智能手機軟件平臺的研究與開發(fā)

1、 本文由gb0dsx0ksx貢獻 pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。 年 第 ， 期 第 卷 總 第 期 通 信 技 術(shù) ， ， ， 智 能手機軟件平 臺的研 究與開發(fā) 胡 倩 ， 楊子 華， 曹 皴 （ 南 程學 院 ，湖 南 湘潭 ） 湖 【 摘 要】丈 中研 究 了智能手機軟件 平 臺的基本功能 ，給 出了智能手機的軟件體 系結(jié)構(gòu) 。結(jié)合手機和掌上 電腦 的特點， 在 嵌入 式操作 系統(tǒng)平 臺上，基于手機通信模塊進行整機周 邊電路設(shè)計和 智能手機軟件 平 臺開發(fā) 。 【 關(guān)鍵 詞】智能手機；軟件平 臺；嵌入 式系統(tǒng) 【 中圖分類 號】 【

2、 文獻標識碼 】 【 章編 號 】 ） 文 （ ， ， （ ， ， ， ） ， ， ， ； ； 引 言 隨 著 移 動 通 信 技 術(shù) 的 發(fā) 展 以 及 通 信 網(wǎng)絡 傳 輸 速 率 的 提 智能手機軟件 平 臺 本系統(tǒng)主要采用 了 的 （ 開放式 多媒體應用平 臺 ）芯 片 ，屬 于 “ 用 處 理 器 帶 處 理 器 的 數(shù) 字 部 分 ”類 應 基 型 。 系 列 處 理 器 一 般 擁 有 雙 核 （ 和 結(jié) 構(gòu) ， 具 ） 高 ，多媒體 、彩色動 畫和移動商務等在 內(nèi)的新的無線應用逐 漸 涌 現(xiàn) 出來 ，使得 以提 供 話 音 為 主 的 傳 統(tǒng) 于 機 將 逐 漸 發(fā) 展 成 為

3、融合 了 、電子商務 、娛 樂等特 性的智能 手機 。智 能 手 機 通 常 具 有 如 下 主 要特 點 ： （）資源 缺 乏 性 ： 智 能 手 機 的移 動 性 所 帶 來 的 功 耗 低 、 重 量 輕 和 尺 寸 小 等 需 求 仍 然 使 得 智 能 手 機 在 存 儲 空 間 、處 理 有很強的運算能力 、極低 的功耗和豐 富的外圍接 口。 軟 件 支 持 平 臺 包 括 ： 操 作 系 統(tǒng) ： 編 程 語 言 為 集 成編譯工具包括 等 ： ； 、 程序管理器 （ ） 刪 ： 同步管理器 （ 、 、 或其他手機 同 與 步資源 ）等 。智能于機 的軟件 體系結(jié)構(gòu)如 圖 所示 。

4、 “ 能力和屏幕大小等方 的資源 比較有 限： （）變化的網(wǎng)絡連 接特性 ：由于手機 的移動性 ，于機 具 有 變 化 的 網(wǎng) 絡 連 接 特 性 ，在 強 連 接 、弱 連 接 ，甚 至 是 失 去 連 接之間變化 ； 網(wǎng) （ ）功能豐富 ：智能手機 不但要提供傳 統(tǒng)的話音 服務 ， 還應該是一個融合 了作 、娛 樂和商務等 內(nèi)容的服務平 臺： （ 性 化 ： 同 用 戶 對 于 機 功 能有 同 的 需求 ，要 求 ）個 于 機 平 臺能 夠 滿 足 個性 化 需 求 ； （）差 異 性 ： 生 產(chǎn) 廠 商 需 要 通 過 產(chǎn) 品 的 差 異 性 來 滿 足 多 樣 化 的 市場 需求 。

5、 囤 網(wǎng) 回 固 、 、 、 因此，需要建立專 門的軟件平 臺，以滿足智 能手機 自身 的特 性 和 市 場 發(fā) 展 的 需 求。 。 圖 智能手機 軟件 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 收 稿 期 ： 。 作 者簡介 ：胡倩 ，女 ，講 師 ，主要 研究方 向為軟 件 工程 與通 信丁程 ：楊 于華 ，女 ，副 教授 ，主要 研究 方 向為 信息 安全 、通信 ：曹簸 ，男 ，碩 士 講 師 ，主 要研 究方 向為 網(wǎng)絡 與通 信 。 嵌入式軟件模塊 嵌入 式實時操 作 系統(tǒng) 內(nèi)核 操作系統(tǒng) 內(nèi)核提供任務管理 、任務問 的通信與 同步 、內(nèi) 存管理 、巾斷管理和定時器管理等功能 ，并提 供實時性保證 的機制 ，使

