【正文】 less module, touch screen some of the hardware knowledge, and then talked about linux operating system, GPRS module AT mand set, TFT graphics library, system programming techniques, input method, national standard code and unicode Codes between coding knowledge, Finally, the application implementation. Keyword: arm chip, GPRS wireless module, touch screen, linux AT mands, TFT graphics library, system programming, coding, application 聊城大學本科畢業(yè)論文（設計） 1 基于 linux下智能手機的設計與制作 引 言 本題目是在 S3c2440 試驗儀和 GPRS 模組硬件基礎上，運行在 linux 操作系統(tǒng)下，通過 linux 系統(tǒng)控制 S3c2440 與 GPRS 模組通信，實現(xiàn)手機功能。嵌入控制器因其體積小、可靠性高、功能強、靈活方便等許多優(yōu)點 ,其應用已深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、國防、科研以及日常生活等各個領域 ,對各行各業(yè)的技術改造、產(chǎn)品更新?lián)Q代、加速自動化化進程、提高生 產(chǎn)率等方面起到了極其重要的推動作用。在制造工業(yè)、過程控制、網(wǎng)絡、通訊、儀器、儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備、消費類產(chǎn)品等方面均是嵌入式計算機的應用領域。通用計算機的發(fā)展變?yōu)楣δ茈娔X ,普遍進入社會 ,嵌入式計算機發(fā)展的目標是專用電腦 ,實現(xiàn) “普遍化計算 ”,因此可以稱嵌入式智能芯片是構成未來世界的 “數(shù)字基因 ”?？傊?“嵌入式微控制器或者說單片機好象是一個黑洞 ,會把當今很多技術和成果吸引進來。 聊城大學本科畢業(yè)論文（設計） 2 linux 操作系統(tǒng) Linux 介紹 作者 :Linux Tordal ds (芬蘭 )， 1991 年 9月 ,發(fā)布 版本 . 官方網(wǎng)址 : 吉詳物 : 符合 POSIX 標準 、多用戶、多任務、豐富的網(wǎng)絡功能、良好的可移植性、支持數(shù)十種文件系統(tǒng)格式、開源、免費?？紤]到 Unix 具有豐富的應用程序，當今絕大多數(shù)操作系統(tǒng)都把滿足 POSIX 標準作為實現(xiàn) 目標， Linux 也不例外，它完全支持 POSIX 標準。 Linux 是一個多用戶操作系統(tǒng)，它允許多個用戶同時訪問系統(tǒng)而不會造成用戶之間的相互干擾。目前支持的文件系統(tǒng)有： EXT EXT、 XIAFS、 ISOFS、HPFS、 MSDOS、 UMSDOS、 PROC、 NFS、 SYSV、 MINIX、 SMB、 UFS、 NCP、 VFAT、 AFFS。 聊城大學本科畢業(yè)論文（設計） 3 、軟件介紹 S3c2440知識 S3c2440 系統(tǒng)結構介紹 S3C2440A 是韓國三星公司推出的 16/32 位 RISC 微控制器，其 CPU 采用的是ARM920T 內核加上豐富的片內外設，為手持設備和其它應用，提供了低價格、低功耗、高性能微控制器的解決方案。 內核結構 采用 ARM920T 內核，具有 16KB 指令 Cache、 16KB 數(shù)據(jù) Cache 和存儲器管理單元 MMU,指令高速存儲緩沖器（ ICache），數(shù)據(jù)高速存儲緩沖器（ Dcache）提高指令執(zhí)行效率及數(shù)據(jù)存儲效率，減少主存帶寬和響應性帶來的影響 ,加強的 ARM 體系結構 MMU，用于支持 winCE、 linux 等操作系統(tǒng) ,內部高級微控制總線（ AMBA）體系結構（ ， AHB/APB） 處理器通用模塊 1 有 60 個中斷源，可以設定 1 個為快速中斷，其余為普通中斷，有 24個外部中斷，可編程電平 /邊沿觸發(fā)方式。 處理器通用模塊 2 3 個通道的 UART，帶有 16字節(jié)的 TX/RX FIFO，支持 功能 。 