贺州学院本科毕业论文（设计）

3.2.5 FM24C16模块驱动程序设计

FM24C16也是采用IIC总线和MCU通信，通过标准的IIC操作，很容易实现对FM24C16的读写。FM24C16的器件地址与页地址是连在一起的，这里需要注意。FM24C16的高四位为固定的1010，而第四位用来表示页地址0~7，每页拥有256个字节，这样FM24C16的总大小为2048字节。

对FM24C16的读操作，先写入0XAx（x：0~7），再写入要写入的地址，紧跟着就可以写入数据了。而对于FM24C16的读操作，则稍微复杂一点在执行写操作的上述过程之后，再写入0XAx+1，代表执行读操作，紧随着就可以读数据了。 3.2.6 TEA5767模块驱动程序设计

TEA5767收音机模块支持IIC和三线模式，这里我们选择IIC来控制。TEA5767的器件地址是0XC0，在对TEA5767的读操作通过写入0XC1来执行。

TEA5767的读操作与写操作基本相同，只是IIC开始之后写入0XC1，将发送一个字节改为接收一个字节就可以了。 3.2.7 RCT时钟驱动程序设计

RTC实时时钟是利用STM32F103RBT6内部的时钟模块实现的，根据STM32

的DATASHEET，得到RTC实时时钟的初始化过程如下：

? 使能备份区域时钟 ? 取消备份区域写保护 ? 软复位备份区域 ? 开启外部低速晶振 ? 等待晶振就绪 ? 设置LSI作为RTC时钟 ? RTC时钟使能 ? 设置时钟分频系数 ? 等待RTC寄存器操作结束 ? 允许RTC配置 ? 配置秒钟寄存器 ? 配置更新

? 等待RTC寄存器操作完成

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RTC时钟的设置到这里就结束了，在RTC时钟完成上述配置之后，就会每隔一段固定的时间，对秒钟寄存器(RTC->CNT)进行加1。这个操作软件不参与，一切由硬件执行。时钟分频系数（RTC->PRL）确定固定时间，理论上因为外部低频晶振是32.768Khz，所以只要在RTC->PRL内写入32768-1就可以得到精确的1秒了，不过因为晶振的误差率，往往需要对这个值进行调整，以确保得到比较准确的走时。

3.2.8 JPEG/BMP解码模块程序设计

JPEG/BMP图片播放是本系统的一个重要功能，两者的解码均采用软件实现，BMP的解码相对JPEG比较简单，这里重点对JPEG的解码原理进行介绍。

JPEG解码算法原理：

JPEG压缩是利用人的视角系统特性，采用量化和无损压缩编码相结合的

方法去掉视角的冗余信息和数据本身的冗余信息来达到压缩的效果。JPEG算法可分为基本JPEG(Baseline system)和扩展JPEG(Extended system)。本设计重点在为Baseline system的算法做介绍。JPEG解码算法如图3.9 所示：

图3.9 JPEG解码算法框图

在JPEG解码反量化的公式：

其中，C(u，v)代表熵解码输出，Q(u，v)代表相应的量化矩阵。

综上所述具体说明了JPEG的解码算法，在本设计中JPEG/JPG的解码通过软件来实现。返回值为此次解码成功与否的标志。在执行该函数之前，需要先执行图片解码的两个函数，一个函数用来清空个量化表，一个函数用来获取解码所需的各种参数。

对于BMP的解码在这里不做详细解说了。

3.2.9 FAT32文件系统模块程序设计

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本设计需要读取SD卡，故必须对文件系统进行管理，本系统的重点是对文件系统的解析。本设计支持FAT16和FAT32两种文件系统，由于FAT文件系统的构架非常复杂而且庞大，这里我们主要FAT32文件系统的构架做简单介绍以便可以正常读取FAT32系统下的文件。 FAT32文件系统：

（1）DBR（操作系统引导记录区）的说明

要想操作FAT32我们首先要了解DBR。其中DBR 的核心部分为BPB （BIOS

Parameter Block）（第12~90 字节为BPB），BPB 的意义需要我们深入详细的去理解，才能够更好的完成和操控FAT32。DBR各字节意义如图3.10：

图3.10 DBR区各字节意义

DBR区内，对操作有用的数据只有90个字节（即BPB字段）。但是就在

这90 个字节就可以获取我们关于磁盘的许多信息，比如每扇区字节数、每簇扇区数、磁道扇区数等等。BPB部分数据字节意义如图3.11所示：

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图3.11 BPB部分字段意义表

通过对上面字段读取的了解，可以得到FAT32文件系统的许多紧要信息：每扇区字节数、每簇扇区数、根目录簇号、该卷总扇区数、FAT表1所在的扇区数等。

FAT32 文件系统最具特色的一部分是FAT 表，FAT32 的精华在于FAT表的链式存储机制，它可以是的数据存储不连接，使磁盘的功能得到更好的发挥。一

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个FAT表的内容如图3.12所示：

图3.12 FAT表

这样，在我们获取文件的起始簇随后，就可以从起始簇开始读取文件的内容

了，如果大于一个簇，则可在FAT表找下一个簇号，直到文件结束，从而达到了文件的读取功能。 3.3 系统整合

上一节详细介绍了系统各个模块程序的设计，一步一步实现了系统的各个功能，接下来需要做的工作就是把整个系统的模块程序整合起来，成为一个整体。

本设计的主控制程序通过调用各个模块的相关底层函数，从而实现系统的功

能整合，主控制程序的流程图如图3.15所示，系统开机以后，第一步进行的是对各个硬件模块的初始化；第二步是对FAT文件系统的初始化，对于FAT文件系统来说要判断是否初始化成功；第三步是寻找系统文件，本设计的系统文件全部在SYSTEM文件夹下，该文件夹下主要有:FONT文件夹、SYSICO文件夹、GAME文件夹。FONT文件夹下包括FONT12.FON和FONT16.FON两种字体文件。SYSICO文件夹下则包括了全部的系统图标（BMP格式）。GAME文件夹下包括三个等级的游戏文件夹，游戏图片也在相应的文件夹中，全部为BMP格式。其中FONT文件夹和SYSICO文件夹在系统加载的时候需要的。GAME文件夹则是在游戏的时候才进行检索的。

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