手机通信模块的设计与实现
模块的工作原理和作用
模块的工作原理和作用模块作为现代科技发展的产物，在各个领域中具有重要的作用。
模块的工作原理和作用涉及到多个领域，例如电子、计算机、通信、机械等。
接下来我们将对模块的工作原理和作用进行详细的介绍，以便更好地理解模块在不同领域中的应用。
一、模块的工作原理1.电子模块的工作原理电子模块是在电路板上集成了一些电子元件，如电阻、电容、晶体管、集成电路等，通过电路连接来实现特定的功能。
在电子模块中，电子元件的相互作用和连接方式决定了模块的工作原理。
电子模块可以通过输入信号来实现放大、滤波、数字转换等功能，从而实现特定的电子功能。
2.计算机模块的工作原理在计算机中，模块是指具有独立功能的、可被独立设计、实现和测试的软件组件。
模块的工作原理主要是通过封装特定的功能，提供清晰的接口以及与其他模块的交互。
计算机模块的工作原理还涉及到模块间的依赖关系、数据传递和处理过程等方面。
3.通信模块的工作原理通信模块主要包括无线通信模块、有线通信模块等，其工作原理是通过特定的通信协议和信号处理方式实现信息的传输和接收。
通信模块通过发送和接收端的硬件和软件配合，实现信号的调制解调、编解码、传输、接收和解析等功能。
4.机械模块的工作原理机械模块的工作原理涉及到机械结构、传动装置、控制系统等方面，通过机械装置的设计和运动方式实现特定的功能。
比如在机械模块中，通过齿轮传动、连杆机构、液压系统等方式，实现力的传递、速度的变换、运动的控制等功能。
二、模块的作用1.电子模块的作用电子模块在电子产品中起到了至关重要的作用。
例如在手机中，各种电子模块可以实现通信、处理器、存储、传感器等功能，从而实现手机的各种功能。
在家用电器中，电子模块可以实现控制、调节、显示、保护等功能，提升了电器的智能化和功能性。
2.计算机模块的作用计算机模块作为软件的组成部分，可以实现特定的功能，并且可以被复用和组合，从而实现不同的应用场景。
模块化的设计降低了软件的复杂性，提高了软件的可维护性和扩展性，同时也促进了团队协作和开发效率。
《即时通信系统终端的构建设计及实现》范文
《即时通信系统终端的构建设计及实现》篇一一、引言随着互联网技术的迅猛发展，即时通信系统已经成为人们日常生活中不可或缺的通信工具。
为了满足用户对高效、便捷、安全通信的需求，即时通信系统终端的构建设计及实现显得尤为重要。
本文将详细阐述即时通信系统终端的构建设计及实现过程，包括系统架构、功能模块、技术选型、安全设计等方面。
二、系统架构设计1. 整体架构即时通信系统终端的整体架构采用客户端-服务器架构。
服务器负责处理用户的通信请求，管理用户信息及通信数据；客户端则负责与用户进行交互，提供友好的界面及功能操作。
2. 层次结构系统架构分为四层：用户界面层、业务逻辑层、数据访问层和系统支撑层。
用户界面层负责与用户进行交互；业务逻辑层负责处理用户的请求及操作；数据访问层负责与数据库进行交互，读取和存储数据；系统支撑层则提供系统运行所需的底层支持。
三、功能模块设计1. 用户模块：负责用户注册、登录、信息修改等功能。
2. 通信模块：负责实现文字、语音、视频等通信功能。
3. 好友管理模块：负责添加、删除、管理好友等功能。
4. 群组管理模块：负责创建、加入、退出群组，群内聊天等功能。
5. 消息通知模块：负责接收并显示系统通知及好友、群组的消息。
6. 安全模块：负责保障系统及用户数据的安全，包括密码加密、数据传输加密等。
四、技术选型1. 前端技术：采用HTML5、CSS3、JavaScript等前端技术，实现友好的用户界面及丰富的交互功能。