具有130 個通用 I/O 口 。 看門狗定時器。 人機接口： 帶有四線電阻式觸摸屏接口 ， 有 LCD控制器，支持 4K色的 STN 和 256K 色的TFT，配置有 DMA 通道 ， 支持多種屏幕尺寸，典型的屏幕尺寸有 640*480，320*320， 160*160， 集成 Camer 攝像頭控制器 ， 具有日歷功能的 RTC 聊城大學本科畢業(yè)論文（設計） 7 arm 實驗儀介紹 圖 核心是（參考 S3C2440使用手冊） s3c2440+6M晶振。 NAND FLASH 64MB*8 位存儲器，單獨尋址。 RTC 時鐘電路是 32768hz 晶振、電池。 Hjtag 接口。 通信模塊： IIC、 UART 接口 、 接口（ Host/Device） 、 網(wǎng)接口 、 RS 接口 、 S 接口 、gbee 無線通信接口。 UART模塊原理介紹： 通用異步收發(fā)器，簡稱 UART，即 “ Uuiversal Asynchronous Receiver Transmitter” ，它用來傳輸串行數(shù)據(jù)，發(fā)送數(shù)據(jù)時， CPU 將并行數(shù)據(jù)寫入UART， UART 按照一定的格式在一根電線上串行發(fā)送出去，接收數(shù)據(jù)時， UART檢測另一根電線上的信號，將串行數(shù)據(jù)收集到緩沖區(qū)中， CPU 即可讀取 UART獲得這些數(shù)據(jù) UART 之間以全雙工方式傳輸數(shù)據(jù)，最精簡的連線方法只有三根線： TX用于發(fā)送數(shù) 據(jù)， RX用于接收數(shù)據(jù)， GND 用于給雙方提供參考電平 聊城大學本科畢業(yè)論文（設計） 8 UART的物理特性 ： UART 通常使用標準的 TTL/CMOS 邏輯電平（ 0~5V、 0~）來表示數(shù)據(jù)，高電平表示 1，低電平表示 0,為了增強數(shù)據(jù)的抗干能力、提高傳輸長度，通常將 TTL/COMS 電平轉換為 RS232 電平（ 3~12V 表示 0， 3~~12V 表示 1） . 圖 UART 的邏輯特性： UART 為異步傳輸，發(fā)送雙方必須按照事先約定好的格式、速率傳輸數(shù)據(jù)，以下是最重要的兩種屬性 數(shù)據(jù)幀格式： TXD、 RXD 數(shù)據(jù)線以 “位 ”為最小 單位進行數(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：開始位、數(shù)據(jù)位、校驗位、停止位等 波特率： 每秒鐘傳送字符的個數(shù)，發(fā)送雙方必須一致才能保證數(shù)據(jù)的正確傳輸，如： 115200、 9600、 4800 等 UART 的使用 UART 由 inter 公司提出并推廣使用，是計算機的標配接口，因此大量使用在 PC 機之間、 PC 機與微控制器之間，作為數(shù)據(jù)、命令、控制接口 UART 主要工作在查詢、中斷兩種模式 查詢模式下： PC 或 MCU 循環(huán)檢測發(fā)送寄存器，隨時填充或讀取數(shù)據(jù)寄存器，效率一般較低 中斷 模式下： CPU正常工作，當有數(shù)據(jù)需要發(fā)送或接收時，進入中斷模式，完成數(shù)據(jù)收發(fā)，效率一般較高。 Proteus解決了許多的問題，而單片機虛擬實驗室也是以該軟件為核心建立起來的。同時，模組內具備 TCP/IP 協(xié)議棧，可以直接利用它實 現(xiàn)無線上網(wǎng)。 GPRS 模組使用標準串口與主控制器進行通訊。通過TA， TE 發(fā)送 AT 命令來控制 MS(Mobile Station)的功能，與 GSM 網(wǎng)絡業(yè)務進行交互。 SIM300可設置的 AT 命令包括 、 、 ITUT 介紹的 AT 命令，除此之外， SIM300 還支持 SIM 公司擴展的 AT 命令。 AT 命令 通常跟隨其回應，回應的格式為： \r\n+回應 +\r\n。 SIM300常用的 AT 命令 表 .1。 表 .2 常用 AT 命令 命令 命令格式 功能描述 AT AT 測試連接是否正常。 AT+CMGF=? AT+ CMGF =[mode] 設置短消息格式。 AT+CLVL=? AT+CLVL=level 喇叭音量調節(jié)。 ATD ATD[n][mgsm][。 ATH ATH[0] 呼叫掛起。 AT+VTS=? AT+VTS=tone 發(fā)送 DTMF 撥號音。 AT+CMGR=? AT+CMGR=index[,mode] 讀取短消息。