嵌入式系统应用开发实例(52).ppt

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1、A Free sample background from Slide 1嵌入式系统开发与应用江苏大学计算机科学与通信工程学院江苏大学计算机科学与通信工程学院通通 信信 工工 程程 系系陈祖爵陈祖爵E-mail: TEL:13775360008E-mail: TEL:13775360008E-mail: TEL:13775360008E-mail: TEL:137753600082022/11/221A Free sample background from Slide 2嵌入式系统应用开发实例1.1.基于嵌入式基于嵌入式LinuxLinux的智能手机系统设计的智能手机系统设计2.2.基于基于

2、ARM-LinuxARM-Linux和和CDMACDMA的远程视频监控系统的远程视频监控系统2022/11/222A Free sample background from Slide 31.1.基于嵌入式基于嵌入式LinuxLinux的智能手机系统设计的智能手机系统设计随着手持通信设备市场的快速发展，手机的功能逐渐增多。随着手持通信设备市场的快速发展，手机的功能逐渐增多。现在手机已经不只是用于语音通信的手持设备，而成为集成了现在手机已经不只是用于语音通信的手持设备，而成为集成了短信、彩信、上网以及移动办公等附加功能的嵌入式通信平台。短信、彩信、上网以及移动办公等附加功能的嵌入式通信平台。集成

3、了这些功能的手机被称为智能手机。集成了这些功能的手机被称为智能手机。近年，嵌入式处理器的运行速度和功能都有了很大的提高，近年，嵌入式处理器的运行速度和功能都有了很大的提高，使得许多以前只能在使得许多以前只能在PCPC上实现的应用，现在都可以在手持设备上实现的应用，现在都可以在手持设备上实现。上实现。PDAPDA发展的趋势和潮流就是计算、通信、网络、存储、发展的趋势和潮流就是计算、通信、网络、存储、娱乐、电子商务等多功能的融合。娱乐、电子商务等多功能的融合。2022/11/223A Free sample background from Slide 4智能手机系统设计智能手机系统设计 目前，市面

4、上的智能手机主要采用目前，市面上的智能手机主要采用MicrosoftMicrosoft公司的公司的ocket ocket PCPC、Palm OSPalm OS等商用操作系统，但这些操作系统开放的程序不等商用操作系统，但这些操作系统开放的程序不够高，限制了许多第三方应用软件的移植。为使智能手机能够够高，限制了许多第三方应用软件的移植。为使智能手机能够为第三方应用软件提供一个更为开放的嵌入式平台，提出一种为第三方应用软件提供一个更为开放的嵌入式平台，提出一种以以LinuxLinux作为嵌入式操作系统作为嵌入式操作系统、MotorolaMotorola的的MX1MX1作为微处理器作为微处理器、以以

5、WavecomWavecom的的Q2403AQ2403A作为射频模块作为射频模块的智能手机系统的设计与实的智能手机系统的设计与实现。现。2022/11/224A Free sample background from Slide 51.1智能手机系统的硬件电路结构智能手机系统的硬件电路结构2022/11/225A Free sample background from Slide 6智能手机的主要参数智能手机的主要参数CPU:ARM920T 200MHz(Motorola MC9328MXL)CPU:ARM920T 200MHz(Motorola MC9328MXL)；显示显示:AU3.5Re

6、flective TFT LCD with LED front light:AU3.5Reflective TFT LCD with LED front light 65,53665,536色；色；ROM:32MB FlashROM:32MB Flash；RAM:64MB SDRAMRAM:64MB SDRAM；音效音效:内置单声道麦克风、单声道扬声器、立体声耳机插口内置单声道麦克风、单声道扬声器、立体声耳机插口;触屏：电阻式触摸屏；触屏：电阻式触摸屏；SD/MMC:1SD/MMC:1个个SDSD卡插槽，卡插槽，MMC Ver3,1.0MMC Ver3,1.0标准标准SDMCSDMC；USB:

