嵌入式系统设计及应用new

1、西北工业大学嵌入式系统设计及应用设计报告学 院： 计算机学院 学号： 2009201577 姓名： 高原 专 业： 计算机系统结构 设计时间： 2010.07 指导教师： 蒋泽军 手机短信收发系统一、设计目的及要求本次课程设计主要是通过J2ME开发一个手机短信收发系统，以实现短信的收发功能。通过设计，进一步加深对J2ME的原理、技术、在Eclipse环境下的开发以及无线消息转发流程的掌握，增强对嵌入式系统应用与开发的认识。本次课程设计需要实现的功能包括：（一）短信的发送当用户在主菜单界面选择发送短信的功能时，系统为用户提供文本消息编辑器。当用户在消息编辑文本框中输入要发送的文本消息并指定了发送

2、目的地后，系统能够将用户的文本信息发送到指定的目的地址。（二）短信的接收当用户运行程序时，系统能够异步接收到发来的文本消息。当有短信到来时，接收端的屏幕显示收到一条短信，提示用户进行查看。（三）短信的存储系统需要设计一个收件箱，用来存储接收到的短信，方便用户进行短信的查询。二、设计环境及要求本次设计需要安装的环境包括：（一）WTKWTK 的全称是Sun J2ME Wireless ToolkitSun的无线开发工具包。这一工具包设计目的是为帮助开发人员简化J2ME的开发过程。使用其中的工具可以开发与 Java Technology for the Wireless Industry (JTWI

3、, JSR 185) 规范兼容的设备上运行的J2ME 应用程序。该工具箱包含了完整的生成工具、实用程序以及设备仿真器。WTK是用来开发MIDP的，为了让MIDlet可以顺利编译和执行，WTK必须具有CLDC和MIDP的类库，WTK可以帮助我们省去额外安装调试这些类库的时间。本次课程设计安装的是sun_java_wireless_toolkit-2_5_2-ml-windows.exe。（二）Eclipse平台Eclipse是一个开放源代码的、基于 Java 的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。J2ME环境的配置过程：下载eclipse-SDK

4、-3.1-win32.zip，解压缩eclipse-SDK-3.1-win32.zip将eclipseme.feature_1.5.0_motosdk_site.zip和eclipseme.feature_1.7.9_site.zip拷入eclipse目录。安装用Eclipse开发J2ME程序的插件，进行EclipseMe插件相应的配置。三、设计内容与步骤（一）内容介绍1J2MEJ2ME的全称是Java2 Micro Edition（Java2技术微型版），是由美国SUN公司提出的JAVA技术规范。J2ME是为了能够开发运行在小型设备、独立设备、互联移动设备、嵌入式设备上的JAVA应用程序而被

5、提出的。J2ME是建立在一个由概要描述、配置、JAVA虚拟机和操作系统等部分组成的标准架构之上的，这些内容共同组成了完整的J2ME实时运行环境。它的技术核心是由一个JAVA虚拟机（JVM）及一套适合运行在上述设备环境上的API接口构成。2J2ME 平台体系结构J2ME 平台是由配置（Configuration）和简表（Profile）构成的。配置是提供给最大范围设备使用的最小类库集合，在配置中同时包含Java 虚拟机。简表是针对一系列设备提供的开发包集合。在J2ME 中还有一个重要的概念是可选包（Optional Package），它是针对特定设备提供的。J2ME 中有两个最主要的配置，分别是

6、Connected Limited Devices Configuration（CLDC）和Connected Devices Configuration（CDC）。它们是根据设备的硬件性能进行区分的，例如处理器、内存容量等。J2ME 体系结构框图如图1所示。3MIDletMIDlet是Java ME CLDC执行模型的核心。MIDlet相当于CLDC/MIDP （Mobile Information Device Profile，移动信息设备描述）中的应用程序，他处理用户输入的内容，并且显示输出内容。MIDlet还负责管理与系统的交互，同时通过将系统的控制暂停并让位给发起中断的应用程序，来响

7、应对资源的请求。所有MDIlet都必须实现4个方法：Optional PackagesHost Operating SystemProfilesConfigurationsJava虚拟机 图1 J2ME体系结构框图MIDlet构造方法当系统需要构造MIDlet实例的时候就会调用这个方法。构造方法通常什么也不做，它将初始化工作延时给startApp方法负责。startApp方法当应用程序启动或者继续执行的时候，AMS（Application Management Software，应用程序管理软件）会调用此方法。startApp应该执行所有必要的引导指令来初始化应用程序，并呈现应用程序的第一个屏

