嵌入式系统简介.ppt

嵌入式系统 杨嵌入式系统的应用领域 智能手机便携设备 mp3数字电视 机顶盒视频监控 把摄像机输出的模拟信号通过嵌入式视频编码器直接转换成数字信号汽车电子 防盗报警 仪表等车控电子通信 网络服务器工控智能家居 指纹锁 防盗报警器 智能吸尘器等医疗电子 远程治疗 监控等 课程定位 移动开发随着移动通信技术的迅速发展 各种智能消费类电子产品 移动电话 PDA 电视机顶盒等 呈现指数增长态势 其数量已经远远超过桌面PC 设备本身也具有更强大的处理能力和智能化以手机为例 处理器采用更智能的芯片内存从几百个千字节到几兆字节 直到目前的一百多兆字节操作平台采用智能手机操作系统 移动开发 在IT行业中 移动开发已经成为行业的热点CSDN的最近一份调查显示 有24 34 的受访者涉足嵌入式 移动设备应用领域 手机与电脑相比 具有处理器运行速度慢 内存小等特点 使用的开发技术也和电脑上的开发技术有所区别 手机网络软件开发平台 2010年统计数据 Android Android一词的本义指 机器人 同时也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台的开源手机操作系统的名称 该平台由操作系统 中间件 用户界面和应用软件组成 号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件 所用语言 C Java2008年9月22日 美国运营商T MobileUSA在纽约正式发布第一款Google手机 T MobileG1 该款手机是世界上第一部使用Android操作系统的手机 Symbian SymbianOS 塞班系统 是一种手机上的操作系统 由诺基亚 索尼爱立信 摩托罗拉 西门子等几家大型移动通讯设备商共同出资组建的一个合资公司 专门研发手机操作系统 现已被NOKIA全额收购 所用语言 C JavaSymbian的优势在于它得到了占据市场份额大多数的手持通信设备厂商的支持 在诺基亚的大力倡导下 它已经成为一个开放的 易用的 专业的开发平台 iPhone 苹果公司所用语言 Objective C C C 混编 WindowsMobile 微软公司开发工具 微软的主流开发工具 如 VisualBasic VisualC VisualStudio NET优势 操作友好 软件丰富与PC上的操作方式类似 且拥有阅读Word Excel等软件的程序 Messenger Mediaplayer等软件开发人员众多 黑莓BlackBerry 加拿大RIM公司 ResearchInMotionLtd 开发语言 Java JavaME Sun公司开发语言 Java优势 支持该技术的手机种类最多技术通用免费 开发移动设备应用程序的注意事项 为移动设备开发应用程序 最好是在开始编写代码之前 战略性地设计应用程序 保持程序简单 除去不必要的功能 如果可能的话 将它们做成独立的 次要的应用程序 程序越小越好 可考虑将Java应用程序打包 作为压缩的Java档案 jar 文件 开发移动设备应用程序的注意事项 运行时占用最少的内存 使用标量类型代替对象类型 不依赖垃圾收集程序 使用 惰性 实例 它仅在必需时才分配对象等 让服务器做大部分的工作 将计算性较强的任务放到服务器上 让移动设备处理界面和最少的计算工作 而让服务器做繁重的工作 参考书籍 万辉 王军 基于Eclipse环境的JavaME应用程序开发 清华大学出版社 2009年1月刘志成 周启亚 JavaME程序设计案例教程 清华大学出版社 2009年5月 课程内容 JavaME概述 Java家族成员 JavaSE Java SoftwareDevelopmentKit StandardEdition Java技术标准版 面向个人PC 以桌面应用 Java小程序和其它一些典型的应用为目标 包括JRE和JDK两部分 JavaEE JavaEnterpriseEdition Java技术企业版 以服务器端程序和企业软件的开发为目标 添加Servlet JSP EJB等技术 JavaME JavaMicroEdition Java技术微型版 为小型设备 独立设备 互联移动设备 嵌入式设备程序开发而设计的 JavaME简介 Sun公司将JavaME定义为 一种以广泛的消费性产品为目标的 高度优化的Java运行时环境 1999年6月在JavaOneDeveloperConference上发布 