【正文】 )體系結(jié)構(gòu) 。 基于 Linux 下智能手機(jī)的設(shè)計(jì) 5 (3)存儲(chǔ)器支持 、 、 、 。模塊化的架構(gòu)可以利用現(xiàn)有手機(jī)上的成 熟方案，對(duì)現(xiàn)有手機(jī)上的大部分代碼和電路只需稍加修改就可重復(fù)使用，工程師可以集中精力開(kāi)發(fā)新的多媒體應(yīng)用功能，從而縮短整個(gè)開(kāi)發(fā)時(shí)間，降低開(kāi)發(fā)成本。 (5)支持中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通兩個(gè)運(yùn)營(yíng)商 。 (2)觸摸屏輸入功能，可輸入數(shù)字，字母，漢子等信息。 (3)對(duì)手機(jī)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)和構(gòu)建 ，并對(duì)其進(jìn)行深入的探討。 由于智能手機(jī)結(jié)合了強(qiáng)大的硬件運(yùn)行能力以及開(kāi)放的軟件操作系統(tǒng)，因此無(wú)論是娛樂(lè)還是商務(wù)應(yīng)用，智能手機(jī)的功能都能夠在強(qiáng)大的第三方軟件的支持下獲得無(wú)限的擴(kuò)展。由于 Linux操作系統(tǒng)介入智能手機(jī)領(lǐng)域較晚，采用此操作系統(tǒng)的手機(jī)比較少，所以專(zhuān)為這些少量用戶(hù)所制作的第三方軟件還非常少，影響了 Linux操作系統(tǒng)在智能手機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的勢(shì)力擴(kuò)張。使用起來(lái)能帶來(lái)急速體驗(yàn)，在同硬件配置上，能獲得其他智能手機(jī)操作系統(tǒng)得不到的快樂(lè)。 Linux操作系統(tǒng)在使用中的優(yōu)點(diǎn)是十分明顯的。 Linux開(kāi)發(fā)起來(lái)最大的特 基于 Linux 下智能手機(jī)的設(shè)計(jì) 2 點(diǎn)是從根本上開(kāi)放源代碼，與其他系統(tǒng)相比，采用開(kāi)放源代碼的 Linux手機(jī)操作系統(tǒng)能夠大大降低成本。由 于很多公司在 Linux桌面應(yīng)用開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)而促成其轉(zhuǎn)向 [2]。通訊模 塊 SIM300，包含了基帶芯片、 RF 射頻芯片組、Combo Flash 芯片以及 GSM/GPRS 終端所需的全部軟件功能，支持標(biāo)準(zhǔn) AT 命令控制，具有語(yǔ)音功能、 SMS 信息、數(shù)據(jù)功能、 GSM 增值服務(wù)等功能。這就需要 手機(jī)不僅具有高性能的嵌入式處理器，更側(cè)重于系統(tǒng)軟件平臺(tái)的穩(wěn)定性、可移植性、可擴(kuò)展性。通過(guò)對(duì)硬件的配置和軟件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 手機(jī) 信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)、運(yùn)營(yíng)商 檢測(cè)、發(fā)短信、接短信、打電話(huà) 、建立通訊錄和刪除通訊錄 接電話(huà)的功能。 基于 Linux 下智能手機(jī)的設(shè)計(jì) I 基于 LINUX 下 智能 手機(jī)的設(shè)計(jì) 摘要 Linux 操作系統(tǒng)的 手機(jī)最根本的特點(diǎn)是具有一個(gè)開(kāi)放性的操作系統(tǒng)，并且能夠進(jìn)行功能擴(kuò)展和可以安裝第三方應(yīng)用軟件。最后，建立硬件環(huán)境和交叉編譯環(huán)境，在 Linux 環(huán)境下，編譯代碼生成可執(zhí)行文件，由交叉編譯器在基于 GPRS 模組的 ARM9 開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行可執(zhí)行程序，通過(guò)觸摸板上面的虛擬按鍵 進(jìn)行功能的檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果優(yōu)化程序，使 系統(tǒng)更加完美和流暢。 