6、移動通信過程 中的語音 和數(shù)據(jù) 等 內(nèi)容能夠得到及 時 處 理 。 同時 還 具 有 可 移 植 性和 代 碼 精 簡 等特 性 。 協(xié) 議 棧 為 智 能 手 機 提 供 基 于 的 網(wǎng) 絡 訪 問方 式，包含 、 、 、 、 協(xié)議 ，同時具有 以 下特 點： （ 解 決傳統(tǒng) 打包 、拆 包過程中對數(shù)據(jù)傳遞所采用 的拷 貝 ） 方 式，提高協(xié)議過程的效率 ； （） 夠 以 ， 無 線 通 信 網(wǎng) 能 ， 和 等 絡 作 為 承 載 網(wǎng) 絡 ， 為 上 層 應 用 提 供 訪 問 的 統(tǒng) 一 接 口； （ 充 分 考 慮 無 線 網(wǎng)絡 高 誤 碼 率 、長 延遲 等 因 素 對 協(xié) 議 棧 ）

7、 的影響，對協(xié)議棧進行優(yōu)化和特殊 處理。 議棧 協(xié) 任務管理 ：包括任 務的創(chuàng) 建、刪 除、掛起、解掛、調(diào)度， 以及任務 的優(yōu) 先級 改變 等功能，保證任務狀態(tài)的正確變遷和 處理 器 資源 的 有 效 使 用 ； 任 務 問 的通 信 與 同 步 ：為 任 務 與 任 務 之 和 任 務 與 巾斷 處理程序之間提供信號量 、消息隊列和事件管理等通信 與同 步 的機制； 內(nèi)存 管 理 ： 實現(xiàn) 系 統(tǒng) 內(nèi) 存 的 分 配 與釋 放 操 作 ，并 避 免 由 議 棧 實 現(xiàn) 規(guī) 范 ， 主 要 包 括 協(xié) ， ， 和 等協(xié)議 ，提供 向連 接的服務 和無連接模 式的服務 ， 支持 、 多會 話和異

8、步交易 ， 并能有效兼 容主流 網(wǎng)關(guān)平臺 ， 包含 以下功 能：會 話協(xié) 議，傳輸服務 ，承載 網(wǎng)絡服 務等 。 服務 中間件 中間件 是 介于上 層 用和 底層 協(xié) 務 應 議棧 之間 的一 層中間件 ，它 封裝 了所 有的 務和第 二階 業(yè) 段 附 加業(yè) 務 ，包 括 ： 呼 叫管 理 ） （ 絡 管 理 ） 短 （ 、 網(wǎng) 、（ 信 ） （ 卡 工 具 箱 ） 附 加 業(yè) 務 ） 、 、 （ 、刪 復 用 協(xié) 議 ） （ 。 此可能產(chǎn)生的碎片； 巾斷管理 ：建立硬 件中斷同中斷服務程序 的聯(lián)系 ，并提 供現(xiàn)場的保護和恢復機制 ，簡化用戶 的中斷服務程序 ： 定 時器 管 理 ：為 系 統(tǒng)

9、 提 供 時 鐘 管 理 ，是 多 任 務 能 夠 正 常 運 轉(zhuǎn) 的重 要 機 制 “ 。 嵌 入 式 文 件 系統(tǒng) 智 能 手 機 存 儲 設(shè) 備 進 行 管 理 ，將 抽 象 的 平 對 面存儲 空問變?yōu)榫哂袑哟侮P(guān)系的，以目錄及文件為存儲對象 的方便 、簡潔 、通 用的存儲形式。 以 為存儲介質(zhì) 時， 還 充 分 考 慮 了文 件 系 統(tǒng) 對 損 耗 平 衡 問 題 ，避 免對 同 的 一 通過本 中間件封裝 了 協(xié)議 ，屏蔽不同 通信模塊 的差異性 ，向上層 應用 （ 電話 、短消息等） 提供 統(tǒng) 一 的接 口 。這 樣 把 理 和 底 層 協(xié) 議 邏 輯 分 開 ， 即 簡 化 處

