智能手机软件平台的研究与开发

1、本文由 gb0dsx0ksx 贡献文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。20 年 第 1 ，40J 72期第通信技术Vo1 40，No1200otYcmucatiomnion智能手机软件平台的研 究与开发胡倩， 杨子 华， 曹皴(南T程学院，湖南 湘潭4【摘要】丈中研 究了智能手机软件平构 。结合手机和掌上电脑的特点，pdf0卷 总第12期9在PLS 61 A M O，27 N o1，Ta1192sec ol yThnog10)湖 114台的基本功能 ，给 出了智能手机的软件体 系结嵌入 式操作 系统平台上， 基于手机通信模块进行整机周 边电路设计和 智

2、能手机软件 平 台开发【关键 词】智能手机；软件平台；嵌入 式系统【中图分类号】T 9N1【文献标识码B【章编 号 】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引言随着移动通信技术 的发

4、展以及通信网络传输速率的提1智能手机软件平台本系统主要采用 了 TI的0A70（MP3开放式多媒体应用平台）芯片，属于“用处理器+带处理器的数字部分”类 应基 型。0 AMP系列处理器一般拥有双核（S D P和AM结构，具 R）高，多媒体、彩色动 画和移动商务等在 内的新的无线应用逐渐涌现出来，使得以提供话音为主的传统于机将逐渐发展成 为融合 了 P A D、电子商务、娱乐等特性的智能手机。智能手机通常具有如下主要特点：（）资源缺乏性：智能手机的移动性所带来的功耗低、1重量轻和尺寸小等需求仍然使得智能手机在存储空间、处理有很强的运算能力、极低的功耗和丰富的外围接口。c软件支持平台包 括 ：P

5、iS 60操作系统：编程语言am为CC +集成编译工具包括 VS J m等 :/+; S、a程序管理器()删I :同步管理器H t yc( Itre 、P、P A或其他手机同o Sn与ne n t CD 步资源）等。智能于机的软件体系结构如图1所示ao能力和屏幕大小等方的资源比较有限：()变化的网络连 接特性:由于手机的移动性，于机具2有变化 的 网 络连接特性，在强连接、弱连接，甚至是失去连接之间变化1网1MIMIJV AAapia in pic to _J（3 ）功能丰富：智能手机不但要提供传统的话音服务，还应该是一个融合了T作、娱乐和商务等内容的服务平台：（4性化：同用户对于机功能有 同

6、的需求，要求）个 于机平台能够满足个性化需求;()差异性：生产厂商需要通过产品的差异性来满足多5样化的市场需求 oeprocSS1ngSSMSE aiMMmiIiII囤GMeSS10 I.网2 Mi i J回M U、 L D、k y o rCC e b因此，需要建立专门的软件平台，以满足智的特性和市场发展的需求。图1智能手机软件系统结构收稿期：207 2。j070主要 研究方 向为软件工程与通信丁程:杨为信息安全、通信:曹簸，男，硕士讲ad、 M d 1 o u e能手机自身7 作者简介：胡倩，女，讲师， 于华，女，副教授，主要研究方向 师，主要研究方向为网络与通信。189II .嵌入式软件模

7、块III .嵌入式实时操作系统内核 操作系统内核提供任务管理 、任务问的 通信与同步、内 存管理、巾断管理和定时器管理等功能 ，并提供实时性保证 的 机制，使移动通信过程中的语音和数据等内容能够得到及时处理。同时还具有可移植性和代码精简等特性。TP I协议栈为智能手机提供基于I t r e的网络访 C/ P n en t问方式，包含D SC、UPI、PPN、TPD、I I P协议，同时 具有以下特点：（解决传统打包、拆包过程中对数据传递所采用的拷贝 1 ）方式，提高协议过程的效率；（） 够以GMGR,DAOO xWDA无线通信网 2能 S , P SCM2O I和CM等络作为承载网络，为上层应

