SEP4O2O在Linux下實(shí)現(xiàn)動(dòng)作控制MP3

引言

　　動(dòng)作識(shí)別是一個(gè)很熱門的話題。試想一下一個(gè)沒(méi)有任何觸摸、機(jī)械按鍵的MP3，只要你前后左右的晃動(dòng)就能進(jìn)行所有最基本的控制操作，既靈動(dòng)又時(shí)尚，這應(yīng)當(dāng)是一種全新的操作體驗(yàn)。本文將探討如何設(shè)計(jì)這種通過(guò)動(dòng)作來(lái)進(jìn)行正常控制的MP3。

　　1硬件平臺(tái)

　　1.1SEP4020嵌入式處理器

　　本文所述驅(qū)動(dòng)程序基于SEP4020嵌入式微處理器。SEP4020是由東南大學(xué)國(guó)家專用集成電路系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心設(shè)計(jì)的一款處理器，采用0.18μm標(biāo)準(zhǔn)CMOS的工藝設(shè)計(jì)，內(nèi)嵌ASIXCORE(32位RISC內(nèi)核，兼容ARM720T，帶8kB指令數(shù)據(jù)Cache和全功能MMU)。SEP4020芯片中集成各種功能，包括：

　　8/16位SRAM/NORFALSH接口，16位SDRAM接口

　　硬件NANDFLASH控制器，支持NANDFLASH自啟動(dòng)，支持軟件/硬件ECC校驗(yàn)

　　10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)MAC，支持RMII接口

　　64kByte高速片上SRAM

　　USBl.1Device，全速12Mb/s

　　支持I2S音頻接口

　　支持MMC/SD卡

　　LCD控制器，支持640×480×16位TFT彩屏和STN黑白、灰度屏

　　RTC，支持日歷功能/WatchDog，支持后備電源

　　10通道TIMER，支持捕獲、外部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)和MATCHOUT

　　4通道PWM，支持高速GPIO

　　4通道UART，均支持紅外

　　2通道SSI，支持SPI和Microwire協(xié)議

　　2通道SmartCard接口，兼容IS07816協(xié)議

　　支持最多97個(gè)GPIO，14個(gè)外部中斷

　　支持鏈表DMA傳輸和外部DMA傳輸

　　片上DPLL，支持多種功耗模式：IDLE、SLOW、NORMALSLEEP

　　1.2MC9S08QG8

　　本文中的動(dòng)作捕捉判斷部分由MC9S08QG8來(lái)控制完成。MC9S08QG8是Freescale公司的一款單片機(jī)，它的性能如下：

　　8通道、10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器

　　3個(gè)通訊接口：SCI、SPI、IIC

　　4k或8k可重編程FLASH存儲(chǔ)器

　　內(nèi)置在線仿真器(ICE)

　　1.3MMA7620

　　動(dòng)作控制MP3中動(dòng)作的感應(yīng)是由MMA7620完成的。MMA7620是Freescale公司的一款三向加速度傳感器，它的性能如下：

　　3軸加速度感應(yīng)和輸出，可同時(shí)測(cè)量三個(gè)坐標(biāo)軸(x、y、z)的值并由三個(gè)通道輸出

　　4種靈敏度可供選擇

　　有休眠模式

　　2動(dòng)作控制MP3的設(shè)計(jì)

　　2.1動(dòng)作捕捉

　　一個(gè)動(dòng)作從開始到結(jié)束一定會(huì)有加速度的產(chǎn)生，所以可以通過(guò)檢測(cè)伴隨著動(dòng)作產(chǎn)生的加速度的大小和方向來(lái)判斷動(dòng)作。要測(cè)量加速度的大小就需要一個(gè)加速度傳感器，將所得到的加速度以模擬量的形式表示，然后將傳感器所得到的模擬量通過(guò)一個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)以方便后續(xù)計(jì)算。但是查找資料發(fā)現(xiàn)，如果單方面的使用一個(gè)AD變換器將從加速度傳感器中得到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)并要求達(dá)到期望的精度將導(dǎo)致成本的大幅度提高，然而現(xiàn)有很多的單片機(jī)中已經(jīng)集成了AD轉(zhuǎn)換模塊，并且整個(gè)單片機(jī)的價(jià)格要低于單買單個(gè)三通道AD轉(zhuǎn)換芯片。更為可觀的是還可以利用單片機(jī)本身的處理功能對(duì)AD轉(zhuǎn)換所得到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，預(yù)判動(dòng)作。而且單片機(jī)中集成了很多的通信協(xié)議，簡(jiǎn)單而健壯。綜合以上考慮，如果選用單片機(jī)代替AD轉(zhuǎn)換模塊就可以減輕核心板的負(fù)擔(dān)和整個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)難度。

　　加速度傳感器可以選擇使用Freescale公司的MMA7620三軸加速度傳感器。單片機(jī)可以選擇使用Freescale公司的MC9S08QG8單片機(jī)，它集成的八通道9bitAD轉(zhuǎn)換模塊正好和MMA7620的三通道輸出相匹配，體積也很小，適用于便攜設(shè)備。

　　圖l是手持部分的原理圖，包括單片機(jī)和傳感器PTA0、PTAl、PTA2：輸入：分別接三向加速度傳感器的x、y、z端口輸出，讀取加速度傳感器的x、y、z軸的模擬數(shù)據(jù)。

　　PTA3：輸出;接三向加速度傳感器的Sleep引腳用于使傳感器處于休眠狀態(tài)從而降低功耗和鎖定，避免運(yùn)動(dòng)時(shí)的干擾。

　　PTTB0：輸入;作為串口接收腳用于接收從核心板傳來(lái)的命令。

　　PTFBl：輸出;作為串口發(fā)送腳用于向核心板發(fā)送由加速度傳感器所測(cè)的經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后所得到的動(dòng)作信息。

　　PTB6、PTB7：輸出;接加速度傳感器的gselect引腳從而控制加速度傳感器的靈敏度。