7、USB 2.0USB:USB 2.0主，从口；主，从口；红外：红外：IrDA,115KpbsIrDA,115Kpbs；2022/11/226A Free sample background from Slide 7智能手机的主要参数智能手机的主要参数串口：串口：RS-232RS-232口；口；LED:LED:红红(在充电指示在充电指示)、绿、绿(软件运行或电池故障指示软件运行或电池故障指示)电源管理电源管理:Full featured-Sipports Run,Idle and Sleep modes:Full featured-Sipports Run,Idle and Sleep mode

8、s 复位：设置复位开关；复位：设置复位开关；电池：电池：3.7V3.7V锂离子电池锂离子电池 物理尺寸：主板尺寸为物理尺寸：主板尺寸为65x53x5.5mm 65x53x5.5mm 电源适配器：电源适配器：5V5V直流；直流；外部连接器外部连接器:Possible integration:Possible integration、CFCF卡、卡、SensorSensor、BluetoothBluetooth、SIM CardSIM Card、其他、其他2022/11/227A Free sample background from Slide 8智能手机系统的硬件设计智能手机系统的硬件设计 智

9、能手机系统的硬件设计如上图所示。该设计采用智能手机系统的硬件设计如上图所示。该设计采用智能手机系统的硬件设计如上图所示。该设计采用智能手机系统的硬件设计如上图所示。该设计采用MotorolaMotorolaMotorolaMotorola公司的公司的公司的公司的MX1MX1MX1MX1（MC9328MC9328MC9328MC9328）高性能的）高性能的）高性能的）高性能的32323232位微处理器、位微处理器、位微处理器、位微处理器、WavecomWavecomWavecomWavecom公司的公司的公司的公司的Q2403AQ2403AQ2403AQ2403A无线收发模块等实现智能手机的无线

10、收发模块等实现智能手机的无线收发模块等实现智能手机的无线收发模块等实现智能手机的GSMGSMGSMGSM通话、通话、通话、通话、GPRSGPRSGPRSGPRS上网及其它上网及其它上网及其它上网及其它PDAPDAPDAPDA应用等功能。应用等功能。应用等功能。应用等功能。2022/11/228A Free sample background from Slide 9MC9328MX1MC9328MX1微处理器微处理器 MC9328MX1 MC9328MX1 MC9328MX1 MC9328MX1是是是是Motorola DragonBallMotorola DragonBallMotorola

11、 DragonBallMotorola DragonBall系列微处理器。采用节电的系列微处理器。采用节电的系列微处理器。采用节电的系列微处理器。采用节电的ARM920TARM920T核核心心，速度最高，速度最高，速度最高，速度最高200MHz200MHz200MHz200MHz。集成了。集成了。集成了。集成了LCDLCDLCDLCD控制器、控制器、控制器、控制器、SRAMSRAMSRAMSRAM、USBUSBUSBUSB接口、一个接口、一个接口、一个接口、一个A/DA/DA/DA/D转换器转换器转换器转换器（支持触摸屏控制）、一个（支持触摸屏控制）、一个（支持触摸屏控制）、一个（支持触摸屏控

12、制）、一个MMC/SDMMC/SDMMC/SDMMC/SD主机端控制器。主机端控制器。主机端控制器。主机端控制器。256-pin256-pin256-pin256-pin的的的的MPPBGAMPPBGAMPPBGAMPPBGA封装。封装。封装。封装。2022/11/229A Free sample background from Slide 10存储器系统存储器系统 存储器的物理实质是一组或多组具备数据输入输出和数据存存储器的物理实质是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路，用于充当设备缓存或保存固定的程序及数储功能的集成电路，用于充当设备缓存或保存固定的程序及数据。存储器按存储信

13、息的功能可分为只读存储器据。存储器按存储信息的功能可分为只读存储器ROMROM和随机存储和随机存储器器RAMRAM。嵌入式系统中的固态存储一般用。嵌入式系统中的固态存储一般用FlashFlash存储器。存储器。2022/11/2210A Free sample background from Slide 11Flash MemoryFlash Memory16 Megabit(2 M x 8-Bit/1 M x 16-Bit)CMOS 3.0 Volt-only Boot Sector Flash Memory2022/11/2211A Free sample background from

