智能手機(jī)軟件平臺(tái)的研究與開(kāi)發(fā)

1、本文由 gb0dsx0ksx 貢獻(xiàn)文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT,或下載源文件到本機(jī)查看。20 年 第 1 ，40J 72期第通信技術(shù)Vo1 40，No1200otYcmucatiomnion智能手機(jī)軟件平臺(tái)的研 究與開(kāi)發(fā)胡倩， 楊子 華， 曹皴(南T程學(xué)院，湖南 湘潭4【摘要】丈中研 究了智能手機(jī)軟件平構(gòu) 。結(jié)合手機(jī)和掌上電腦的特點(diǎn)，pdf0卷 總第12期9在PLS 61 A M O，27 N o1，Ta1192sec ol yThnog10)湖 114臺(tái)的基本功能 ，給 出了智能手機(jī)的軟件體 系結(jié)嵌入 式操作 系統(tǒng)平臺(tái)上， 基于手機(jī)通信模塊進(jìn)行整機(jī)周 邊電路設(shè)計(jì)和 智

2、能手機(jī)軟件 平 臺(tái)開(kāi)發(fā)【關(guān)鍵 詞】智能手機(jī)；軟件平臺(tái)；嵌入 式系統(tǒng)【中圖分類號(hào)】T 9N1【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B【章編 號(hào) 】1 0 8220)203文0200 (0711809SuyadD v lpetomthnotaePafrtdneeom nfSapo eSfwrlt omrHnYNihac o YUQ a ,A G Z-u，aiJ(etoopecec ， Hnnns iueoE giernX a g aual0， c i aDpfcmutrSineualtt tfnnei g，intnHnn4I4hn)1b ta tysuynhaiucinomrhnotaepa fr ,t es fwryt

3、m tcsrc u e A srcBtdigtebs cfntoSa tPoesfwrltomhotaes s ea itutroarf Sm tPhoiS negi ven Iom ncbinati nof m oobilpPneancnha ehod P ond，abedon pndashonomecmuni atin mocodule，SrthonstrpltoriSmaPeofwa e afmdeveleoPAMO61op d nLSeod s a tpoesf wrtommed d s seKyw r s mrhn；ota e pafr ；ebdey tm0引言隨著移動(dòng)通信技術(shù) 的發(fā)

4、展以及通信網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的提1智能手機(jī)軟件平臺(tái)本系統(tǒng)主要采用 了 TI的0A70（MP3開(kāi)放式多媒體應(yīng)用平臺(tái)）芯片，屬于“用處理器+帶處理器的數(shù)字部分”類 應(yīng)基 型。0 AMP系列處理器一般擁有雙核（S D P和AM結(jié)構(gòu)，具 R）高，多媒體、彩色動(dòng) 畫(huà)和移動(dòng)商務(wù)等在 內(nèi)的新的無(wú)線應(yīng)用逐漸涌現(xiàn)出來(lái)，使得以提供話音為主的傳統(tǒng)于機(jī)將逐漸發(fā)展成 為融合 了 P A D、電子商務(wù)、娛樂(lè)等特性的智能手機(jī)。智能手機(jī)通常具有如下主要特點(diǎn)：（）資源缺乏性：智能手機(jī)的移動(dòng)性所帶來(lái)的功耗低、1重量輕和尺寸小等需求仍然使得智能手機(jī)在存儲(chǔ)空間、處理有很強(qiáng)的運(yùn)算能力、極低的功耗和豐富的外圍接口。c軟件支持平臺(tái)包 括 ：P

