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基于嵌入式系统的手机编程开发平台设计

发布时间:2020-06-30 18:58:20 阅读: 来源:快速门厂家

引 言

随着移动通信技术的飞速发展,手机已经从单一的电话通信设备转变为信息网络终端,因此,近年来手机编程已经成为一项重要的技术。手机是一个高新技术的集合体,包含了移动终端、嵌入式系统、数字信号处理以及通信协议设置等多项技术。手机编程开发平台是集合了通信技术、嵌入式技术、电子技术、软件工程、操作系统等理论的软硬件的教学与研究开发平台。在这个开发平台上开发相应的程序,可以掌握嵌入式系统设计的流程与方法;可以根据使用者的需求,设计并实现手机的基本功能和扩展功能。

1 手机编程开发平台总体结构

作为专业技术课程,手机编程技术的教学内容包括系统设置、操作系统使用以及应用软件开发,因此,手机编程平台必须支持各项教学内容。另外,作为教学仪器,不仅需要满足全部工程编程测试等技术环节的学习要求,同时,还必须具有系统灵活、调试方便等特点。因此,手机编程开发平台硬件的设计应满足以下要求:支持移动公网通信功能,支持嵌入式设计基本功能,支持扩展操作功能,支持结构调整,支持数字测试。

根据上述要求,把手机编程系统设计划分为硬件平台和软件平台:硬件平台采用了功能模块化设计思想,有利于系统硬件的扩充与更改。基于模块化的设计中,把手机的硬件部分划分为通信单元模块、嵌入式系统模块、音频输入/输出模块和电源模块。各模块在结构与功能上完全独立,且采用统一的接口规范,使各模块能简单方便地连接到一起,构成完整的手机编程硬件平台。

考虑到降低开发成本以及移植与编程难度等因素,软件开发平台用嵌入式Linux操作系统作为开发平台,包括Bootloader的设计、Linux操作系统移植、相关的驱动程序编写、GUI移植等。

软件和硬件平台相结合,形成了硬件开放、源码公开、满足手机编程开发需要的系统。这个系统是嵌入式系统、GSM/CDMA、操作系统、GUI等技术的综合技术体,构建了一个完整的、开放的手机编程平台。

2 手机编程开发平台硬件结构

手机编程平台系统中,需要处理的数据有两大类:通信数据以及应用程序的数据。这里采用了双处理器的解决方案,如图1所示。

①公网通信模块。利用一个微处理器(专用单片机)系统构成通信电路模块,专门处理与GSM/CDMA通信相关的任务。

②应用程序处理模块。利用嵌入式系统构成本地任务处理模块,用来运行操作系统及其他应用程序。

2.1 公网通信模块

公网通信模块如图2所示,采用市场上可购买到的手机模块实现。以GSM公网通信模块为例,手机模块中包括天线、内部Flash、SDRAM、GSM基带处理器、电源等。GSM基带处理器是手机模块的核心部件,其作用相当于一个协议处理器,用来处理外部系统通过串口发送过来的AT指令。天线部分用来实现射频信号发射一接收、调制一解调,以及射频信号与基带处理器之间的信号转换。匹配电源为处理器及射频部分提供所需的电源。

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