本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）操作系統(tǒng)在手持設(shè)備中的應(yīng)用

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題 目 _操作系統(tǒng)在手持設(shè)備中 </p><p>　　的應(yīng)用________________</p><p>　　學(xué)生姓名 000 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 嵌入式軟件10-1班 </p><p>　

2、　學(xué) 號(hào) 27 </p><p>　　院 （系） 計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院</p><p>　　指導(dǎo)教師(職稱) 000（教授） </p><p>　　完成時(shí)間 2012 年 12月 25日 </p><p><b>　　目　　錄</b></p>&

3、lt;p><b>　　中文摘要Ⅰ</b></p><p><b>　　英文摘要Ⅱ</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　2 對(duì)當(dāng)前主流操作系統(tǒng)的大概介紹3</p><p>　　2．1 Symbian操作系統(tǒng)3</p&g

4、t;<p>　　2．2 Windows Mobile4</p><p>　　2．3 Android操作系統(tǒng)5</p><p>　　2．4 Linux OS操作系統(tǒng)10</p><p>　　3 對(duì)手持設(shè)備中的操作系統(tǒng)的發(fā)展作了展望11</p><p>　　3．1 主要智能手機(jī)操作系統(tǒng)現(xiàn)狀簡述11</p>&

5、lt;p>　　3．2 主要智能手機(jī)操作系統(tǒng)的前景展望12</p><p><b>　　結(jié)束語18</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p><p><b>　　鄭州輕工業(yè)學(xué)院</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p&g

6、t;<p>　　操作系統(tǒng)在手持設(shè)備中的應(yīng)用</p><p>　　【摘要】 這里所講的手持設(shè)備主要以智能手機(jī)為例，因?yàn)楝F(xiàn)在的智能手機(jī)幾乎可以涵蓋其他的手持設(shè)備所包含的絕大多數(shù)技術(shù)。智能手機(jī)的誕生，是掌上電腦（PocketPC）演變而來的，雖說早期的掌上電腦沒有沒有通話功能，但可以看出，在邏輯架構(gòu)上，它和電腦是很相像的，當(dāng)然也包括軟件之中的操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)在手持設(shè)備中應(yīng)用，最主要的一個(gè)原因也是硬件水

7、平的提升。硬件成本的下降使像手機(jī)這樣的手持設(shè)備的性能大幅度的提高，是單調(diào)的手機(jī)功能已經(jīng)無法滿足所需。軟件便是解決這個(gè)問題的，支持軟件的平臺(tái)便是操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)滿足了手機(jī)通話的基本功能，并對(duì)更上一層的軟件進(jìn)行了擴(kuò)充。</p><p>　　文章介紹了操作系統(tǒng)被移植到手持設(shè)備中的緣由，對(duì)當(dāng)前主流操作系統(tǒng)的大概介紹和對(duì)手持設(shè)備中的操作系統(tǒng)的發(fā)展作了展望。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】操作系統(tǒng)

8、 嵌入式 Linux Android 手持設(shè)備 </p><p><b>　　智能手機(jī)</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　1.1手機(jī)硬件性能的大幅度提升</p><p>　　有一段時(shí)間3英寸顯示屏是移動(dòng)市場中的標(biāo)準(zhǔn)。但是，HTC、LG和三星等公司今年將推

9、出新產(chǎn)品，這些廠商都要求競爭對(duì)手推出4英寸或者更大尺寸的顯示屏。甚至蘋果預(yù)計(jì)也將加大顯示屏尺寸。</p><p>　　雖然RIM是少數(shù)堅(jiān)持使用物理鍵盤的廠商之一，但是，推出配置物理鍵盤的手機(jī)的想法現(xiàn)在對(duì)于許多消費(fèi)者來說是沒有吸引力的。因此，在2012年，大多數(shù)手機(jī)廠商將放棄提供物理鍵盤的計(jì)劃，選擇觸控屏、這是一個(gè)很好的舉措。</p><p>　　雖然谷歌錢包提供移動(dòng)支付功能，今年推出的每一

