Abstract :
Abstract
Onze thesis is tot stand gekomen in samenwerking met Imec, een
toonaangevend onderzoekscentrum in nano-elektronica en
nanotechnologie.
Het doel van deze thesis was de ontwikkeling van een embedded MP3-
speler met een CompactFlash interface. De MP3-speler zou MP3-
bestanden moeten kunnen lezen en spelen van een CompactFlashkaart.
Tijdens deze thesis hebben we met een FPGA een SoC gemaakt met
behulp van de Xilinx Embedded Ontwikkelingskit. Deze kit omvat, naast
een ontwikkelingsbord, alle middelen, Intellectual Property (IP) en
documentatie nodig voor het simuleren, debuggen en programmeren
van volledige systemen op het Xilinx XUP-VirtexII-Pro bord. De integratie
van soft- en hardcores samen met enkele externe componenten (RAM,
FLASH, ...) maken het mogelijk om een volledig "embedded" systeem te
bouwen.
"Embedded system design" zal één van de uitdagingen worden voor
toekomstige ingenieurs. Door processors (bijv. een PowerPC405) te
integreren in FPGA's is het nu mogelijk om door een volledige
ontwerpcyclus te gaan, hardware en software inbegrepen, binnen een
aanvaardbare tijd.
MP3 zal iedereen wel bekend in de oren klinken. Het is op heden ook het
bekendste formaat voor audiocompressie. MP3 voluit geschreven is
MPEG 1 Audio Layer 3 en gebruikt voor compressie een psychoakoestisch
model. Een compressie met verhouding 12:1 heeft een
Een gemengde hardware en software implementatie van een MP3-speler
miniem kwaliteitsverlies. Het ontwikkelingsbord bevat een AC97 codec,
die de digitaal gedecodeerde signalen omzet naar analoge. De MP3-
decoder werd gecreëerd met de Xilinx EDK.
De thesis werd onderverdeeld in 2 delen: in het eerste deel moesten we
de MP3-speler in software implementeren en in het tweede deel hebben
we een gedeelte hardwarematig geïmplementeerd. De software
implementatie van de decoder is gebaseerd op een bestaande MP3-
decoder in C/C++ op de PowerPC processor.
DCT en IMDCT zijn een knelpunt voor de berekeningen in de MP3
decodering. Om het decoderen te versnellen is het daarom nuttig ze in
hardware te implementeren. Omdat "fixed point" vermenigvuldigingen
met een specifieke saturatie en afronding vaak voorkomen bij deze
transformaties, hebben we een vermenigvuldiger in VHDL gecreëerd, die
als de eerste bouwsteen dient om DCT en IMDCT volledig in hardware te
maken.
Het gebruik van core generatoren om deelblokken van de MP3 decoder
te beschrijven, is ook mogelijk, daar deze aanpasbaar of porteerbaar
zijn. Ook het stijgende aantal FREE cores op het Web zou het ontwerpen
van onze systeemapplicatie kunnen vereenvoudigen.
Gelijktijdig is er een studie gedaan omtrent de hardware implementatie
van een DCT en IMDCT, doch het programmeren en implementeren
ervan is omwille van tijdsgebrek niet gerealiseerd.
Aangezien de aangeboden performantie van deze ontwikkelingskit
voldoende hoog is om zelfs een "embedded" OS en andere applicaties
te gaan implementeren, staan alle creatieve mogelijkheden open om
een gemengde hardware en software implementatie te realiseren. |
If you want to cite this thesis in your own thesis, paper, or report, use this format (APA):
COSSERO, S., ELSEN, F. (2006). Een gemengde hardware en software implementatie van een MP3-speler.
Unpublished thesis, Xios, IWT.
Retrieved
from
http://doksxios.pxl.be/doks/do/record/Get?dispatch=view&recordId=Sxhl8ae57e8c0ec7ed15010ee19bcdd90010.
|
Home 