5、iS 60操作系統(tǒng)：編程語(yǔ)言am為CC +集成編譯工具包括 VS J m等 :/+; S、a程序管理器()刪I :同步管理器H t yc( Itre 、P、P A或其他手機(jī)同o Sn與ne n t CD 步資源）等。智能于機(jī)的軟件體系結(jié)構(gòu)如圖1所示ao能力和屏幕大小等方的資源比較有限：()變化的網(wǎng)絡(luò)連 接特性:由于手機(jī)的移動(dòng)性，于機(jī)具2有變化 的 網(wǎng) 絡(luò)連接特性，在強(qiáng)連接、弱連接，甚至是失去連接之間變化1網(wǎng)1MIMIJV AAapia in pic to _J（3 ）功能豐富：智能手機(jī)不但要提供傳統(tǒng)的話音服務(wù)，還應(yīng)該是一個(gè)融合了T作、娛樂(lè)和商務(wù)等內(nèi)容的服務(wù)平臺(tái)：（4性化：同用戶對(duì)于機(jī)功能有 同

6、的需求，要求）個(gè) 于機(jī)平臺(tái)能夠滿足個(gè)性化需求;()差異性：生產(chǎn)廠商需要通過(guò)產(chǎn)品的差異性來(lái)滿足多5樣化的市場(chǎng)需求 oeprocSS1ngSSMSE aiMMmiIiII囤GMeSS10 I.網(wǎng)2 Mi i J回M U、 L D、k y o rCC e b因此，需要建立專門的軟件平臺(tái)，以滿足智的特性和市場(chǎng)發(fā)展的需求。圖1智能手機(jī)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)收稿期：207 2。j070主要 研究方 向?yàn)檐浖こ膛c通信丁程:楊為信息安全、通信:曹簸，男，碩士講ad、 M d 1 o u e能手機(jī)自身7 作者簡(jiǎn)介：胡倩，女，講師， 于華，女，副教授，主要研究方向 師，主要研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)與通信。189II .嵌入式軟件模

7、塊III .嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核 操作系統(tǒng)內(nèi)核提供任務(wù)管理 、任務(wù)問(wèn)的 通信與同步、內(nèi) 存管理、巾斷管理和定時(shí)器管理等功能 ，并提供實(shí)時(shí)性保證 的 機(jī)制，使移動(dòng)通信過(guò)程中的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)等內(nèi)容能夠得到及時(shí)處理。同時(shí)還具有可移植性和代碼精簡(jiǎn)等特性。TP I協(xié)議棧為智能手機(jī)提供基于I t r e的網(wǎng)絡(luò)訪 C/ P n en t問(wèn)方式，包含D SC、UPI、PPN、TPD、I I P協(xié)議，同時(shí) 具有以下特點(diǎn)：（解決傳統(tǒng)打包、拆包過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)傳遞所采用的拷貝 1 ）方式，提高協(xié)議過(guò)程的效率；（） 夠以GMGR,DAOO xWDA無(wú)線通信網(wǎng) 2能 S , P SCM2O I和CM等絡(luò)作為承載網(wǎng)絡(luò)，為上層應(yīng)

8、用提供訪問(wèn)I t r e的統(tǒng)一 n en t sc e接口； okt （充分考慮無(wú)線網(wǎng)絡(luò)高 誤碼率、長(zhǎng)延遲等因素對(duì)協(xié)議棧 3）的影響，對(duì)協(xié)議棧進(jìn)行優(yōu)化和特殊 處 理。122WP 議棧 . A 協(xié)任務(wù)管理：包括任務(wù)的創(chuàng)建、刪除、掛起、解掛、調(diào)度， 以及任務(wù)的優(yōu)先級(jí)改 變等功能，保證任務(wù)狀態(tài)的正確變遷和處理器資源的有效使用； 任務(wù)問(wèn)的通信與同步：為任務(wù)與任 務(wù)之和任務(wù)與巾斷 nJ處理程序之間提供信號(hào)量、消息隊(duì)列和事件管理等通信與同步的機(jī)制； 內(nèi)存管理：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)存的分配與釋放操作，并避免 由WP議棧實(shí)現(xiàn)WP .規(guī)范，主要包括WPWPWLA協(xié)AI21 S , T ,T S和W P D等協(xié)議，提供 向