10、個(gè)基于Android操作系統(tǒng)的設(shè)備都將具有遠(yuǎn)程支付功能。當(dāng)無線運(yùn)營商贊助的移動(dòng)支付解決方案Isis今年晚些時(shí)候推出的時(shí)候，更多的設(shè)備將支持這項(xiàng)服務(wù)。甚至有人說蘋果今年將為iPhone 5提供NFC（近距離通訊）功能。NFC是今年的一個(gè)熱門功能。</p><p>　　全球定位系統(tǒng)是由美國國防部開發(fā)的，最早在20世紀(jì)90年代出現(xiàn)在手機(jī)中，它仍然是進(jìn)行戶外定位最知名的方法。GPS通過衛(wèi)星直接將位置和時(shí)間數(shù)據(jù)發(fā)到用戶手機(jī)

11、。如果手機(jī)能夠獲取三個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)，就能夠顯示用戶在平面地圖的位置，如果是四個(gè)衛(wèi)星，還能夠顯示你的高度?！　∑渌麌乙查_發(fā)了與GPS類似的系統(tǒng)，但并不與GPS相沖突，實(shí)際上這些系統(tǒng)可以讓室外定位變得更容易。俄羅斯的GLONASS已經(jīng)投入使用，中國的Compass也正在試用階段。歐洲的Galileo和日本的Quasi-Zenith衛(wèi)星系統(tǒng)也正在開發(fā)中。手機(jī)芯片制造商正在開發(fā)可以利用多個(gè)衛(wèi)星以更快獲取定位信息的處理器。</p>

12、<p>　　Wi-Fi與CellID定位技術(shù)有些類似，但更精確，因?yàn)閃i-Fi接入點(diǎn)覆蓋面積較小。實(shí)際上有兩種方法可以通過Wi-Fi來確定位置，最常見的方法是RSSI（接受信號(hào)強(qiáng)度指示），利用用戶手機(jī)從附近接入點(diǎn)檢測到的信號(hào)，并反映到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。使用信號(hào)強(qiáng)度來確定距離，RSSI通過已知接入點(diǎn)的距離來確定用戶距離。</p><p>　　使用通過藍(lán)牙發(fā)出信號(hào)的信標(biāo)在特定區(qū)域（例如在零售商店內(nèi)）可以

13、實(shí)現(xiàn)非常精確的定位。這些比手機(jī)要小的信標(biāo)每隔幾米就放置了一個(gè)，能夠與所有裝有Bluetooth4.0（最新版本）的移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行通信。</p><p>　　NⅥDIATegra 2 是NⅥDIA在美國拉斯維加斯的CES展場上，發(fā)布的新一代SoC片上系統(tǒng)處理器，專門針對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，尤其是高清平板機(jī)。NⅥDIA Tegra 2基于臺(tái)積電40nm工藝制造，共包含2.6億個(gè)晶體管，核心尺寸約為49mm，8.8mm BG

14、A封裝。擁有包括一個(gè)音頻解碼核心，一個(gè)支持1080p H.264硬件加速的視頻解碼核心，一個(gè)高清視頻編碼核心，一個(gè)最高支持1200萬像素?cái)z像頭的圖片/照片處理核心，一個(gè)GeForce 2D/3D圖形核心以及一個(gè)用于芯片內(nèi)部數(shù)據(jù)/功耗管理的ARM 7處理器核心?！　「咄?從名字看來并不像德州儀器、Intel那么響亮，可在智能手機(jī)玩家中，高通受到青睞的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于前兩者。高通公司的手機(jī)芯片組主要包括MobileStationModems(M

