基于LINUX下智能手机的设计文档格式.docx
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关键字智能手机LinuxGPRS模组ARM9开发板
DESIGNOFSMARTPHONEBASEDONLINUX
ABSTRACT
ThemostfundamentalfeatureofSmartphoneisitsopenoperatingsystemexpandablefunctionsandsupportingthethird—partyapplicationsoftware.As2.5G/3Gmobilecommunicationnetworkcomeintooperation,smartphonewhichsupportdataandvoiceservicewillbecomeamainstreamproductinchinacellphonemarketsoon.Inthenextfewyears,smartphonemarketwilldevelopfastenough.Thismarkethasgreatpotential.Smartphoneisthetrendofcellphonedevelopmentinthefuture.
Firstly,thisarticleanalysesthesituationofdevelopmentofSmartphone,second,introducedhardplatform.Throughtodesignofsoftwareandhardware,thesystemcancompletethefunctionthatdetectingsignalstrength,detectionofnetworkoperators,transceiverinSMS,receivingacall,createcontacts,deletecontacts.Lastly,setupthehardwareenvironmentandthecross-developmentenvironment,compilethecodetogeneratetheexecutablefile,bycrosscompilerbasedonGPRSmoduleoftheARM9developmentboardtoruntheexecutableprogram,throughthetouchpanelontopofthevirtualkeyfunctionaltesting,accordingtotestresultsmakethesystemmoreperfectandfluency.
KEYWORDSSmartphoneLinuxGPRSmoduleARM9platform
1绪论
1.1引言
随着手机的发展,功能会越来越多。
除了具有手机基本的通话、收发信息等功能,还能上网、拍照、看电影、欣赏MP3音乐等。
这就需要手机不仅具有高性能的嵌入式处理器,更侧重于系统软件平台的稳定性、可移植性、可扩展性。
本手机在硬件设计上采用三星公司的基于ARM920T内核的S3C2440高性能嵌入式处理器、凌阳公司的SIM300通讯模块、flash、LCD、触摸屏等实现一个完整的手机硬件开发平台。
S3C2440最高主频520MHz,具有快速的处理能力,ARM920T核采用ARM9架构,具有高性能、低功耗等特点。
S3C2440处理器广泛应用于PDA、智能手机、MP3等产品中。
通讯模块SIM300,包含了基带芯片、RF射频芯片组、ComboFlash芯片以及GSM/GPRS终端所需的全部软件功能,支持标准AT命令控制,具有语音功能、SMS信息、数据功能、GSM增值服务等功能。
本智能手机系统软件就在此硬件开发平台上实现[1]。
1.2研究背景
近年来,Linux以自由、免费、开放源代码为武器,经过来自互联网、遍布全球的程序员的努力,加上IBM、SUN等计算机巨头的支持,Linux在操作系统市场异军突起,服务器版的Linux、桌面版的Linux、嵌入式Linux已经广泛地投入应用,基于Linux的应用和应用开发渗透到各个领域,一部分手机厂商接机推出了Linux手机。
目前很多手机开发商本身并不希望在操作系统方案上受制于人并增加产品开发成本,而源代码开放的Linux是最好的切入点。
由于很多公司在Linux桌面应用开发的经验而促成其转向[2]。
智能手机终端产品的开发中,国内基于Linux的嵌入式操作系统应用开发商远多于桌面应用开发商,Linux具有最大的自由开发群。
此外,由于其开放性使工程师可以对系统有更深入的了解,并能针对特定硬件方案和产品需求进行优化,通过了解源代码开发很多应用。
采用Linux操作系统的理由是降低智能手机的生产成本。
Linux开发起来最大的特点是从根本上开放源代码,与其他系统相比,采用开放源代码的Linux手机操作系统能够大大降低成本。
而且开放源代码还有一个好处是允许手机制造商根据实际情况,有针对性地开发适合自己手机的Linux操作系统,这样既能让自己的产品有特色,又能避免受制于人,还能够满足用户多方面的应用。
到现在,手机的应用就由通话和简单的邮件传输,发展到Web浏览和拍照摄影,照片编辑,动画播放等多个方面,这样一来,手机软件的开发规模是3年前5倍以上。