10、區(qū)域進 行大量的操作 ，盡量使 中的每 一個存儲 區(qū)域 有 可 移 植性 特 點 ， 支 持 多 任 務 。 具 了 的處理邏輯，又提高 了解決方案 的可移植性 。 消息處理 本系統(tǒng)實 現(xiàn) 了 ， 和 協(xié)議 。在 中實 現(xiàn) 安全 的數(shù)據(jù)傳 輸處 理 、安全 的用戶認 證機制 、 多地址群 發(fā)郵件 功能和密 件 副本郵件 發(fā)送 功能 ，并在 附件 中支持 以 下 內(nèi)容 ：文本 、網(wǎng)頁 、圖片 （ ）、待機 屏保 、 手機鈴聲 、 應用和 二進制文件 等 。 在 巾實現(xiàn) 收取 信 件 到 本 地 存 儲 、 摘 要 瀏 覽 、服 務 器 端 信 件 的 刪 除 和 附 件 被擦除 的次數(shù)相等 ，以

11、增 的使用壽命 。 嵌入式 圖形用戶接 口 嵌 入 式 圖形 用 戶 接 口提 供 以下 主 要 功 能 ： （ 基 本 的作 圖 函 數(shù) ： 、線 、圓 、橢 圓 、 弧等 ； ） 點 （ 窗口 （ 含對話框） ） 包 、滾 動 條 ； （） ：列表框 、菜 單、按鈕 、編輯框 、選擇框等 ； 控件 （） 單 和 系 統(tǒng) 資 源 （ 括 系 統(tǒng) 圖標 和 系統(tǒng) 圖 片 ） 菜 包 ； 收取等 功能 。在 中實現(xiàn) 郵件收 發(fā)、 目錄 管理和 內(nèi)容摘 要 等 功 能 。” “ （ 支持 等格 式的圖片顯示； ） （） 支持 多種 字庫 和多種 輸入 法 ， 供接 口可 以靈活掛 提 接第三 方

12、字庫和 輸入 法 ； 智能手機 系統(tǒng)安全策略 安全 策 略 的 基 本 思 想 是 ： 以 （ ） 核 心 ， 以數(shù) 據(jù) 加 為 （ 支持 ， ） 字符 集 以及 和 字符 集之 的互 換 ； （ 目前集成 了 ） ， 中文點 陣字 庫 ，支持 西文和 數(shù)寧 的多種大 字體，并可顯示各種風格文本； （） 供 底 層 驅(qū) 動 程 序 抽 象 層 ，易 于 適 配 不 同 的手 機 顯 示 提 密和用戶確認技術(shù)為基礎(chǔ)建立開放 型的安全平 臺，根據(jù)無線 傳 輸 層 安 全 協(xié) 議 （ 或 傳 輸 層 安 全 協(xié) 議 （ ） 行 上 交 ） 進 易 ，把智能手機變?yōu)橐粋€移動 電子商務平 臺。本系統(tǒng)研究

13、并 實現(xiàn) 了 ，形成關(guān) 于智能手機 的安全解 決方案 ，包 括 ：； 密 算 法 庫 ， 安全 協(xié) 議 ， 及證 書 管 理 等 。 解 設(shè)備和 輸入設(shè)備。 嵌入 式瀏 覽器 是 一 個 嵌 入 式 三 合 一 瀏 覽 器 （ ，支 持 ） 瀏 覽 器標 準 ， ， 協(xié) 議 棧 和 電源 管 理 連 續(xù) 使 用 時 問 的 長 短 對 智 能 于機 的 產(chǎn) 品 化 具 有 蓖 要 的 ； 支持各類 文本、 熱連接 、 圖像格式 、 可 擴 展 支 持 聲音 及 其 它 多媒 體 元 素 ； 還 支 持 。 影響 ，要求智能手機 的功耗情 況能夠與智能手機 當前 的活 動 狀況一致 。本系統(tǒng) 實

14、現(xiàn) 了以下功能： 網(wǎng)絡和通信 協(xié) 議 棧 （ 適合智能手機平 臺的功耗管 理模 式：操作系統(tǒng)的功耗 ） 管理模式同硬件平臺的功耗管理特性有著密 切的聯(lián)系，需要 件、收發(fā)彩信 、瀏覽 網(wǎng)站 、下載 應用、移動 商務等功 能。 建立一種 比較靈活的 、能夠適應大 多數(shù)硬 件平 臺的功耗管理 模式 ，不同功耗管理模 式的功耗不 同，根 據(jù)系統(tǒng)當前的活動 狀況 ，確 定出合 適的作功耗模式 ，從而 實現(xiàn)系統(tǒng)的低 功耗 目標 ； 文 中提 出了將 嵌入 式系統(tǒng)與通信 技術(shù) 、多媒體傳輸協(xié)議 以及 網(wǎng)絡傳輸技術(shù) 相結(jié)合 實現(xiàn) 了更多元化的移動通信服務 。 本項 目經(jīng)濟效 益至少 百萬元 。 （ 適合智能手