15、SM芯片組）、單芯片（QSC）以及Snapdragon平臺(tái)。能夠兼容各種智能系統(tǒng)，我們?cè)诟鲝S商的主流智能手機(jī)中都能發(fā)現(xiàn)其身影，高通CPU的特點(diǎn)是性能表現(xiàn)出色，多媒體解析能力強(qiáng)，能根據(jù)不同定位的手機(jī)，推出為經(jīng)濟(jì)型、多媒體性、增強(qiáng)型和融合型四種不同的芯片。同時(shí)高通的CPU芯片是首個(gè)能夠兼容Androi</p><p>　　Samsung Exynos 2011年2月，三星電子正式將自家基于ARM構(gòu)架處理器品牌命名為E

16、xynos。Exynos由兩個(gè)希臘語單詞組合而來：Exypnos和Prasinos，分別代表“智能”與“環(huán)?！敝?。Exynos系列處理器主要應(yīng)用在智能手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)終端上。我們熟悉的iPhone 3GS就使用Exynos處理器。相對(duì)于其他的CPU，Exynos的優(yōu)點(diǎn)在于耗電量低，圖形處理功能強(qiáng)勁　　INTEL ATOM 英特爾Atom處理器是英特爾歷史上體積最小和功耗最小的處理器，擁有高頻和低能耗的特點(diǎn)。Atom基于新的微處理架

17、構(gòu)，專門為小型設(shè)備設(shè)計(jì)，旨在降低產(chǎn)品功耗，同時(shí)也保持了同酷睿2雙核指令集的兼容，產(chǎn)品還支持多線程處理。而所有這些只是集成在了面積不足25平方毫米的芯片上，內(nèi)含4700萬個(gè)晶體管。而11個(gè)這樣大小的芯片面積才等于一美分硬幣面積。其實(shí)Atom處理器就是我們之前所稱為的“Silverthrone”以及“Diamondville”。</p><p><b>　　1.2娛樂的要求</b></p&

18、gt;<p>　　在一些游戲中，智能手機(jī)常?？梢詫?shí)現(xiàn)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)屏幕等，這主要依靠加速傳感器也就是重力感應(yīng)器了。加速度傳感器能夠測量加速度，可以監(jiān)測手機(jī)的加速度的大小和方向。因此能夠通過加速度傳感器來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)屏幕，以及應(yīng)用于一些游戲中。　　</p><p>　　智能手機(jī)中還應(yīng)用了距離感應(yīng)器，能夠通過紅外光來判斷物體的記錄。當(dāng)將距離感應(yīng)器應(yīng)用于智能手機(jī)中時(shí)，手機(jī)將會(huì)具備多種功能，如接通電話后自動(dòng)關(guān)閉屏

19、幕以節(jié)省能耗，此外還可以實(shí)現(xiàn)“快速一覽”等特殊功能?！　?lt;/p><p>　　氣壓傳感器則能夠?qū)Υ髿鈮鹤兓M(jìn)行測量，應(yīng)用于手機(jī)中則能夠?qū)崿F(xiàn)大氣壓、當(dāng)前高度檢測以及輔助GPS定位等功能。光線感應(yīng)器在手機(jī)中也普遍應(yīng)用，主要用來根據(jù)周圍環(huán)境光線，調(diào)節(jié)手機(jī)屏幕本身的亮度，以提升電池續(xù)航能力?！　?lt;/p><p>　　此外，三軸陀螺儀讜磁力計(jì)等也是智能手機(jī)中常見的傳感器。三軸陀螺儀是基于角動(dòng)量守恒原

20、理以用于測量角度以及維持方向的傳感器。三軸陀螺儀聯(lián)合檢測手機(jī)的各種動(dòng)作，當(dāng)然最主要的還是測量角速度，對(duì)于游戲應(yīng)用有著很好幫助。磁力計(jì)即電子羅盤，能夠檢測磁場強(qiáng)度，主要用來電子指南針、幫助GPS定位等?！　鞲衅鞯膹V泛使用，使得智能手機(jī)的精度越來越高。</p><p>　　對(duì)當(dāng)前主流操作系統(tǒng)的大概介紹</p><p>　　2.1 Symbian操作系統(tǒng)</p><p>