14、Slide 12SDSD存储卡电路存储卡电路2022/11/2212A Free sample background from Slide 13Q2403AQ2403A无线收发模块无线收发模块 系统采用系统采用系统采用系统采用WAVECOMWAVECOMWAVECOMWAVECOM公司的公司的公司的公司的Q2403AQ2403AQ2403AQ2403A专用无线收发模块。是双频专用无线收发模块。是双频专用无线收发模块。是双频专用无线收发模块。是双频GSMGSMGSMGSM模块模块模块模块(EGSM900/1800MHz),EGSM900/1800MHz),EGSM900/1800MHz),EGS

15、M900/1800MHz),其设计及开发符合其设计及开发符合其设计及开发符合其设计及开发符合ETSI GSM Phase ETSI GSM Phase ETSI GSM Phase ETSI GSM Phase 2+2+2+2+标准。具有话音、标准。具有话音、标准。具有话音、标准。具有话音、GSMGSMGSMGSM电路数据电路数据电路数据电路数据/传真、传真、传真、传真、GPRSGPRSGPRSGPRS分组数据、短消分组数据、短消分组数据、短消分组数据、短消息等功能。该模块支持息等功能。该模块支持息等功能。该模块支持息等功能。该模块支持ATATATAT指令集指令集指令集指令集,通过通过通过通过

16、RS232RS232RS232RS232与与与与MX1MX1MX1MX1通信。通信。通信。通信。2022/11/2213A Free sample background from Slide 14Q2403AQ2403A无线收发模块功能无线收发模块功能数据特征数据特征数据特征数据特征:Q2403A(Q2403A(Q2403A(Q2403A(支持支持支持支持class2),class2),class2),class2),下载下载下载下载26.8kbits/s,26.8kbits/s,26.8kbits/s,26.8kbits/s,上传上传上传上传13.4kbits/s;13.4kbits/s;1

17、3.4kbits/s;13.4kbits/s;话音，数据话音，数据话音，数据话音，数据/传真，短信息功能传真，短信息功能传真，短信息功能传真，短信息功能:话音功能话音功能话音功能话音功能数据数据数据数据/传真功能传真功能传真功能传真功能短信息服务功能短信息服务功能短信息服务功能短信息服务功能呼叫转移呼叫转移呼叫转移呼叫转移呼叫限制呼叫限制呼叫限制呼叫限制多方通话多方通话多方通话多方通话呼叫等待及呼叫保持呼叫等待及呼叫保持呼叫等待及呼叫保持呼叫等待及呼叫保持来电显示来电显示来电显示来电显示显示呼叫转移显示呼叫转移显示呼叫转移显示呼叫转移其他功能其他功能其他功能其他功能:电话簿管理、个人信息管理（

18、电话簿管理、个人信息管理（电话簿管理、个人信息管理（电话簿管理、个人信息管理（PIMPIMPIMPIM）、固定拨号、实）、固定拨号、实）、固定拨号、实）、固定拨号、实时时钟、闹钟管理时时钟、闹钟管理时时钟、闹钟管理时时钟、闹钟管理2022/11/2214A Free sample background from Slide 15复位电路部分原理图复位电路部分原理图2022/11/2215A Free sample background from Slide 16系统电源电路原理图系统电源电路原理图2022/11/2216A Free sample background from Slide 1

19、7LCDLCD控制器功能模块图控制器功能模块图2022/11/2217A Free sample background from Slide 1874LVC1624574LVC16245驱动驱动LCDLCD引线引线2022/11/2218A Free sample background from Slide 19LCDLCD控制器硬件连接控制器硬件连接2022/11/2219A Free sample background from Slide 20CS8900ACS8900A的以太网接口设计的以太网接口设计 以太网接口电路主要由以太网接口电路主要由MACMAC控制器和物理层接口控制器和物理层

20、接口（Physical LayerPhysical Layer，PHYPHY）两大部分构成，目前常见的以太）两大部分构成，目前常见的以太网接口芯片，如网接口芯片，如RTL8019RTL8019、RTL8029RTL8029、RTL8139RTL8139、CS8900CS8900、DM9000DM9000等，其内部结构也主要包含这两部分。本系统采用等，其内部结构也主要包含这两部分。本系统采用CS8900CS8900芯片。芯片。2022/11/2220A Free sample background from Slide 21TCP/IPTCP/IP协议结构分层示意图协议结构分层示意图2022/1