8、用提供访问I t r e的统一 n en t sc e接口； okt （充分考虑无线网络高 误码率、长延迟等因素对协议栈 3）的影响，对协议栈进行优化和特殊 处 理。122WP 议栈 . A 协任务管理：包括任务的创建、删除、挂起、解挂、调度， 以及任务的优先级改 变等功能，保证任务状态的正确变迁和处理器资源的有效使用； 任务问的通信与同步：为任务与任 务之和任务与巾断 nJ处理程序之间提供信号量、消息队列和事件管理等通信与同步的机制； 内存管理：实现系统内存的分配与释放操作，并避免 由WP议栈实现WP .规范，主要包括WPWPWLA协AI21 S , T ,T S和W P D等协议，提供 向

9、连 接的服务 和无连接模 式的服务， 支持P S、 U H多会话和异步交易，并能有效兼容主流网关平台， 包含以下功能：会话 协议，传输服务，承载网络服务等。12 3G M服务中间件 . S G M中间件是介于上层M I用和底层G M G R协 S t务M应 S / PS 议栈之间的一层中间件，它封装了所有的G M务和第二阶 S业段附加业务，包括：M呼叫管理）N （络管理）SS短 C（、 M网、M （信）T （I卡工具箱）S附加业务）、S K S M、S （、 删X复用协议） （。此可能产生的碎片；巾断管理：建立硬 件中断同中断服务程序 的联系，并提 供现场的保护和恢复机制，简化用户的中断服务程

10、序 ：定时器 管理：为系统提供时钟管理，是多任务能够正常 运转 的重要机制“。112嵌入式文件系统D la IE. e tF LD la IE智能手机存储设备进行管理，将抽象的平 etFL对面存储 空问变为具有层次关系的，以目录及文件为存储对象的方便、简洁、通用的存储形式。以F a h ls为存储介质时，还充分考虑了文件系统对F a h损耗平衡问题，避免对同 l s的通过本 中间件封装 了G M G R协议，屏蔽不同G MGR S/PS S/P S通信模块 的差异性，向上层M I M应用（电话、短消息等） 提供统一的接口。这样把M I理和底层协议逻辑分开，即简化 M 处区域进行大量的操作，尽量

11、使F a h l s中的每一个存储区域D la I E有可移植性特点，支持多任务。e tF L具了M I M的处理逻辑，又提高 了解决方案 的可移植性。 1 3消息处理 .本 系统实现了 S T,PPMPO S和 I AM P协议。在S T M P中实 现 安全 的数据传 输处 理、安全 的用户认 证机制、多地址群 发邮件 功能和密 件 副 本邮件发送功能，并在附件中支持以 下内容：文本、网页、图片（M / I / P G ）、待机屏保、E PGFJ E 手机铃声、I P应用和二进制文件等。 P P MD 在O 3巾实现收取信件到本地存储、摘要浏览、服务器端信件的删除和附件被擦除的次数相等以增

12、-Fahlls的使用寿命。113.嵌入式 图形用户接 口嵌入式图形用户接口提供以下主要功能：（基本的作图函数：、线、圆、椭圆、弧等；1)点（窗口 （含对话框）2)包、滚动条；（）:列表框、菜单、按钮、编辑框、选择框等；3控件（）单和系统资源（括系统图标和系统图片）4菜包； 收取等功能。在I A M P中实现邮件收发、目录管理和内容摘 要等功能。”“（支持bP g f Je等格式的图片显示；5)m /i/pg()6支持多种字库和多种 输入法，供接 口可以灵活挂提接第三方字库和 输入法；2智能手机系统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,以数据1加r t clP bienr sr cue为（支持g21, i 57 )b 32bg字符集以及和uio e n cd字符集之nJ的互换；（目前集成了lx 21x68 ) 21,61中文点阵字库，支持西文和 数宁 的多种大 字体，并可显示各种风格文本;（）供底层驱动程序抽象层，易于适配不同的手机显示 9提 密和用户确认技术为基础建立开放型的安全平 台，根据无线传输层安全协议（T S或传输层安全协议（L ）行 上交 W L） TS进易，把智能手机变为一个移动电子商务平台。本系统研究并实现了 D 1 a SLet S ,形成关于智能