21、;　　Symbian操作系統(tǒng)（“塞班系統(tǒng)”）是由摩托羅拉、西門子、諾基亞等幾家大型移動(dòng)通訊設(shè)備商共同出資組建的一個(gè)合資公司，專門研發(fā)手機(jī)操作系統(tǒng)。而Symbian操作系統(tǒng)的前身是EPOC，而EPOC是Electronic Piece of Cheese取第一個(gè)字母而來的，其原意為"使用電子產(chǎn)品時(shí)可以像吃乳酪一樣簡單"，這就是它在設(shè)計(jì)時(shí)所堅(jiān)持的理念?，F(xiàn)已被NOKIA全額收購。 Symbian操作系統(tǒng)在智能移動(dòng)終端上擁有

22、強(qiáng)大的應(yīng)用程序以及通信能力，這都要?dú)w功于它有一個(gè)非常健全的核心－強(qiáng)大的對(duì)象導(dǎo)向系統(tǒng)、企業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)通信傳輸協(xié)議以及完美的sunjava語言。Symbian認(rèn)為無線通訊裝置除了要提供聲音溝通的功能外，同時(shí)也應(yīng)具有其它種溝通方式，如觸筆、鍵盤等。在硬件設(shè)計(jì)上，它可以提供許多不同風(fēng)格的外型，像使用真實(shí)或虛擬的鍵盤，在軟件功能上可以容納許多功能，包括和他人互相分享信息、瀏覽網(wǎng)頁、傳輸、接收電子信件、傳真以及個(gè)人生活行程管理等。此外，Symbian操

23、作系統(tǒng)在擴(kuò)展性方面為制造商預(yù)留了多種接口，而且EPOC操作系統(tǒng)還可以細(xì)分成三種類型：Pearl／Quartz／Crystal，分別對(duì)應(yīng)普通手機(jī)、智</p><p>　　2.2 Windows Mobile</p><p>　　Windows Mobile是Microsoft 用于 Pocket PC 和 Smartphone 的軟件平臺(tái)。Windows Mobile 將熟悉的 Window

24、s 桌面擴(kuò)展到了個(gè)人設(shè)備中。 Windows Mobile是微軟為手持設(shè)備推出的“移動(dòng)版Windows”，使用Windows Mobile操作系統(tǒng)的設(shè)備主要有手機(jī)、PDA、隨身音樂播放器等。Windows Mobile操作系統(tǒng)有4種，分別是Windows Mobile for PocketPC Edition、Windows Mobile for PocketPC Phone Edition，Windows Mobile for Sma

25、rtphone Editon、Windows Mobile for Portable Media Centers。目前最新的版本是Windows Mobile 6.1. Windows Mobile操作系統(tǒng)有三種，分別是Windows Mobile Standard、Windows Mobile Professional，Windows Mobile Classic。 Windows Mob</p><p>　　

26、2.3 Android操作系統(tǒng) </p><p>　　Android：旨在開發(fā)可顯著降低開發(fā)和分銷移動(dòng)終端與服務(wù)成本的技術(shù)。它是一種由操作系統(tǒng)、中間件、用戶友好界面和應(yīng)用軟件組成的全面整合的移動(dòng)“軟件?！?。首款基于Android 的手機(jī)有望在2008年下半年推出。Android平臺(tái)將通過最具進(jìn)步意義和開發(fā)者友好的方式之一的開源授權(quán)而推出，為移動(dòng)運(yùn)營商和終端制造商設(shè)計(jì)產(chǎn)品帶來關(guān)鍵的自由度和靈活性。目前最好的是And