21、1/2221A Free sample background from Slide 22CS8900ACS8900A的连接的连接CPUCPU部分部分2022/11/2222A Free sample background from Slide 23USB2.0USB2.0总线接口总线接口2022/11/2223A Free sample background from Slide 24音频电路原理图音频电路原理图2022/11/2224A Free sample background from Slide 25麦克风电路原理图麦克风电路原理图2022/11/2225A Free sample

22、background from Slide 261.2 1.2 智能手机系统的软件设计智能手机系统的软件设计 系统分析系统分析系统分析系统分析和和和和软件设计软件设计软件设计软件设计是智能手机系统实现的是智能手机系统实现的是智能手机系统实现的是智能手机系统实现的难点难点难点难点之一，关系之一，关系之一，关系之一，关系到系统的到系统的到系统的到系统的稳定性稳定性稳定性稳定性、扩展性扩展性扩展性扩展性等。因为要兼顾到等。因为要兼顾到等。因为要兼顾到等。因为要兼顾到GSMGSMGSMGSM语音控制与其它语音控制与其它语音控制与其它语音控制与其它智能手机应用之间的互相切换及关联关系，智能手机软件系统智

23、能手机应用之间的互相切换及关联关系，智能手机软件系统智能手机应用之间的互相切换及关联关系，智能手机软件系统智能手机应用之间的互相切换及关联关系，智能手机软件系统的设计就变得相对复杂。系统设计将软件分为的设计就变得相对复杂。系统设计将软件分为的设计就变得相对复杂。系统设计将软件分为的设计就变得相对复杂。系统设计将软件分为三层结构三层结构三层结构三层结构，如下，如下，如下，如下图所示。最下面一层为图所示。最下面一层为图所示。最下面一层为图所示。最下面一层为操作系统层操作系统层操作系统层操作系统层，主要实现对，主要实现对，主要实现对，主要实现对LinuxLinuxLinuxLinux操作系统操作系统

24、操作系统操作系统的移植，其中包括的移植，其中包括的移植，其中包括的移植，其中包括BootloaderBootloaderBootloaderBootloader引导程序、引导程序、引导程序、引导程序、LCDLCDLCDLCD等设备的驱动程序。等设备的驱动程序。等设备的驱动程序。等设备的驱动程序。中间层为服务程序层中间层为服务程序层中间层为服务程序层中间层为服务程序层，该层主要包括，该层主要包括，该层主要包括，该层主要包括GUIGUIGUIGUI服务器以及服务器以及服务器以及服务器以及GSM/GPRSGSM/GPRSGSM/GPRSGSM/GPRS控控控控制服务器。智能手机系统设计的关键在于各项

25、功能应用的实现。制服务器。智能手机系统设计的关键在于各项功能应用的实现。制服务器。智能手机系统设计的关键在于各项功能应用的实现。制服务器。智能手机系统设计的关键在于各项功能应用的实现。对智能手机软件进行分层设计，有利于各个功能有机地协调运对智能手机软件进行分层设计，有利于各个功能有机地协调运对智能手机软件进行分层设计，有利于各个功能有机地协调运对智能手机软件进行分层设计，有利于各个功能有机地协调运转，同时也便于软件的开发与调试。转，同时也便于软件的开发与调试。转，同时也便于软件的开发与调试。转，同时也便于软件的开发与调试。2022/11/2226A Free sample background

26、 from Slide 27智能手机系统智能手机系统的软件层次框图的软件层次框图2022/11/2227A Free sample background from Slide 281.2.1 1.2.1 嵌入式嵌入式LinuxLinux操作系统操作系统 Linux Linux Linux Linux最初是由最初是由最初是由最初是由Linux TorvaldsLinux TorvaldsLinux TorvaldsLinux Torvalds编写及发布的源代码公开、编写及发布的源代码公开、编写及发布的源代码公开、编写及发布的源代码公开、可免费使用的操作系统。后来，又通过可免费使用的操作系统。后来