9、連 接的服務(wù) 和無(wú)連接模 式的服務(wù)， 支持P S、 U H多會(huì)話和異步交易，并能有效兼容主流網(wǎng)關(guān)平臺(tái)， 包含以下功能：會(huì)話 協(xié)議，傳輸服務(wù)，承載網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。12 3G M服務(wù)中間件 . S G M中間件是介于上層M I用和底層G M G R協(xié) S t務(wù)M應(yīng) S / PS 議棧之間的一層中間件，它封裝了所有的G M務(wù)和第二階 S業(yè)段附加業(yè)務(wù)，包括：M呼叫管理）N （絡(luò)管理）SS短 C（、 M網(wǎng)、M （信）T （I卡工具箱）S附加業(yè)務(wù)）、S K S M、S （、 刪X復(fù)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(wù)程序 的聯(lián)系，并提 供現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制，簡(jiǎn)化用戶的中斷服務(wù)程

10、序 ：定時(shí)器 管理：為系統(tǒng)提供時(shí)鐘管理，是多任務(wù)能夠正常 運(yùn)轉(zhuǎn) 的重要機(jī)制“。112嵌入式文件系統(tǒng)D la IE. e tF LD la IE智能手機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行管理，將抽象的平 etFL對(duì)面存儲(chǔ) 空問(wèn)變?yōu)榫哂袑哟侮P(guān)系的，以目錄及文件為存儲(chǔ)對(duì)象的方便、簡(jiǎn)潔、通用的存儲(chǔ)形式。以F a h ls為存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)，還充分考慮了文件系統(tǒng)對(duì)F a h損耗平衡問(wèn)題，避免對(duì)同 l s的通過(guò)本 中間件封裝 了G M G R協(xié)議，屏蔽不同G MGR S/PS S/P S通信模塊 的差異性，向上層M I M應(yīng)用（電話、短消息等） 提供統(tǒng)一的接口。這樣把M I理和底層協(xié)議邏輯分開(kāi)，即簡(jiǎn)化 M 處區(qū)域進(jìn)行大量的操作，盡量

11、使F a h l s中的每一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域D la I E有可移植性特點(diǎn)，支持多任務(wù)。e tF L具了M I M的處理邏輯，又提高 了解決方案 的可移植性。 1 3消息處理 .本 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了 S T,PPMPO S和 I AM P協(xié)議。在S T M P中實(shí) 現(xiàn) 安全 的數(shù)據(jù)傳 輸處 理、安全 的用戶認(rèn) 證機(jī)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(yè)、圖片（M / I / P G ）、待機(jī)屏保、E PGFJ E 手機(jī)鈴聲、I P應(yīng)用和二進(jìn)制文件等。 P P MD 在O 3巾實(shí)現(xiàn)收取信件到本地存儲(chǔ)、摘要瀏覽、服務(wù)器端信件的刪除和附件被擦除的次數(shù)相等以增

12、-Fahlls的使用壽命。113.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；1)點(diǎn)（窗口 （含對(duì)話框）2)包、滾動(dòng)條；（）:列表框、菜單、按鈕、編輯框、選擇框等；3控件（）單和系統(tǒng)資源（括系統(tǒng)圖標(biāo)和系統(tǒng)圖片）4菜包； 收取等功能。在I A M P中實(shí)現(xiàn)郵件收發(fā)、目錄管理和內(nèi)容摘 要等功能?！薄埃ㄖС謆P g f Je等格式的圖片顯示；5)m /i/pg()6支持多種字庫(kù)和多種 輸入法，供接 口可以靈活掛提接第三方字庫(kù)和 輸入法；2智能手機(jī)系統(tǒng)安全策略安全策略的基本思想是：:P IWrlsp lc to以W K ( iee sA pi a