27、roid2.0的摩托羅拉Droid。 Android是基于Linux內(nèi)核的軟件平臺(tái)和操作系統(tǒng)，早期由Google開發(fā)，后由開放手機(jī)聯(lián)盟Open Handset Alliance）開發(fā)。它采用了軟件堆層（software stack，又名以軟件疊層）的架構(gòu)，主要分為三部分。低層以Linux內(nèi)核工作為基礎(chǔ)，只提供基本功能；其他的應(yīng)用軟件則由各公司自行開發(fā)，以Java作為編寫程序的一部分。另外，為了推廣此技術(shù)，Google和其它幾十個(gè)手機(jī)公司

28、建立了開放手機(jī)聯(lián)盟。Android在未公開之前常被傳聞為Google電話或gPhone。大多傳聞?wù)J為Google開發(fā)的是自己的手機(jī)電話產(chǎn)品，而不是一套軟件平臺(tái)。到了2010年1月，Google開始發(fā)</p><p>　　2.4 Linux OS操作系統(tǒng)</p><p>　　Linux OS憑借其自由、免費(fèi)、開放源代碼的優(yōu)勢，經(jīng)過來自互聯(lián)網(wǎng)、遍布全球的程序員的努力，再加上IBM、Sun等計(jì)算

29、機(jī)巨頭的支持，Linux在手機(jī)操作系統(tǒng)市場中異軍突起，尤其是在眾多知名廠商宣布支持Linux手機(jī)操作系統(tǒng)之后，Linux的發(fā)展將不容忽視。 由于Linux具有源代碼開放、軟件授權(quán)費(fèi)用低、應(yīng)用開發(fā)人才資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，便于開發(fā)個(gè)人和行業(yè)應(yīng)用。這一特點(diǎn)非常重要，因?yàn)樨S富的應(yīng)用是智能手機(jī)的優(yōu)越性體現(xiàn)和關(guān)鍵賣點(diǎn)所在。從應(yīng)用開發(fā)的角度看，由于Linux的源代碼是開放的，有利于獨(dú)立軟件開發(fā)商(ISV)開發(fā)出硬件利用效率高、功能更強(qiáng)大的應(yīng)用軟件

30、，也方便行業(yè)用戶開發(fā)自己的安全、可控認(rèn)證系統(tǒng)。特別是當(dāng)智能手機(jī)大量用作行業(yè)應(yīng)用的移動(dòng)終端時(shí)，使用Linux便于實(shí)施系統(tǒng)一體化的安全策略。 嵌入式Linux系統(tǒng)的典型代表是摩托羅拉在智能手機(jī)A760。Linux OS憑借其自由、免費(fèi)、開放源代碼的優(yōu)勢，經(jīng)過來自互聯(lián)網(wǎng)、遍布全球的程序員的努力，再加上IBM、Sun等計(jì)算機(jī)巨頭的支持，Linux在手機(jī)操作系統(tǒng)市場中異軍突起，尤其是在眾多知名廠商宣布支持Linux手機(jī)操作系統(tǒng)之后，Linux的發(fā)

31、展</p><p>　　對(duì)手持設(shè)備中的操作系統(tǒng)的發(fā)展作了展望</p><p>　　3.1 主要智能手機(jī)操作系統(tǒng)現(xiàn)狀簡述</p><p>　　智能手機(jī)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是其對(duì)用戶具有一定的開放性，這種開放性可集中體現(xiàn)在手機(jī)操作系統(tǒng)允許用戶自行安裝可兼容的應(yīng)用軟件。目前主要的智能手機(jī)操作系統(tǒng)有諾基亞主導(dǎo)的Symbian、Linux平臺(tái)陣營（較具代表性的有諾基亞主導(dǎo)的Ma