27、，又通过可免费使用的操作系统。后来，又通过可免费使用的操作系统。后来，又通过InternetInternetInternetInternet上成百上千的上成百上千的上成百上千的上成百上千的程序员的加入，使程序员的加入，使程序员的加入，使程序员的加入，使LinuxLinuxLinuxLinux成为一个几乎支持所有主流成为一个几乎支持所有主流成为一个几乎支持所有主流成为一个几乎支持所有主流32323232位位位位CPUCPUCPUCPU的的的的操作系统。其特点主要有：操作系统。其特点主要有：操作系统。其特点主要有：操作系统。其特点主要有：内核高效稳定内核高效稳定内核高效稳定内核高效稳定、公开源代码

28、公开源代码公开源代码公开源代码、可移可移可移可移植性植性植性植性、可裁减可裁减可裁减可裁减、支持多任务支持多任务支持多任务支持多任务等。等。等。等。设计中采用的设计中采用的设计中采用的设计中采用的LinuxLinuxLinuxLinux内核是内核是内核是内核是ARM-LinuxARM-LinuxARM-LinuxARM-Linux基础上，编写符合硬基础上，编写符合硬基础上，编写符合硬基础上，编写符合硬件设计的件设计的件设计的件设计的引导程序引导程序引导程序引导程序及及及及电源管理控制程序电源管理控制程序电源管理控制程序电源管理控制程序；并针对本系统的硬件；并针对本系统的硬件；并针对本系统的硬件

29、；并针对本系统的硬件设计，编写了设计，编写了设计，编写了设计，编写了LCDLCDLCDLCD、触摸屏触摸屏触摸屏触摸屏等硬件设计等硬件设计等硬件设计等硬件设计驱动程序驱动程序驱动程序驱动程序。智能手机基于智能手机基于智能手机基于智能手机基于LinuxLinuxLinuxLinux操作系统工作时，首先操作系统工作时，首先操作系统工作时，首先操作系统工作时，首先初始化初始化初始化初始化CPUCPUCPUCPU；然；然；然；然后加载各个后加载各个后加载各个后加载各个设备驱动程序设备驱动程序设备驱动程序设备驱动程序，初始化存储器初始化存储器初始化存储器初始化存储器及及及及外围设备外围设备外围设备外围设

30、备；最后；最后；最后；最后启启启启动各服务程序动各服务程序动各服务程序动各服务程序，进入，进入，进入，进入待机状态待机状态待机状态待机状态。2022/11/2228A Free sample background from Slide 291.2.2 1.2.2 服务程序的设计服务程序的设计 智能手机系统中的服务程序主要有智能手机系统中的服务程序主要有智能手机系统中的服务程序主要有智能手机系统中的服务程序主要有GUI ServerGUI ServerGUI ServerGUI Server和和和和GSM/GPRSGSM/GPRSGSM/GPRSGSM/GPRS ServerServerServ

31、erServer，它们是上层应用赖以实现的基础。，它们是上层应用赖以实现的基础。，它们是上层应用赖以实现的基础。，它们是上层应用赖以实现的基础。GUI ServerGUI Server为使系统能够很好地支持为使系统能够很好地支持为使系统能够很好地支持为使系统能够很好地支持浏览器浏览器及及及及MMSMMSMMSMMS等等等等界面界面复杂的应用，复杂的应用，复杂的应用，复杂的应用，具有良好的可扩展性，本系统中的具有良好的可扩展性，本系统中的具有良好的可扩展性，本系统中的具有良好的可扩展性，本系统中的GUI ServerGUI ServerGUI ServerGUI Server设计采用了客户设计采

32、用了客户设计采用了客户设计采用了客户机机机机/服务器模式，并以动态链接库的形式对服务器模式，并以动态链接库的形式对服务器模式，并以动态链接库的形式对服务器模式，并以动态链接库的形式对图形设备接口图形设备接口进行进行进行进行封装，具体如下图所示。封装，具体如下图所示。封装，具体如下图所示。封装，具体如下图所示。2022/11/2229A Free sample background from Slide 30GUI ServerGUI Server程序设计框图程序设计框图2022/11/2230A Free sample background from Slide 31GUI ServerGUI