13、in P0 00ulcK yI f a tutr ) 核心,以數(shù)據(jù)1加r t clP bienr sr cue為（支持g21, i 57 )b 32bg字符集以及和uio e n cd字符集之nJ的互換；（目前集成了lx 21x68 ) 21,61中文點(diǎn)陣字庫(kù)，支持西文和 數(shù)寧 的多種大 字體，并可顯示各種風(fēng)格文本;（）供底層驅(qū)動(dòng)程序抽象層，易于適配不同的手機(jī)顯示 9提 密和用戶確認(rèn)技術(shù)為基礎(chǔ)建立開(kāi)放型的安全平 臺(tái)，根據(jù)無(wú)線傳輸層安全協(xié)議（T S或傳輸層安全協(xié)議（L ）行 上交 W L） TS進(jìn)易，把智能手機(jī)變?yōu)橐粋€(gè)移動(dòng)電子商務(wù)平臺(tái)。本系統(tǒng)研究并實(shí)現(xiàn)了 D 1 a SLet S ,形成關(guān)于智能

14、手機(jī)的安全解決方案，包括：；/密算法庫(kù)，安全協(xié)議，及證書(shū)管理等。O解n設(shè)備和輸入設(shè)備。114 .嵌入式瀏覽器DlaEOSRet RW ED1a B OSR是一個(gè)嵌入式三合一瀏覽器(M/H MetRWEWLXTL/TL，支持 W P .HM) A 20瀏覽器標(biāo)準(zhǔn),HM40A T L .WP協(xié)議棧和3電源管理連續(xù)使用時(shí)問(wèn)的長(zhǎng)短對(duì)智 能 于機(jī)的產(chǎn)品化具有蓖要的HT；T P支持各類文本、熱連接、IPB PG FJG圖像格式、WM/M/I/ P 3可擴(kuò)展支持聲音及其它多媒 體 元素；還支持JVS R P 1AAC二 IT。影1響，要求智能手機(jī)的功耗情況能夠與智能手機(jī)當(dāng)前 的活動(dòng)狀況一致。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下

15、功能：L2網(wǎng)絡(luò)和通信121TPI 協(xié)議棧 . C/P（適合智能手機(jī)平 臺(tái)的功耗管 理模 式：操作系統(tǒng)的功耗1 ）199管理模式同硬件平臺(tái)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 WWW P網(wǎng)站、下載J V W/A A A應(yīng)用、移動(dòng)商務(wù)等功能。建立一種比較靈活的、能夠適應(yīng)大多數(shù)硬件平臺(tái)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(dāng)前的活動(dòng)狀況，確 定出合 適的T作功耗模式 ，從而 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的低 功耗目標(biāo)；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(luò)傳輸技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了更多元化的移動(dòng)通信服務(wù)。本項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益至少20百萬(wàn)元。0適合智能手機(jī)平臺(tái)的功耗管 理策 略：以

16、操作系統(tǒng)的功2 ）耗管理機(jī)制為基礎(chǔ)，建立適于智能手 同，需要有靈活的外圍機(jī)平 臺(tái) 的功 耗管 理策 設(shè)備功耗管理機(jī)制 。同手機(jī)平臺(tái)的外圍設(shè)備可能不參考文獻(xiàn)1周學(xué)泳.短信息(M )與w P的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用 北京：子工業(yè)出版 SS A M.電社，20:2802.2 e t e RSotesg esog r G IERve, Dtmr.hr m s a e g t 1 n e S 4結(jié)語(yǔ)按照技術(shù)含量和競(jìng)爭(zhēng)壁壘的高低，無(wú)論G M還是CM S DA手機(jī)，其技術(shù) 均可分為三個(gè)層次。第一個(gè)層次：購(gòu)買國(guó)外廠商的整機(jī)（軟硬件）方案，然 后修改人機(jī) 界面，貼 自己的品牌銷 售。迄今 為止，這依然是國(guó)內(nèi)于機(jī) 廠商出貨量