32、emo、Google主導(dǎo)的Andriod以及LiMo聯(lián)盟的LiMo平臺(tái)）、微軟的Widows Mobile、Apple的Max OS X、Palm的Palm WebOS以及RIM針對(duì)Blackberry手機(jī)的Blackberry OS等，除此之外，新的智能手機(jī)操作系統(tǒng)正陸續(xù)加入競爭行列，如三星公司剛剛發(fā)布了其自有智能手機(jī)操作系統(tǒng)Bada OS。根據(jù)源代碼、內(nèi)核和應(yīng)用環(huán)境等的開放程度，智能手機(jī)操作系統(tǒng)可分為開放型平臺(tái)和封閉型平臺(tái)兩大類：M

33、aemo、LiMo和Andriod屬于開放型平臺(tái)，當(dāng)然這三者的開放程度有差異；而Widows Mobile、Mac OS X、Palm WebOS、Blackberry OS等都是封閉型平臺(tái)，而Symbian則處于從封閉向開放轉(zhuǎn)型階段，2008年前Symbian處于封閉狀態(tài)，2008年被諾基亞全資收購后轉(zhuǎn)向開源，但基于開源Symb</p><p>　　3.2 主要智能手機(jī)操作系統(tǒng)的前景展望</p>

34、<p>　　作為智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的一個(gè)環(huán)節(jié)，操作系統(tǒng)市場的演變受到操作系統(tǒng)自身發(fā)展、終端廠商參與力度、應(yīng)用豐富程度、電信運(yùn)營商的支持等因素影響，因此，可以從手機(jī)操作系統(tǒng)自身發(fā)展、市場走向以及產(chǎn)業(yè)格局等方面去綜合看待現(xiàn)有主要智能手機(jī)操作系統(tǒng)的前景。首先，從操作系統(tǒng)自身發(fā)展的角度看，性能、功能及兼容性仍是各種平臺(tái)競爭的焦點(diǎn)。隨著1Ghz處理器、4寸以上高分辨率屏幕以及大容量存儲(chǔ)器的不斷普及，良好支持最新的硬件已成為智能手機(jī)操作系統(tǒng)應(yīng)

35、具備的基本特點(diǎn)。在手機(jī)和業(yè)務(wù)功能支持上，由于良好的軟硬件整合能力是影響功能研發(fā)和體驗(yàn)的重要因素，預(yù)計(jì)Mac OS X、Blackberry OS等平臺(tái)由于其所有者擁有終端、平臺(tái)產(chǎn)品并掌控應(yīng)用環(huán)節(jié)，將在功能創(chuàng)新上獲得一定的有利地位。兼容性問題是一直困擾智能手機(jī)操作系統(tǒng)的共同問題，不僅現(xiàn)有不同平臺(tái)互不兼容（即應(yīng)用需要為不同平臺(tái)開發(fā)不同的版本），相同平臺(tái)的不同版本往往也無法實(shí)現(xiàn)后向兼容，針對(duì)老版本平臺(tái)開發(fā)的應(yīng)用軟件無法在新版本平臺(tái)上運(yùn)行的情況

36、比比皆是，而從桌面PC操作系統(tǒng)的發(fā)展發(fā)展實(shí)踐看，相同平臺(tái)下保持一定周期的后向兼容性是非常必要的，因此首先有效解決兼容性問題的平臺(tái)將有望在應(yīng)用環(huán)</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　操作系統(tǒng)以其強(qiáng)大的軟件支持能力和充分利用的硬件的高效性，再加上有些操作系統(tǒng)的開放性，贏得了絕大多數(shù)手持設(shè)備的青睞，讓個(gè)人計(jì)算機(jī)的基本功能普及到手持設(shè)備中，在可以預(yù)

37、見的將來，操作系統(tǒng)和手持設(shè)備將更加融合和高效的工作。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】黃東巍,張智江,郭達(dá),等. 3G終端及業(yè)務(wù)技術(shù)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009</p><p>　　【2】]陳如明. 中國手機(jī)終端務(wù)實(shí)發(fā)展策略[J]. 移動(dòng)通信,2009年7月上:62-65.</p>