和播放网络歌曲，并能广泛应用于家电产品、车栽电子产品和公共广播场所。
关键词：嵌入式系统；ARM Cortex-M3；以太网接口；APl；应用程序

随着网络应用的普及，为普通嵌入式系统增加网络功能，能更好满足消费者对网络资源的需求。这里采用基于ARM Cortex-M3的微控制器LM3S1138实现一种具备网络功能的播放终端系统，该系统不仅具有良好的播放效果，还可从网络音乐服务器上点播音乐并实时播放。

1 网络播放系统的设计方案
该网络播放系统由服务器、用户终端和音响设备组成。其中，服务器通过以太网提供音乐资源，用户终端通过网络下载音频数据再实现音频解码，音响设备实现音乐播放。图1给出该系统设计框图。

该系统设计采用基于ARM Cortex-M3的控制器LM3Sll38作为主控制器。该控制器改进了代码密度，减少中断延时，实现Thumb-2指令集，并具有更低功耗，适用于嵌入式微处理器；网络模块采用以太网控制器ENC602J28；音频编解码器采用VSl003，该器件拥有自主产权的DSP处理器核，具有高性能、低功耗等特性；并采用USB总线接口器件CH375扩展存储模块。支持海量存储。
将嵌入式实时操作系统μC／OS-II移植到主处理器上，实现多任务的调度管理。系统工作时，通过操作播放器上的配置按钮，设置服务器和用户终端的相关网络配置，点击播放器中的连接按钮，发送连接服务器请求，服务器收到用户终端的连接请求，验证终端帐号正确后开始网络连接，向用户传送点播的资源列表，用户终端在播放器界面显示列表，此时，用户可以选择点播的歌曲，然后将音乐文件下载到存储设备中，下载完毕后，服务器关闭网络连接，播放器就可播放已下载歌曲。