基于这个原因,开发LinuxOS,开发者教育等各方面的成本就削减了不少,从而上市的产品便会更具竞争力[3]。
Linux操作系统在使用中的优点是十分明显的。
首先,对于消费来说,采用的应用于智能手机上的Linux操作系统和我们常说的应用于电脑上的Linux操作系统是一个系统,而且都是全免费操作系统。
在操作系统上的免费,就等于节省了产品的生产成本,附加到消费者身上的也就少了,给大家带来了实惠。
Linux操作系统系统资源占用率较低,而且性能比较稳定,这都是大家公认的。
使用起来能带来急速体验,在同硬件配置上,能获得其他智能手机操作系统得不到的快乐。
如果以Linux平台的系统资源占用程度同体积庞大的WindowsMobile相比,其结果可想而知。
Java在手机上应用越来越广的时候,Linux操作系统与Java的相互融合,是任何一个操作系统所不能比拟的,Linux加Java的应用方式,能够给用户极大的拓展空间。
相对来说,Linux操作系统缺点也不少。
由于Linux操作系统介入智能手机领域较晚,采用此操作系统的手机比较少,所以专为这些少量用户所制作的第三方软件还非常少,影响了Linux操作系统在智能手机领域内的势力扩张。
在Linux的平台上进行开发,对厂商的要求比较高,业界需要更强大的软件。
设计能力,安全性、实时性能、电源管理都是Linux智能手机操作的天然缺陷。
支持Linux操作系统的机型:
摩托罗拉A768I、摩托罗拉A780、飞利浦968、海尔N60、中兴E3。
由于智能手机结合了强大的硬件运行能力以及开放的软件操作系统,因此无论是娱乐还是商务应用,智能手机的功能都能够在强大的第三方软件的支持下获得无限的扩展。
因此,在未来的手机市场上,智能手机将引领整个手机发展的潮流,而不是局限于现在的高端手机。
1.3本课题研究的主要内容
通过对本系统的分析研究,明确了本次设计的主要任务有以下几点:
(1)根据设计任务书的要求,完成手机控制系统的构建。
(2)对手机的工作过程进行设计分析,对手机系统代码的编写,实现手机信号检测、运营商的检测、接打电话、收发短信的功能。
(3)对手机硬件平台的设计和构建,并对其进行深入的探讨。
(4)把程序在硬件平台上面运行,测试手机性能,完善手机功能。
(5)完成设计说明书。
1.4设计研究的预期效果
通过对本课程程序的设计和分析,完成此设计的最终效果如下:
(1)采用GPRS模块SIM900,实现显示网络运营商、短信的收发、电话的接打、存储短信、信号强度的功能。
(2)触摸屏输入功能,可输入数字,字母,汉子等信息。
(3)短信息支持中英文接收和发送。
(4)具有菜单控制功能,使用触摸屏控制菜单的选择。
实现多级菜单控制,摸屏单机菜单图标直接完成各种要求的功能。
(5)支持中国移动和中国联通两个运营商。
2手机系统的整体设计
2.1硬件平台
本文设计的基于ARM9平台的智能手机系统架构为基带处理器(S3C2440)+应用处理器(SIM900)的双处理器架构。
基带处理器实现目前手机所做的呼叫/接听、数据传输等基本的通信功能,应用处理器专用于处理高负荷的多媒体应用。
采用这种架构的原因是因为应用处理器构成一个子系统,与基带处理器通信子系统隔离开来。
模块化的架构可以利用现有手机上的成熟方案,对现有手机上的大部分代码和电路只需稍加修改就可重复使用,工程师可以集中精力开发新的多媒体应用功能,从而缩短整个开发时间,降低开发成本。
图2-1ARM9试验仪结构
2.1.1S3C2440介绍
S3C2440A是韩国三星公司推出的16/32位RISC微控制器,其CPU采用的是ARM920T内核。
S3C2440的特点:
(1)具有PLL时钟发生器,主频最高可达533M。
(2)内核1.2V供电最高400M,1.3V供电最高533M。
(3)存储器支持1.8V、2.5V、3.0V、3.3V。
(4)I/O均支持3.3V供电。
(5)s3c2440为单机器周期执行指令集。
(6)具有电源管理功能,可以使系统以普通方式、慢速方式、空闲方式和掉电方式工作,降低产品功耗。
内核结构:
采用ARM920T内核,具有16KB指令Cache、16KB数据Cache和存储器管理单元MMU,指令高速存储缓冲器(I-Cache),数据高速存储缓冲器(D-cache)提高指令执行效率及数据存储效率,减少主存带宽和响应性带来的影响,加强的ARM体系结构MMU,用于支持winCE、Linux等操作系统,内部高级微控制总线(AMBA)体系结构。
存储器控制器特性:
S3C2440采用总线结构管理片上外设及内存。
S3C2440的存储器管理器提供访问外部存储器的所有控制信号。
27位地址信号、32位数据信号、8个片选信号、以及读/写控制信号等。
总共有8个存储器bank(bank0—bank7),其中bank0---bank5为固定128MB,
bank6和bank7的容量可编程改变,可以是2、4、8、16、32、64、128MB,最大共1GB。
bank0可以作为引导ROM,其数据线宽只能是16位和32位,其它存储器的数据线
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- 基于 LINUX 智能手机 设计