33、 Server 服服务务进进程程与与应应用用进进程程之之间间采采用用LinuxLinux提提供供的的消消息息队队列列进进行行通通信信。服服务务进进程程保保存存系系统统GUIGUI环环境境的的描描述述信信息息，为为应应用用进进程程提提供供注注册册及及一一些些计计算算任任务务，如如计计算算当当前前剪剪切切域域内内容容等等。此此外外，还还负负责责显显示示桌桌面面。应应用用程程序序的的启启动动后后，首首先先与与服服务务进进程程建建立立连连接接并并进进行交互，将自身的一些描述信息发送到服务进程。行交互，将自身的一些描述信息发送到服务进程。服务进程和应用进程通过调用动态库实现服务进程和应用进程通过调用动态

34、库实现基本窗口显示功能基本窗口显示功能。其中窗口树与剪切域都定义在动态库中，对于服务进程或应用其中窗口树与剪切域都定义在动态库中，对于服务进程或应用程序而言，它们是透明的，不需要进行管理。因服务进程与客程序而言，它们是透明的，不需要进行管理。因服务进程与客户进程分别运行在不同的进程空间中，所以虽然在动态库中定户进程分别运行在不同的进程空间中，所以虽然在动态库中定义了相同的数据，但它们之间不会产生任何冲突。义了相同的数据，但它们之间不会产生任何冲突。2022/11/2231A Free sample background from Slide 32GUI ServerGUI Server 设设计

35、计对对动动态态库库中中封封装装的的函函数数进进行行了了分分层层。其其中中直直接接针针对对FramebufferFramebuffer进进行行输输出出的的函函数数位位于于系系统统最最低低层层，其其上上是是设设备备上上下下文文。因因每每次次对对一一个个窗窗口口输输出出的的时时都都要要首首先先建建立立设设备备上上下下文文，所所以以设设备备上上下下文文总总可可以以引引用用窗窗体体结结构构，自自然然也也可可以以引引用用到到窗窗口口剪剪切域，在剪切域范围内才可以进行输出。切域，在剪切域范围内才可以进行输出。图图形形设设备备接接口口建建立立在在设设备备上上下下文文之之上上，主主要要包包括括点点、线线、面面、

36、文文本本等等。如如上上文文所所述述，输输出出之之前前，首首先先建建立立设设备备上上下下文文，即即其其输出的目标是设备上下文，而不是窗口。输出的目标是设备上下文，而不是窗口。图图形形设设备备接接口口的的上上层层是是应应用用开开发发接接口口即即APIAPI层层，桌桌面面进进程程与与客户进程客户进程都通过调用都通过调用APIAPI函数实现系统功能。函数实现系统功能。另外，系统建立了另外，系统建立了输入的抽象层输入的抽象层，屏蔽了不同输入设备屏蔽了不同输入设备。2022/11/2232A Free sample background from Slide 331.2.3 1.2.3 GSM/GPRS

37、ServerGSM/GPRS Server多工通信服务器软件多工通信服务器软件 GSM/GPRS ServerGSM/GPRS Server多工通信服务器软件是电话、短信及数据多工通信服务器软件是电话、短信及数据业务的守护进程，业务的守护进程，负责响应应用程序转发的用户操作事件负责响应应用程序转发的用户操作事件及及从从串口的获得的无线通信模块事件串口的获得的无线通信模块事件，是整个智能手机系统的核心。，是整个智能手机系统的核心。在这部分的工作中要实现多链路的数据通信、事件优先级判别，在这部分的工作中要实现多链路的数据通信、事件优先级判别，并在执行数据通信时，保证并在执行数据通信时，保证电话电话

38、、短信短信的的接入接入。具体程序设备。具体程序设备结构如下图所示。结构如下图所示。2022/11/2233A Free sample background from Slide 34GSM/GPRS ServerGSM/GPRS Server程序设计框图程序设计框图2022/11/2234A Free sample background from Slide 351.2.4 1.2.4 智能手机系统中的应用程序设计智能手机系统中的应用程序设计 有了中间层的服务程序，上层应用程序可以根据有了中间层的服务程序，上层应用程序可以根据GUI GUI ServerServer及及GSM/GPRS Ser