本手機(jī)在硬件設(shè)計(jì)上采用 三星 公司的基于 ARM920T內(nèi) 核 的 S3C2440高 性能嵌入式處理器 、 凌陽(yáng) 公司的 SIM300 通訊模塊、 flash、 LCD、觸摸屏等實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的手機(jī)硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。本智 能手機(jī)系統(tǒng)軟件就在此硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn) [1]。 智能手機(jī)終端產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中，國(guó)內(nèi)基于 Linux的嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)商遠(yuǎn)多于桌面應(yīng)用開(kāi)發(fā)商， Linux具有最大的自由開(kāi)發(fā)群。而且開(kāi)放源代碼還有一個(gè)好處是 允許手機(jī)制造商根據(jù)實(shí)際情況，有針對(duì)性地開(kāi)發(fā)適合自己手機(jī)的 Linux操作系統(tǒng)，這樣既能讓自己的產(chǎn)品有特色，又能避免受制于人，還能夠滿(mǎn)足用戶(hù)多方面的應(yīng)用。首先，對(duì)于消費(fèi)來(lái)說(shuō)，采用的應(yīng)用于智能手機(jī)上的 Linux操 作系統(tǒng)和我們常說(shuō)的應(yīng)用于電腦上的 Linux操作系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)，而且都是全免費(fèi)操作系統(tǒng)。如果以 Linux平臺(tái)的系統(tǒng)資源占用程度同體積龐大的 Windows Mobile相比，其結(jié)果可想而知。在 Linux的平臺(tái)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)，對(duì)廠商的要求比較高，業(yè)界需要更強(qiáng)大的軟件。因此，在未來(lái)的手機(jī)市場(chǎng)上，智能手機(jī)將引領(lǐng)整個(gè)手機(jī)發(fā)展的潮流，而不是局限于現(xiàn)在的高端手機(jī)。 (4)把程序在硬件平臺(tái)上面運(yùn)行，測(cè)試手機(jī)性能，完善手機(jī)功能。 (3)短信息支持中英文接收和發(fā)送。 基于 Linux 下智能手機(jī)的設(shè)計(jì) 4 2 手機(jī)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì) 硬件平臺(tái) 本文設(shè)計(jì)的基于 ARM9平臺(tái)的 智能手機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)為基帶處理器 （ S3C2440） +應(yīng)用處理器 （ SIM900） 的雙處理器架構(gòu)。 圖 21 ARM9試驗(yàn)儀結(jié)構(gòu) S3C2440介紹 S3C2440A 是韓國(guó)三星公司推出的 16/32 位 RISC 微控制器，其 CPU 采用的是ARM920T 內(nèi)核。 (4)I/O 均支持 供電。 存儲(chǔ)器控制器特性： S3C2440 采用總線(xiàn)結(jié)構(gòu)管理片上外設(shè)及內(nèi)存。 bank0 可以作為引導(dǎo) ROM，其數(shù)據(jù)線(xiàn)寬只能是 16 位和 32 位，其它存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)線(xiàn)寬可以是 8 位、 16 位和 32 位。 NAND FLASH 啟動(dòng)方式，即代碼燒到 NAND FLASH 中，借助片內(nèi) 4K 的 SRAM，將代碼由 NAND FLASH 烤到 SDRAM 中，在 SDRAM 中運(yùn)行。 SIM900與S3C2440的通信通過(guò) UART接口，可以由 AT命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。模組帶有一個(gè) 10 針的接口，該接口可以直接和 MCU 相連接。 (3)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)終端。 連接 GPRS 模組到實(shí)驗(yàn)箱的 J8（ GPRS）接口上，注意一定要按順序（實(shí)驗(yàn)箱的12V 接模組的 VCC， IOB0 接 PWRKEY， GND 接 GND）插接，且不可插反或錯(cuò)位；斷開(kāi) JP JP8 的所有跳線(xiàn)；斷開(kāi)手柄接口與手柄的連接；如圖 23 配置 GPRS；如連接耳麥和天線(xiàn)。