8、幕。简单的应用程序可以选择在该方法内完成所有这些操作；较复杂的应用程序可以讲这些操作放在相互独立的一系列方法内，然后在该方法中调用。pauseApp方法当系统因为任何原因必须中断MIDlet时（例如有电话或者消息呼入，或者启动了另一个应用程序），AMS会调用此方法。MIDlet此时应当释放任何不需要的资源。destroyApp方法当应用程序必须退出的时候，AMS会调用此方法。4MIDlet的生命周期MIDlet有三个状态，分别是pause、active 和destroyed。在启动一个MIDlet的时候，AMS会首先创建一个MIDlet实例并使得他处于pause 状态，当startApp()方

9、法被调用的时候MIDlet进入active 状态，也就是所说的运行状态。在active 状态调用destroyApp(Boolean unconditional)或者pauseApp()方法可以使得MIDlet进入destroyed或者pause 状态。在destroyed 状态的MIDlet必须释放了所有的资源，并且保存了数据。如果unconditional 为false 的时候， MIDlet可以在接到通知后抛出MIDletStateChangeException 而保持在当前状态，如果设置为true的话，则必须立即进入destroyed状态。5通过无线消息API实现短信收发无线消息API

10、包括：SMS（Short Messaging Service）、EMS（Enhanced Message Service）、MMS（Multimedia Messaging Service）。SMS是最早的短信服务标准，它是目前也是迄今为止普及率和使用率最高的一种短信业务。SMS的特点是：短信的长度被限定在160字节之内(纯文本，包括文字和数字)，如果是二元非文本短信(例如图片和铃声)，它的长度则为140字节，此外手机短信又有着设定保留功能，即使用户关机或不在服务区时，只要一进入网络即可收到。SMS 短信也是一种存储和转发服务。也就是说，短信并不是直接从发送人发送到接收人，而始终通过 SMS

11、中心进行转发的。如果接收人处于未连接状态（可能电话已关闭），则消息将在接收人再次连接时发送。 SMS 短信具有消息发送确认的功能。这意味着 SMS 与寻呼不同，用户不是简单地发出短信然后相信消息已发送成功；而是短信发送人可以收到返回消息，通知他们短信是否已经发送成功。EMS比起SMS来，EMS的优势是除了可以像SMS那样发送文本短信之外，还可以发送简单的图像、声音和动画等信息。MMS可以用于传送文字、图片、动画、音频和视频等多媒体信息。本文设计的短信收发系统主要采用SMS来实现。（二）具体设计步骤1类设计短信收发系统共包含四个类。类之间的关系图2所示：InboxReceiverSMSMIDle

12、tSenderForm图2 类关系图SMSMIDlet类该类是应用程序的主类，控制应用程序的生命周期。 SenderForm类该类提供了编辑短信的用户界面和发送信息的功能。Receiver类该类提供了打开消息连接及接受短信的功能。 Inbox类该类描述了收件箱，提供了查看接受的短信的功能。2短信发送与接收的过程发送端：创建无线消息的客户连接；调用连接对象的newMessage方法创建一个消息对象；设置消息对象的内容；使用连接对象的send方法发送消息；短信发送线程执行体，建立连接并发送短信。public void run() try String smsUrl = sms:/+receiver

13、Address+:+desPort; MessageConnection msgConn = (MessageConnection)Connector.open(smsUrl); TextMessage textMessage = (TextMessage)msgConn.newMessage(MessageConnection.TEXT_MESSAGE); textMessage.setPayloadText(messageContent); msgConn.send(textMessage); msgConn.close(); catch(IOException ioe) midlet.s

14、howError(发送信息错误！n + ioe.toString(); 接收端：创建无线消息服务器端连接；设置消息监听器；当有消息到达时，监听器将回调MessageListener接口中的notifyIncomingMessage方法。在该方法中，连接对象调用receive方法接收消息；在端口port打开一个sms连接，并启动一个接收消息的线程。public MessageConnection openConnection(String port) throws IOException msgConn = (MessageConnection)Connector.open(sms:/: + p

15、ort); pendingMessages = 0; /没有处理的信息的个数 dead = false; /创建消息接收线程，并启动 Thread t = new Thread(this); t.start(); /调用run()方法 return msgConn; 四、设计结果与数据处理最终系统运行的结果如下图所示。（一）首先，运行该程序，打开两个手机终端。如图3所示。 图3 图4 图5（二）使用终端1向终端2发送短信。打开终端1的发送短信功能后，在收件人号码文本框中输入接收端的号码，然后在消息内容文本框中输入要发送的信息，点击发送按钮进行发送。如图4所示。（三）接收端接收到短信时，显示提示信息。如图5所示。（四）通过收件箱可以查看收到的短信。如图6所示。（五）点击下一条按钮可以查看下一条短信。如图7所示。 图6 图7五、分析与讨论本次课程设计较好地完成了预先的设计要求，实现了短信收发系统的主要功能。另外，对J2ME开发嵌入式手机应用的技术及过程有了进一步的认识和理解。但在设计过程中，