當前 LCD 有如下種類：TN（ Twisted Nematic）、 STN（ Super TN）、 DSTN（ Double STN）、 CSTN（ Color STN）、 FSTN（ Film STN）、 UFB（ CSTN）、 TFT，當前 LCD 發(fā)展迅速，應用在各種顯示場合，尤其以 TFT LCD 更為迅猛。 顯示原理： 改變 R、 G、 B 信號線上的電壓，可以控制 LCD 的透光，使每一個像素呈現(xiàn)不同的顏色。 模擬 TFT LCD： LCD 顯示的本質就是電壓驅動液晶是否透光，加上時序就可以驅動一副畫面了，因此最簡單 的應該是模擬 LCD LCD 的面板上只有 source 和 gate driver，其他信號都從 FPC(Flexible Printed Circuits)引出來了 R G B1 是模擬電壓信號線，當在一定的時序下，通過改變數(shù)據(jù)線上的電壓值就可以顯示不同的顏色了。使用 ARM、 DSP， I/O 時序靠軟件順序完成，很多并發(fā)操作無法實現(xiàn)。背光電路： 寸 TFT LCD 背光，大都采用白光 LED 作為背光源，一般由 6個串連的白光 LED組成，驅動電壓大概 20V 左右， 20mA 電流左右，是一個耗電量很大的部件。 設置指定窗口 1 的前景色，用于圖形、文字顯示 TFT_PutPixel(DemoWindow1, 20, 20)。 在工作窗口 1中畫線 TFT_Circle(DemoWindow1, 100, 100, 30, PAINT_SOLID)。 在窗口 1 中指定位置畫矩形 TFT_SetTextPos(DemoWindow1, 30, 240)。 格式化信息打印輸出函數(shù) TFT_PutPicture(DemoWindow2, 0, 0, RES_HAPPY1_BMP, IMAGE_SCALE)。 聊城大學本科畢業(yè)論文（設計） 14 編碼 國標、區(qū)位、準國標 “ 國標 ” 是中華人民共和國標準信息交換用漢字編碼 ” 的簡稱。方陣中每一橫行叫 一個 “ 區(qū) ” ，每個區(qū)有九十四個 “ 位 ” 。例如 “ 中 ” 字在方陣中處于第５４區(qū)第４８位，它的區(qū)位碼就是 5448。另外還收錄了各種符號 682個，合計 7445 個。 國標 GB180302021《信息交換用漢字編碼字符集基本集的擴充》是未來我國計算機系統(tǒng)必須遵循的基礎性標準之一，收錄了 27564 個漢字。 全部編碼分為三大部分： 1. 漢字區(qū)。即 GBK/2: B0A1F7FE。 b. GB 擴充漢字區(qū)。收錄 GB 中的 CJK 漢字 6080 個。收錄 CJK 漢字和增補的漢字 8160 個 CJK 漢字在前，按 UCS 代碼大小排列；增補的漢字（包括部首和構件）在后，按《康熙字典》的頁碼／字位排列。包括： a. GB 2312 非漢字符號區(qū)。其中除 GB 2312 的符號外， 還有 10 個小寫羅馬數(shù)字和 GB 12345 增補的符號。 b. GB 擴充非漢字區(qū)。 BIG5 非漢字符號、結構符 和 “ ○ ” 排列在此區(qū)。 用戶自定義區(qū)：分為 (1)(2)(3)三個小區(qū)。 (2) F8A1FEFE，碼位 658 個。 聊城大學本科畢業(yè)論文（設計） 15 第 (3)區(qū)盡管對用戶開放，但限制使用，因為不排除未來在此區(qū)域增補新字符的可能性。 GBK 是又一個漢字編碼標準，全稱《漢字內碼擴展規(guī)范》（ Chinese Internatial Code Specification）， 1995年頒布。 GBK 亦采用雙 字節(jié) 表示，總體編碼范圍為 0x8140~0xFEFE 之間，首字節(jié)在0x81~0xFE 之間，尾字節(jié)在 0x40~0xFE 之間，剔除 0x 7F 一條線，總計 23940個碼位，共收入 21886 個漢字和圖形符號，其中漢字（包括部首和構件） 21003個，圖形符號 883 個。它為每種語言中的每個字符設定了 統(tǒng)一并且唯一的二進制編碼，以滿足跨語言、跨平臺進行文本轉換、處理的要求。 編碼方式 Unicode 是國際組織制定的可以容納世界上所有文字和符號的字符編碼方案。 碼位就是可以分配給字符的數(shù)字。 Unicode 字符集可以簡寫為 UCS（ Unicode Character Set）。 UCS2 用兩個字節(jié)編碼， UCS4用 4個字節(jié)編碼。每個 group 再根據(jù)次高字節(jié)分為 256 個平面（ plane）。 group 0