2005年J2ME改名为JavaME 应用领域 机顶盒移动电话PDA移动电子设备目前最流行的是游戏软件 JavaME应用介绍 JavaME手机游戏如同Internet的普及导致网络游戏的高速发展一样 手机的普及导致手机游戏市场呈现爆炸式的发展 随着手机性能的增强 在未来几年里对手机游戏开发的需求将大幅上涨 现代手机的一个特性就是它们还是网络计算机 能够高速发送和接收数字数据 除了语音数据以外 它们还可以发送和接收其他类型的数据 所以类似 传奇 千年 这样的网络游戏也可以在手机上实现 图1 6所示的就是JavaME开发的手机游戏 图1 6JavaME开发的手机游戏 JavaME无线应用程序利用Java的无线应用技术 结合JavaME和JavaEE平台 可以设计并开发出健壮 高效的企业级无线应用程序 帮助企业提升经济效益 JavaME应用介绍 图1 7JavaME开发的无线应用 对Java知识的要求 Java语法基础面向对象思想异常处理多线程网络编程I O流操作 JavaME体系结构 JavaME体系架构 JavaME面向的是大量的各种不同类型的设备 这些设备在外观和功能上各不相同 JavaME在对这些设备进行分类时 将共性提取出来 形成适合于某个范畴的设备可用的规范 称为配置 Configuration 配置包括虚拟机和核心的类库JavaME将某一个行业或领域的特性提取出来 形成简表 Profile 指的是某个行业或领域内特定的特性总结 是针对某一类设备所指定的规范和API 只在某些设备上使用 JavaME平台体系结构 JavaMEJRE基于以下3种元素 配置 Configuration 为较宽设备提供基本类库和虚拟机简表 Profile 为较窄设备提供的一组API一组可选的指定API JavaME配置 JavaME包括所有的嵌入式装置大体上区分为两种 一种是运算功能有限 电力供应也有限的嵌入式装置 例如PDA 手机 另外一种则是运算能力相对较佳 并请在电力供应上相对比较充足的嵌入式装置 例如冷气机 电冰箱 电视机顶盒 运算功能有限 电力有限的嵌入式装置定义在ConnectedLimitedDeviceConfiguration CLDC 规格之中 运算能力相对较佳的装置则定义在ConnectedDeviceConfiguration CDC 规格中 也就是说 JavaME先把所有的嵌入式装置利用Configuration的概念区隔成两种抽象的型态 CLDC与CDC的比较 CDC与CLDC的关系 Java程序是以边解释边执行的方式运行的 所有的Java程序都会被编译成为二进制代码并运行在Java虚拟机上 J2EE J2SE中的Java虚拟机简称为JVM 而JavaME针对的设备主要是嵌入式和消费类的设备 因为这些设备受内存和处理器的限制 所以JavaME所包含的类库也比较小一些 相对于J2SE的类库来说作了一些裁剪 虚拟机的功能也相对简单 JVM CVM和KVM介绍 在JavaME中有两类虚拟机 C虚拟机 CVirtualMachine CVM 与K虚拟机 KVirtualMachine KVM KVM和CVM均可被看作是一种Java虚拟机 是JVM的子集 在功能上都是JVM的缩减版 这两类虚拟机的适用范围并不相同 简单地说 CVM的功能比KVM功能更为强大 KVM是用于JavaME平台最小的虚拟机 并且是用于CLDC配置的虚拟机 但是JavaME应用程序并不一定非要使用KVM JavaME技术可以使用任何虚拟机 不过至少应当有KVM这样的功能 JavaME使用配置 CDC或CLDC 和简表 Profile 定制运行时环境 JavaRuntimeEnvironment Java JRE 移动信息设备简表 MobileInformationDevicesProfile MIDP 是简表的一种 定义了移动信息设备的类型和提供相关的应用程序编程接口 ApplicationProgrammingInterface API 集合 MIDP所定义的功能更加面向用户 而且比CLDC更高级 简表 具体地讲 在进行MIDlet程序开发时所使用的API来自于以下两个方面 1 CLDCv1 0规范中定义的4个包java iojava langjava utiljavax microedition io提供Java语言和CLDC设备所支持的基本功能 2 MIDP所定义的其他包有javax microedition midlet javax microedition lc