39、verGSM/GPRS Server提供的接口进行提供的接口进行移植移植和和开发开发。本设。本设计中实现了计中实现了电话控制程序电话控制程序、短信收发短信收发的管理及的管理及数据业务数据业务的应用的应用等。下面等。下面以电话控制程序为例以电话控制程序为例，介绍智能手机，介绍智能手机应用程序的设计应用程序的设计与实现与实现。2022/11/2235A Free sample background from Slide 36电话控制程序状态切换关系图电话控制程序状态切换关系图2022/11/2236A Free sample background from Slide 37电话控制程序状态切换电话

40、控制程序状态切换 电电话话控控制制程程序序设设计计分分为为三三个个运运行行态态：PowerOn PowerOn State(State(上上电电态态)、Idle Idle State(State(空空闲闲态态)、Execution Execution State(State(执执行行态态)。上上图图表示了三个状态之间的关系和进入各个状态的条件。表示了三个状态之间的关系和进入各个状态的条件。电话控制程序在智能手机系统上电复位、电话控制程序在智能手机系统上电复位、GSM/GPRS ServerGSM/GPRS Server启动后，进入启动后，进入Power-on State(Power-on St

41、ate(上电态上电态)。在上电态，程序首先。在上电态，程序首先进行初始化工作，与进行初始化工作，与GSM/GPRS ServerGSM/GPRS Server通信，获得系统状态。初通信，获得系统状态。初始化后，即进入始化后，即进入Idle State(Idle State(空闲态空闲态)。在空闲态，程序循环等。在空闲态，程序循环等待待GSM/GPRS ServerGSM/GPRS Server的呼入事件及来自键盘的呼出事件；当这些的呼入事件及来自键盘的呼出事件；当这些事件发生时，程序进入事件发生时，程序进入Execution State(Execution State(执行态执行态)。在执行态

42、，。在执行态，用户进行语音通信，通话结束后，程序又回到空闲态。用户进行语音通信，通话结束后，程序又回到空闲态。如将如将CPUCPU主频进一步提高，无线通信模块换成符合主频进一步提高，无线通信模块换成符合3 3G G标准的，标准的，就可以实现更为广泛的手持设备应用。就可以实现更为广泛的手持设备应用。2022/11/2237A Free sample background from Slide 382.2.基于基于ARM-LinuxARM-Linux和和CDMACDMA的远程视频监控系统的远程视频监控系统 CDMACDMA（码码分分多多址址）无无线线网网络络具具有有覆覆盖盖面面广广，高高效效、低低

43、成成本本的特点，的特点，CDMACDMA网络的数据传输速率可达网络的数据传输速率可达200200kb/skb/s。嵌入式远程视频监控系统就是充分利用嵌入式远程视频监控系统就是充分利用CDMACDMA无线网络技术无线网络技术和嵌入式系统的特点而搭建的和嵌入式系统的特点而搭建的数据传输系统数据传输系统，特别适合边远偏，特别适合边远偏僻或不具备常规网络传输条件的地方使用，例如僻或不具备常规网络传输条件的地方使用，例如车载视频监控车载视频监控系统系统、交通路口交通路口（车牌实时监视）及（车牌实时监视）及城市路灯城市路灯的监控等。的监控等。2022/11/2238A Free sample backgr

44、ound from Slide 392.1 2.1 嵌入式嵌入式LinuxLinux系统系统 LinuxLinux作为一个桌面系统，其最大的特点是操作系统源代码作为一个桌面系统，其最大的特点是操作系统源代码公开并且遵循公开并且遵循GPLGPL协议，内核采用模块化的设计，易于裁减，协议，内核采用模块化的设计，易于裁减，特别适合嵌入式系统的小型化要求，在嵌入式系统中占据了半特别适合嵌入式系统的小型化要求，在嵌入式系统中占据了半壁江山。壁江山。监控系统选用的处理器是监控系统选用的处理器是SAMSUNGSAMSUNG公司公司ARM9ARM9内核的内核的CPU-CPU-S3C2410S3C2410，内建