15、機平 臺的功耗管 理策 略：以操作系統(tǒng)的功 ） 耗 管理機制 為基礎(chǔ) ，建 立適 于智能手 機平 臺 的功 耗管 理策 略 。 同手機 平臺的外圍設(shè)備可能不 同，需要有靈活的外圍 設(shè)備功耗管理機制 。 參考文獻 周學 泳 短信 息 （ ） 與 的開 發(fā)及 應用 北 京 ： 子工 業(yè) 出版 電 社， ： ， 結(jié)語 按照技術(shù)含 量和 競爭壁壘的高低，無論 還是 手機 ，其技術(shù)均可分為三個層次 。 第一個層次：購 買國外廠 商的整機 （ 軟硬件 ）方 案，然 后 修改人機 界面，貼 自己的品牌銷 售。迄今 為止 ，這依然是 國內(nèi)于機 廠商出貨量最大的一種主要方式 。 第二個 層次：基于手機通信模塊進

16、行整機周邊 電路設(shè)計 并進行手機軟件開發(fā) 。盡 管該層次的技術(shù)含量并小太高 ，但 因為不具備 的核心協(xié)議棧和 芯片設(shè)計能力， 擁有完整周邊 電路設(shè)計能力 的國內(nèi)手機 廠商還是寥寥無幾 。 第三個層次 ：擁有芯片設(shè)計能力和 的核 心協(xié)議棧 ，這是為數(shù)不多 的幾個 國外廠 商 （ 、 、高 通 等 ） 的競 技 賽 場 。 ，（ ）： 崔 樹林 嵌 入式 系 統(tǒng)通 用 的軟 件 結(jié)構(gòu) 研 究 單片 機 及 嵌入 式系 統(tǒng) 應 用， （ ： ） 京 ： 械丁業(yè) 出版社 ， ： 北 機 ， ， ， ： ， ： 十 ， ， 北京 ： 民郵 電出 版社 ， ： 人 一 羅蕾 嵌 入式 實 時操 作 系統(tǒng)

17、及 應用 開 發(fā) 北京 航 宅航 天 大學 版 、 社， ： 夏瑋 瑋 嵌 入式 系統(tǒng) 關(guān) 鍵技 術(shù) 分 析 開 發(fā)心 用 單片機 及 嵌入 式 系統(tǒng) 應用 ， ） 、 （ ： 本 系統(tǒng)研 發(fā)的技 術(shù)層 面屬于 上述 的第二 個層 次 ，即雙 方式的于機解決方案 。兩端各 是一 個獨 立的子系統(tǒng)，各 有其軟硬件資源 。主 主要完成計算功能 ，進行人機界面 交互、高層 數(shù)據(jù) 協(xié)議 軟件處理 ；從 （ 通信模塊 ）主要完 成 基 帶 、射 頻 、協(xié) 議 處 理 。兩 者 通 過 串 口進 行通 訊 ， 主 楊子 華 ， 胡倩 基于 智能 手機平 臺的 系統(tǒng)研 究 與實 現(xiàn) 微 計算 機 。 信息

18、， ，（ ： 、 ） ， ， ， ： 使用標準 的 命令驅(qū)動通信模塊工作 。 系 統(tǒng)的研 發(fā)結(jié)合 了手機和掌上 電腦 的特 點，除完整實現(xiàn) 手機 的通話功能外，還 具備掌 上電腦 的功能，包括個人信 息 管理、無線 數(shù)據(jù)通訊 、數(shù)碼 相機 、多媒體娛 樂、收發(fā) 電子 郵 （ 上接 第 頁 ） 一 羅華 嵌入 式 產(chǎn) 品 設(shè) 計 放 眼 未 來 單 片機 及 嵌入 式 系 統(tǒng) 應 用 ， ， （ ）： 個仿真系統(tǒng) 的準確性和 效率。 通 過測 試 ，證實 該小區(qū)模 型抽 象 、協(xié) 議消 息 的生成 、 處 理 以 及 發(fā) 送 等 關(guān) 鍵 技 術(shù) 方 案 是 有 效 可 行 的 。 在 已 取 得 的 一 ， 一 ， 一