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基于Android系统的家庭游戏主机

基于Android系统的家庭游戏主机

点击数:7794 次   录入时间:03-04 11:59:12   整理:http://www.55dianzi.com   嵌入式系统-技术

    本文主要介绍一款基于Android系统的家庭游戏主机,使用嵌入式ARM硬件平台开发,是汇集运动健身、体感互动、网络资讯、数字信息服务、电子商务等功能于一身的家庭体感娱乐平台。硬件方面使用TI公司的OMAP3515处理器;软件方面设计了方便移植的平台软件SDK;操控方面使用基于2.4G的无线体感手柄;显示方面选择家庭电视机作为显示终端。

    本文基于TI公司的OMAP3515开源平台设计了一款客厅游戏主机,开源软件平台使用Linux系统,独立移植了更流行、界面更友好的Andro id系统,开发了平台软件SDK,研发了hopoplayer播放器,支持Flash格式的游戏,并建立了友好的移植框架,可方便地移植到其他平台使用,主机使用体感手柄控制显示界面和操控体感游戏。完整的家庭体感娱乐平台如图1所示。

    a.JPG

    1 客厅游戏主机

    客厅游戏主机基于TI公司的OMAP3515开源平台设计。软件上,可以选择Android系统,也可以选择Linux系统。Android系统也是基于开源Linux系统内核,所以没计网卡驱动、HDMI驱动、音频驱动、显示驱动、NANDFlash驱动、USB驱动原理相同。硬件上,更换了网卡芯片、电源管理芯片、音频解码芯片、USB芯片和NANDFlash芯片,增加了HDMI驱动芯片。

    Linux系统和Android系统使用相同的引导程序x-loader、u-boot,设计不同的kernel和文件系统,修改不同的启动参数即可选择Linux系统或Android系统。

    移植Android系统到嵌入式Linux平台设备,主要有两种方法:一种是在使用的内核里打Android补丁,补丁量比较大,出错的机会也大,移植时间也会很长;另一种是使用开源的Android系统,将平台的驱动和配置等打补丁,添加到Android系统中,本文采用了这种方法。

    1.1 下载Android源码和建立编译环境

    主机系统:Linux FEDora 10。

    (1)下载Android源码

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    (2)建立编译环境

    ①准备需要的片发包:

    e.JPG
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    1.2 移植Android系统的主要流程

    ①首先到http://code.google.com/p/rowboat/wiki/Source网站,参考说明下载2.6.29 kernel和omap3evm-donut-2009-12-22.tar.bz2文件系统。

    如果只下载TI OMAP3EVM内核,可以使用gitclone git://gitorious.org/rowboat/kernel.git。

    ②修改uboot的启动参数:setenv bootargs‘mere=128M console=ttyS2.115200n8 root=/dev/mmcblkop2rw init=/init rootwai t’。

    ③把平台上在TIOMAP3EVM中修改的内容打补丁,移植到步骤①下载的内核中,重点是针对平台的驱动和显示部分。

    ④拷贝修改后内核的ulmage和文件系统到的SD 卡中,从SD卡启动Android系统。

    ⑤启动后首先出现机器人LOGO,然后出现“android”字体LOGO,最后出现Android主界面。

    ⑥优化、修改启动界面,如需要从NAND Flash启动则修改相应的启动参数和文件系统等。

    1.3 主机框架

    主机框架如图2所示。

    b.JPG

    1.4 主机驱动

    主机基于Android系统,驱动主要包括网卡驱动、HDMI驱动、音频驱动、显示驱动。

    1.4.1 网卡驱动

    网卡原理图如图3所示。

    m.JPG

    

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    uboot中修改支持LAN9220网卡:针对硬件原理图修改初始化I/O口、IRQ口,根据OMAP3530手册的寄存器描述调整配置,完成网卡ID号识别、网卡初始化和makefile修改。

    内核中修改支持LAN9220网卡:从原理图确认网卡访问基址为0x18000000(gpmc_cs3的基址),这个是物理地址,总线位宽为16,中断引脚为GPMC_IRQ(对应OMAP3530的GPIO65),增加LAN9220平台设备,配置内核将LAN9220静态编译进内核。

    1.4.2 HDMI驱动

    HDMI驱动包括平台设备注册和中断、热插拔初始化、HDMI音频设备注册和初始化、视频分辨率设置和初始化,参考AD9889B AD9389B Programmer’S Guide.pdf和EIA/CEA-861-B标准。

    1.4.3 音频驱动

    uboot中对音频的输出设置:

    函数int misc_init r(void)中*((uint*)0x4807402c)=0x1f10;

    //0x1f10或0x1f07

    根据芯片手册设置为低位0x10对应的音频采样频率fs为44.1 kHz,128fs;低位0x07对应的音频采样频率fs为44.1 kHz,256fs。

    计算方法为:

    k.JPG

    实际应用中两者都可以,我们使用的是采样频率fs为44.1 kHz,128fs。

    在内核中对HDMI音频进行初始化,并修改音频驱动。在函数statIC int omap_mcbsp_dai_set_dai_FMt(structsnd_soc_dai*cpu_dai,unsigned int fmt)中令:

    l.JPG

    计算方法为:

    n.JPG

    此处必须和uboot中配置一致,统一为44.1 kHz,128fs,或是44.1 kHz,256fs,这里使用的是采样频率fs为44.1 kHz,128fs。

    1.4.4 显示驱动

    DSS显示驱动原理:

    FB0→GFX→LCD,FB1→VID1→LCD

    复制GFX层到HDMI和TV,实现HDMI和TV的CVBS同时输出相同视频内容。

    FB0→GFX→HDMI→HDMI→VID1→TV→TV

    其中,FB为FrameBuffer,GFX为图形显示层,VID为视频显示层。

    2 操控手柄识别和游戏内容

    2.1 操控的手柄识别

    Android系统识别体感手柄,需要确认内核配置:

    Device Drivers--> Input device support

    <*> Event interface

    <*> Event debugging

    Device Drivers-->HID Devices

    <*>Generic HID support

    <*>USB Human Interface Device(full HID)support

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