14、手机的安全解决方案，包括：；/密算法库，安全协议，及证书管理等。O解n设备和输入设备。114 .嵌入式浏览器DlaEOSRet RW ED1a B OSR是一个嵌入式三合一浏览器(M/H MetRWEWLXTL/TL，支持 W P .HM) A 20浏览器标准,HM40A T L .WP协议栈和3电源管理连续使用时问的长短对智 能 于机的产品化具有蓖要的HT；T P支持各类文本、热连接、IPB PG FJG图像格式、WM/M/I/ P 3可扩展支持声音及其它多媒 体 元素；还支持JVS R P 1AAC二 IT。影1响，要求智能手机的功耗情况能够与智能手机当前 的活动状况一致。本系统实现了以下

15、功能：L2网络和通信121TPI 协议栈 . C/P（适合智能手机平 台的功耗管 理模 式：操作系统的功耗1 ）199管理模式同硬件平台的功耗管理特性有着密切的联系，需要件、收发彩信、浏览 WWW P网站、下载J V W/A A A应用、移动商务等功能。建立一种比较灵活的、能够适应大多数硬件平台的功耗管理模式，不同功耗管理模 式的功耗不 同，根据系统当前的活动状况，确 定出合 适的T作功耗模式 ，从而 实现系统的低 功耗目标；文中提出了将嵌入式系统与通信技术、多媒体传输协议以及网络传输技术相结合实现了更多元化的移动通信服务。本项目经济效益至少20百万元。0适合智能手机平台的功耗管 理策 略：以

16、操作系统的功2 ）耗管理机制为基础，建立适于智能手 同，需要有灵活的外围机平 台 的功 耗管 理策 设备功耗管理机制 。同手机平台的外围设备可能不参考文献1周学泳.短信息(M )与w P的开发及应用 北京：子工业出版 SS A M.电社，20:2802.2 e t e RSotesg esog r G IERve, Dtmr.hr m s a e g t 1 n e S 4结语按照技术含量和竞争壁垒的高低，无论G M还是CM S DA手机，其技术 均可分为三个层次。第一个层次：购买国外厂商的整机（软硬件）方案，然 后修改人机 界面，贴 自己的品牌销 售。迄今 为止，这依然是国内于机 厂商出货量

17、最大的一种主要方式。 第二个层次：基于手机通信模块进行整机周边电路设计并进行手机软件开发。尽管该层次的技术含量并小太高 ，但 因为不具备 G M G R / D A的核心协议栈和 芯片设计能力，S/ P S CM拥有完整周边 电路设计能力 的国内手机厂商还是寥寥无几。第三个层次：拥有芯片设计能力和 G M G R / DLS/PScA的核心协议栈，这是为数不多的几个国外厂商（IT C M T、T P O、高通等）的竞技赛场。1 9，(5970 )：1913013崔树林.嵌入式 系 统通 用 的软 件结构研究口单片机及 嵌入 式系统 J.应用,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：械丁业出版社，20: 10 ytmD sg 北机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:民邮电出版社，20： ud In s n et pa t csM 人 0515151一2.7罗蕾.嵌入式实时操作系统及应用开发口 北京航宅航天大学1 版 M、 j社，20:200523.8夏玮玮嵌入式系统关键技术分析 开发心用:单片机及嵌入式 j J.系统应用，200）54、0 3（2: 49本系统研发的技术层面属于上述的第二个层次，即双C U方式的于机解决方案。两端各是一个独立的子系统，各 P有其软硬件资源。主C U主要完成计算 功能，进行人机界面P交互、高层数据协议软件处理；从C U（ P通信模块）主要完成G M基带、射频、协议处理。两者通过串口进 究行通与实讯 现口主微S计算

20、9杨子华，胡倩基于智能手机平台的MS系统研机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使用标准 的A P T命令驱动通信模块工作 。 系 统的研 发结合 了手机和 掌上 电脑 的特 点，除完整实现 手机 的通话功能外，还 具备掌 上电脑 的功能，包括 个人信 息 管理、无线 数据通讯 、数码 相机 、多媒体娱 乐、收发 电子 邮(上接第17页)91 罗华 . 嵌入 式 产 品 设 计 放 眼 未 来 单 片机 及 嵌入 式 系 统 应 用，1 J.2 002,( 40 ) : 7 .981个仿真系统 的准确性和 效率。 通 过测 试 ，证实 该小区模 型抽 象 、协 议消 息 的生成 、处 理 以 及 发 送 等 关 键