剪裁和優(yōu)化后的 Linux體積更小，性能更加穩(wěn)定，而且源代碼本身是免費(fèi)的。內(nèi)核的 90%以上的代碼是用可移植性好的 c語(yǔ)言完成的，少部分的底層相關(guān)的代碼由匯編語(yǔ)言完成，并根據(jù)處理器類(lèi)型分門(mén)別類(lèi)的放在系統(tǒng)內(nèi)核源碼的 Linux/arch/目錄中。 (2)可裁減，性能優(yōu)異，應(yīng)用軟件豐富 Linux的動(dòng)態(tài)模塊加載使 Linux的剪裁極為方便，高度模塊化的部件使添加非常容易。 Linux是一個(gè)全面的多任務(wù)和真正的 32位操作系統(tǒng)。 Linux下有許多同樣遵循 GPL規(guī)定的一系列的軟件工具開(kāi)發(fā)包，它們均為自由 發(fā)布及使用的代碼，從功能上看并于亞于商用開(kāi)發(fā)包，可以極大地降低開(kāi)發(fā)成本。Linux內(nèi)核對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)是從簡(jiǎn)潔高效的角度出發(fā)的。 (5)GUI開(kāi)發(fā)支持 Linux本身有性能優(yōu)秀的 X Windows系統(tǒng)，在 X Windows系統(tǒng)的支持下，能方便的進(jìn)行圖形用戶(hù)界面的開(kāi)發(fā)。需要在內(nèi)核中添加相應(yīng)的串口驅(qū)動(dòng)。 TXD、 RXD 數(shù)據(jù)線(xiàn)以 ―位 ‖為最小單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而信息的最小單位為幀 ，幀由規(guī)定好的若干位組成：開(kāi)始位、數(shù)據(jù)位、 奇偶 校驗(yàn)位、停止位等 如圖 26。通常采用 ASCII 碼?？梢允?1 位、 位、 2 位的高電平。 空閑位 ：處于邏輯 ―1‖狀態(tài)，表示當(dāng)前線(xiàn)路上沒(méi)有資料傳送。 圖 25 UART數(shù)據(jù)傳輸方式 圖 26 數(shù)據(jù)幀的格式 開(kāi)始位 數(shù)據(jù)位 校驗(yàn)位 S3C2440 UART TXD RXD GND RXD UART TXD GND 停止位 GPRS 基于 Linux 下智能手機(jī)的設(shè)計(jì) 11 3 手機(jī)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 通信系統(tǒng)設(shè)計(jì) GPRS 模組和微處理器之間的連接時(shí)通過(guò)串口，對(duì)于微處理器而言， GPRS 模組就相當(dāng)于一個(gè)調(diào)制解調(diào)器，微處理器通過(guò)串口發(fā)送 AT 指令控制 GPRS 模塊工作情況和得到 GPRS 模塊相 關(guān)信息。 AT+CMIC=? AT+CMIC=channel,gain 設(shè)置 MIC 的通道及增益。 AT+CSCS=? AT+CSCS=[chset] 選擇 TE 字符集。 ATA ATA 呼叫應(yīng)答。 上位機(jī)通過(guò) UART 發(fā)送 AT 命令到 GPRS 模組。應(yīng)答模式下的命令和響應(yīng)如表 2 所示。 手機(jī)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 串口初始化 手機(jī)硬件平臺(tái)中的 GPRS 模組和微處理器之間通過(guò) UART 串口連接和通信，在使用 UART 串口前要對(duì)串口的一下數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化，包括波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗(yàn)位等。 /*設(shè)置串口的波特率為 115200bps*/ amp。 /*設(shè)置奇偶校驗(yàn)位為無(wú)奇偶校驗(yàn) */ amp。 |= CS8。 其函數(shù)原形如下： int write（ int handel， void *buf， int nbyte）； int read（ int handel， void *buf， int nbyte）； 然后初始化 GPRS,程序如下： GPRS_SendCommand(AT+CMIC=0,15\n)。 /*設(shè)置短信息格式 */ GPRS_SendCommand(AT+CLIP=1\r\n)。 DeleteQueue(Buf)。939。amp。) { sign= ((Buf[6] 0x30)*10+ Buf[7] 0x30)。i++) { TFT_Rectangle(Signbox,60+i*6,19i*3,63+i*6,22,1)。 DeleteQueue(Buf)。 TFT_Print(Msg, 無(wú) SIM 卡 ...)。 DeleteQueue(Buf)。C39。 printf(注冊(cè)網(wǎng)絡(luò)中 ...\r)。 if(i=10) { printf(網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)失敗 \n)。)amp。)) { memcpy(infoshow, 中國(guó)移動(dòng) ,strlen(中國(guó)移動(dòng) ))。 return 0。amp。 return 0。 GPRS_SendString(\r)。 while(PhoneBook_Show(Info_List, MaxNum) == ERROR) { printf(你們所指定的位置沒(méi)有信息 \n)。 while(PhoneBook_Show(Info_List, MaxNum) == ERROR) { printf(你們所指定的位置沒(méi)有信息 \n)。 短信發(fā)送的 程序 設(shè)計(jì) 首先選擇菜單項(xiàng) ―發(fā)短信 ‖，進(jìn)入發(fā)送短信子程序。 Tel_Num[i] = 39。 Tel_Num 即為輸入的電話(huà)號(hào)碼，由于 GPRS只識(shí)別 uncode 碼，所以我們要把電話(huà)號(hào)碼和發(fā)送短信的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為 uncode 碼后再發(fā)送，發(fā)送短信的命令的格式為： ―AT+CMGS=電話(huà)號(hào)碼 ， 短信內(nèi)容 ―代碼如下： GPRS_SendString(AT+CMGS=)。 TFT_Msg_Print(請(qǐng)輸入短消息 :\n)。) { GPRS_SendString(\033\n)。 //將信息轉(zhuǎn)換為 UNICODE 碼 GPRS_SendString(Info_Uni)。\039。 break。 //把收到信息轉(zhuǎn)化我字符串的形式 sleep(2)。 TFT_Print(Msg, %s\n,UniToStr(Buf, Buf_GB))。 TFT_Print(Msg,回復(fù) )。 GPRS_SendString(\n)。 } 基于 Linux 下智能手機(jī)的設(shè)計(jì) 22 return Num。039。 TFT_Print(Callbox,%s,key_buf)。 } if(i==0) { flag=0。 GPRS_SendString(key_buf)。 TFT_SetTextPos(Callbox, 0, 15)。主要功能是提供主菜單的顯示和觸摸屏數(shù)據(jù)的讀取。 // 創(chuàng)建主窗口 1 TFT_File_Picture(MainFrame, 0, 0,1)。 // 創(chuàng)建信號(hào)顯示窗口 3 TFT_SetColor(Msg, COLOR_RED)。 MsgRecv_pthrea 線(xiàn)程：主要是對(duì)隊(duì)列里的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理找出主要信息并進(jìn)行 基于 Linux 下智能手機(jī)的設(shè)計(jì) 24 相應(yīng)的操作。 char TEMRecvBuf[11]。 TFT_Print(Callbox, 來(lái)電話(huà)了 !!!)。i++) { TEMRecvBuf[i]= g_RecvBuf[i+8]。 TFT_Print(Callbox, TEMRecvBuf)。 TFT_ClearWindow(Callbox)。 memset(g_RecvBuf,0,300)。 TFT_Print(Callbox, 來(lái)消息了 !!!)。 代碼如下： void *UARTread_pthread(void *arg) { int size=0,i=0。 g_RecvBuf[size++]=ch。 } g_RecvBuf[size]=39。 InsertQueue(g_RecvBuf)。 代碼如下： void *main_pthread(void *arg) { int x,y。 Desk_Show()。 Touch_G