可穿戴計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、可穿戴計(jì)算機(jī)是新一代計(jì)算機(jī)，具有很多特殊的屬性和特點(diǎn)?？纱┐饔?jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)受到這些屬性和特點(diǎn)的約束，與一般的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)不同，有著自身特殊的體系結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)方案和硬件技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)可穿戴計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)的研究還很有限，這妨礙了可穿戴計(jì)算機(jī)硬件標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)現(xiàn)方案的發(fā)展。本論文較為系統(tǒng)的分析了可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)具備的功能、面臨的問(wèn)題和受到的約束，在此基礎(chǔ)上提出了一種可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)參考模型。并針對(duì)主要的兩種實(shí)現(xiàn)方案——集中主

2、機(jī)系統(tǒng)和分布主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了分析，在總結(jié)國(guó)外現(xiàn)有的樣機(jī)和設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，提出現(xiàn)有方案存在的問(wèn)題，分別給出了改進(jìn)措施，形成了比較合理的實(shí)現(xiàn)方案。 可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)參考模型主要描述系統(tǒng)的組成部分和組成方式，涉及系統(tǒng)定義，功能模塊模型、模塊連接模型、體系結(jié)構(gòu)參考模型幾個(gè)方面。系統(tǒng)定義主要解決可穿戴計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)面臨的問(wèn)題集——功能集合、性能集合、約束集合的分析和處理方法。功能模塊模型抽象出可穿戴計(jì)算機(jī)模塊的共性——屬性集合和關(guān)系集

3、合，給出一般化的設(shè)計(jì)原則和方法。模塊連接模型通過(guò)對(duì)連接類型和連接的傳送方式的描述，解決了可穿戴計(jì)算機(jī)模塊之間連接和相互作用的問(wèn)題。最后在這三個(gè)方面的基礎(chǔ)上，給出一種可穿戴計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)模型。 集中主機(jī)系統(tǒng)方案是可穿戴計(jì)算機(jī)最常用的硬件實(shí)現(xiàn)方案，典型的系統(tǒng)有MIT的Lizzy和ZeroSpin公司的Riplay系統(tǒng)。現(xiàn)有系統(tǒng)的主要問(wèn)題在總線結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)和散熱方式三個(gè)方面。針對(duì)這三方面的問(wèn)題，本文給出了優(yōu)化的總線結(jié)構(gòu)、考慮可壓