Criação de Hardware de comunicação Ethernet, para recepção de som

Abstract

A realização do módulo de Hardware, denominado de Sound-Ether, para a reprodução de som via Ethernet, tem como base, um microcontrolador da Dallas Semiconductor’s compatível com a tecnologia 8051, um módulo Ethernet da Wiznet o NM7010B+, e um descodificador de MPEG -1 Áudio Layer-3 (MP3). Este Hardware é um cliente de uma rede Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP), onde vai receber os dados do ficheiro MP3 enviados pelo servidor através de sockets. A programação do microcontrolador foi realizada em linguagem C utilizando a ferramenta Keil μVision 2 V2.04. A construção do Sound-Ether pode ser dividida em duas partes, a escolha dos componentes que compõem este Hardware e as configurações por software necessárias ao seu funcionamento. Esta construção física requer a realização de alguns passos intermédios, como a configuração do descodificador de MP3, a configuração do módulo Ethernet dependente da rede onde é inserido, e o controlo do fluxo de dados. Configurações necessárias tendo em vista os componentes físicos inseridos na construção do Hardware final, o Sound-Ether. Inicialmente é configurado o descodificador de MP3, para estabelecer o modo de funcionamento e interacção com o conversor digital analógico (DAC) e com a fonte de dados, através do protocolo Inter-Integrate Circuit (I2C). Todo o processo de configuração, controlo e gestão de informação é feito através do microcontrolador, tornando-o assim no “cérebro” do Sound-Ether. Após a configuração e inclusão na rede do Sound-Ether este necessita de estabelecer uma comunicação com um servidor disposto na rede local. Para isso o Sound-Ether fica infinitamente a enviar pedidos de estabelecimento de conexão ao servidor. Estabelecida a conexão, pode-se proceder à transmissão de som, esta que é iniciada pelo servidor, enviando o número de dados que compõem o som que se pretende reproduzir, isto é, o tamanho do ficheiro MP3. Seguidamente o cliente irá fazer uma sincronização dos dados a receber, enviando um pedido, à medida que necessite de mais dados para reprodução, permitindo assim ao servidor enviar uma quantidade de dados do ficheiro MP3, até este ter chegado ao fim. O processo de transmissão de dados é repetido sempre que seja desejável reproduzir um som.

The Sound-Ether hardware module permits the replay of sound via Ethernet, and has one Dallas Semiconductor’s microcontroller based on 8051 technology, one NM7010B+ Ethernet module from Wiznet, and one MPEG -1 Áudio Layer-3 (MP3) decoder. This Hardware is a client from a Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) network, which receives data from an MP3 file, sent by the server through sockets. The microcontroller programming was carried out in C language using the Keil μVision 2 V2.04 programming tool. The Sound-Ether build up can be split in two parts. The components choice for the hardware to build and its software configuration required. This physical build up requires some intermediate steps, like the MP3 decoder configuration, the Ethernet module configuration depending on the network in use, and the data flux control. Also, the required configuration, having in mind the final Hardware physical components, the Sound-Ether. Initially, the MP3 decoder is taken into account to establish the working mode and interaction with the digital to analog converter (DAC) and the data source, through the Inter-Integrate Circuit (I2C) protocol. The whole process of configuration, control and information management is carried out through a microcontroller, acting as the Sound-Ether brain. After configuring and including it on the Sound-Ether network, it requires establishing a communication with the local network server. The Sound-Ether keeps infinitely sending connection requests to connect to the server. Having this connection established, the sound transmission can start, started by the server, sending the data which makes up the sound to replay, i.e., the MP3 file size. Then, the client will synchronize the received data, sending a request as it requires more data to replay, allowing the server to send a quantity of data from the MP3 file, until it reaches the end. The data transmission process is repeated for each sound.