45、有内建有MMUMMU(内存管理单元内存管理单元)，主频可达到，主频可达到200200MHzMHz，运运行行嵌入式嵌入式Linux2.4Linux2.4系统，不但保持了嵌入式系统小型化、低功系统，不但保持了嵌入式系统小型化、低功耗、易携带的特点，又充分利用了耗、易携带的特点，又充分利用了LinuxLinux系统的系统的内存内存、文件文件、线程管理线程管理功能，大大方便了程序的开发和程序中多任务功能的功能，大大方便了程序的开发和程序中多任务功能的实现。实现。2022/11/2239A Free sample background from Slide 402.2 2.2 监控系统结构监控系统结构

46、监控系统一般可分为监控系统一般可分为实时监控实时监控和和触发模式监控触发模式监控两种，可以两种，可以根据具体的情况设计合适的监控方式，如果采用实时监控，将根据具体的情况设计合适的监控方式，如果采用实时监控，将占用较多网络资源，成本相对较高，采用触发模式的运行成本占用较多网络资源，成本相对较高，采用触发模式的运行成本较低，较低，这里采用触发模式这里采用触发模式，监控系统结构见下图。，监控系统结构见下图。2022/11/2240A Free sample background from Slide 41嵌入式远程视频监控系统示意图嵌入式远程视频监控系统示意图 2022/11/2241A Free

47、sample background from Slide 42监控系统工作原理监控系统工作原理 当遇异常情况后，触发监控终端当遇异常情况后，触发监控终端拍摄图片拍摄图片，同时其内部的，同时其内部的嵌入式控制模块和嵌入式控制模块和CDMACDMA模块协同运作，完成模块协同运作，完成InternetInternet的接入的接入（包括拨号、（包括拨号、PPPPPP和和TCP/IPTCP/IP协议的处理等），并把拍摄到的图协议的处理等），并把拍摄到的图片数据经打包后片数据经打包后发送给控制中心主机发送给控制中心主机，或发送给指定的，或发送给指定的E-mailE-mail地址，控制中心主机登录到地址，控

48、制中心主机登录到InternetInternet上后运行服务器端软件就上后运行服务器端软件就可以可以浏览浏览由监控点发来的由监控点发来的图片图片。2022/11/2242A Free sample background from Slide 432.3 2.3 硬件系统设计硬件系统设计 要能够正确运行一个操作系统，硬件方面至少应该包括要能够正确运行一个操作系统，硬件方面至少应该包括CPUCPU、内存内存和和固态存储器固态存储器、系统、系统内部总线内部总线以及以及外设接口外设接口，具体硬件，具体硬件系统结构见下图。系统结构见下图。2022/11/2243A Free sample backgro

49、und from Slide 44硬件配置硬件配置 SAMSUNGSAMSUNG公司的公司的S3C2410 CPUS3C2410 CPU具有具有3 3个个UARTUART、1 1个个RTCRTC和触摸屏和触摸屏接口，还具有接口，还具有I I2 2C C总线、总线、USB HostUSB Host、USB DeviceUSB Device等接口，充分满等接口，充分满足了系统的需要，而且性价比高。足了系统的需要，而且性价比高。由于剪裁后的由于剪裁后的LinuxLinux系统所占得存储空间非常小（只有几系统所占得存储空间非常小（只有几MBMB），），选择选择E28F128J3A150E28F128J

50、3A150 Nor FlashNor Flash作为固体存储器作为固体存储器，容量容量为为1616MBMB，通过通过1616位数据总线与位数据总线与CPUCPU交换数据，并利用其上端交换数据，并利用其上端8 8MBMB空间（空间（0080000000800000H-00ffffffHH-00ffffffH）开辟了一个开辟了一个jffs2jffs2文件存储系统，文件存储系统，存储系统的配置文件。存储系统的配置文件。64 64MBMB的的SDRAMSDRAM为为2 2片片K4S561632CK4S561632C，通过通过3232位数据总线与位数据总线与CPUCPU交交换数据。换数据。2022/11