17、最大的一種主要方式。 第二個(gè)層次：基于手機(jī)通信模塊進(jìn)行整機(jī)周邊電路設(shè)計(jì)并進(jìn)行手機(jī)軟件開(kāi)發(fā)。盡管該層次的技術(shù)含量并小太高 ，但 因?yàn)椴痪邆?G M G R / D A的核心協(xié)議棧和 芯片設(shè)計(jì)能力，S/ P S CM擁有完整周邊 電路設(shè)計(jì)能力 的國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商還是寥寥無(wú)幾。第三個(gè)層次：擁有芯片設(shè)計(jì)能力和 G M G R / DLS/PScA的核心協(xié)議棧，這是為數(shù)不多的幾個(gè)國(guó)外廠商（IT C M T、T P O、高通等）的競(jìng)技賽場(chǎng)。1 9，(5970 )：1913013崔樹(shù)林.嵌入式 系 統(tǒng)通 用 的軟 件結(jié)構(gòu)研究口單片機(jī)及 嵌入 式系統(tǒng) J.應(yīng)用,2 0 (8 ：2 7030 )5 2.4Wf W

18、o ptro p n ntr n i efE b d eoptno1. Cm u e sasCmo e s P ic p1 s omedd C m uigSsee inM .京：械丁業(yè)出版社，20: 10 ytmD sg 北機(jī)0 252.5M1 j c c:D m ed d s s es JC n u r n y I E ，2 0 ,ioiiE b d eyt m o cr e c , EE 001：111400.6He b SA1 x nr s u A re a d e c. c + cdns a d rs：01r 1 s 十 oigtn ad 1u e,g ie ie, ad bsr c

19、ie 北京:民郵電出版社，20： ud In s n et pa t csM 人 0515151一2.7羅蕾.嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)及應(yīng)用開(kāi)發(fā)口 北京航宅航天大學(xué)1 版 M、 j社，20:200523.8夏瑋瑋嵌入式系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析 開(kāi)發(fā)心用:單片機(jī)及嵌入式 j J.系統(tǒng)應(yīng)用，200）54、0 3（2: 49本系統(tǒng)研發(fā)的技術(shù)層面屬于上述的第二個(gè)層次，即雙C U方式的于機(jī)解決方案。兩端各是一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)，各 P有其軟硬件資源。主C U主要完成計(jì)算 功能，進(jìn)行人機(jī)界面P交互、高層數(shù)據(jù)協(xié)議軟件處理；從C U（ P通信模塊）主要完成G M基帶、射頻、協(xié)議處理。兩者通過(guò)串口進(jìn) 究行通與實(shí)訊 現(xiàn)口主微S計(jì)算

20、9楊子華，胡倩基于智能手機(jī)平臺(tái)的MS系統(tǒng)研機(jī)MJ。信息，2 0 :(1：52、070)271K i hautyNUsnSStd1Vr1cto asd 0snmrh.igMoeieoainbesri e :ProaWr1sCuiain，20Ie sn 1 ieeto s 02 EEE e v csCItfainlCneec n20, nentoa offn e o ,024:90.912C U使用標(biāo)準(zhǔn) 的A P T命令驅(qū)動(dòng)通信模塊工作 。 系 統(tǒng)的研 發(fā)結(jié)合 了手機(jī)和 掌上 電腦 的特 點(diǎn)，除完整實(shí)現(xiàn) 手機(jī) 的通話功能外，還 具備掌 上電腦 的功能，包括 個(gè)人信 息 管理、無(wú)線 數(shù)據(jù)通訊 、數(shù)碼 相機(jī) 、多媒體娛 樂(lè)、收發(fā) 電子 郵(上接第17頁(yè))91 羅華 . 嵌入 式 產(chǎn) 品 設(shè) 計(jì) 放 眼 未 來(lái) 單 片機(jī) 及 嵌入 式 系 統(tǒng) 應(yīng) 用，1 J.2 002,( 40 ) : 7 .981個(gè)仿真系統(tǒng) 的準(zhǔn)確性和 效率。 通 過(guò)測(cè) 試 ，證實(shí) 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