2. 后端技术：采用Java或Python等后端语言，结合数据库技术，实现业务逻辑及数据处理。
3. 通信协议：采用TCP/IP协议进行网络通信，保障通信的稳定性和可靠性。
4. 数据库技术：选择MySQL或MongoDB等数据库技术，实现数据的存储和管理。
五、安全设计1. 数据加密：对用户的密码、通信数据等进行加密处理，保障数据在传输过程中的安全性。
2. 权限验证：对用户的登录、操作等进行权限验证，防止未经授权的访问和操作。
20084产品设计与实现
２００８４产品设计与实现基于ＧＳＭ模块ＴＣ３５Ｉ的远程报警和控制装置的研制彭宇平林喜荣李建荣１１２１、清华大学深圳研究生院工程学部，深圳，５１８０５５２、阳江纳安科技有限公司，广东，５２９５００【摘 要】【关键词】结合保险柜远程报警和开启的应用背景，研制了利用单片机ＡＴ８９Ｓ５２控制ＧＳＭ模块ＴＣ３５Ｉ以短消息（ＳＭＳ）的方式进行报警和控制的装置。
振动信号触发单片机外部中断，在中断处理程序中控制ＴＣ３５Ｉ向外发送预先存储在ＳＩＭ卡中的报警短消息；用户发来的控制短信触发单片机的串行中断，单片机读取收到的短信并进行解析处理。
装置结构简单、传输可靠，稍做改进即可应用于多种需远程交互的场合。
ＴＣ３５ＩＡＴ８９Ｓ５２短消息远程报警远程控制一、引言二、系统方案设计随着短消息服务（ＳＭＳ）和通用分组无线服务（ＧＰＲＳ）等数据业务的发展，ＧＳＭ无线网络应用于机电产品和工业控制领域的趋势不断扩大，各种以ＧＳＭ网为传输平台的数据采集及远程监控系统方案和产品也不断出现。
例如，在现代家庭的环境安全监测和家用电器的控制上，利用ＧＳＭ网络既可实现对盗情、燃气泄漏及火警等的监测，并以短消息方式向主人发出警报；又可发送短消息对家用电器例如空调、电视、音响、微波炉等进行遥控。
ＧＳＭ网络信号覆盖面积广、网络接入灵活、无需布线，打破了距离的限制，从而可以实现全国乃至全球漫游监控。
短消息（ＳＭＳ）利用信令信道传输，直接把要发的信息加上目的地址发送到短消息服务中心，由服务中心再发给终端。
短消息容量有限（每条短信内容最多１４０个字节），适于传输小流量的数据；由于建立时间较长，传送过程要受短消息服务中心服务器繁忙程度的影响，因而适于非连续性和实时性要求不太高的传输场合。
短消息传输具有实现简单，通信成本低的优点。
本研究在保险柜远程报警和远程开启的应用背景下，结合其传输数据少和非连续性工作的应用特征，研制了利用５１系列单片机控制ＧＳＭ模块ＴＣ３５Ｉ以短消息（ＳＭＳ）的方式进行远程报警和开启的装置。
智能手机电话短信实验模块设计与实现
智能手机电话短信实验模块设计与实现作者：聂伟,仰观东来源：《现代电子技术》2010年第14期摘要:设计并实现了基于嵌入式Linux智能手机的电话短消息实验模块。
以三星S3C2410芯片为核心,构建智能手机应用处理器,结合GSM/GPRS无线通信模块构建基带处理器。
简要介绍系统的硬件平台选择及构建,重点介绍智能手机系统软件平台设计和电话短信应用程序设计。
基于此平台使学生可清楚地了解智能手机的软硬件平台架构,进行电话短信实验,还可开发基于智能手机的其他应用。
关键词:智能手机; 嵌入式Linux; 电话短消息; Qtopia中图分类号:TN92;TP316 文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2010)14-0018-03Design and Realization of Phone and SMS Experimental Module Based on Smart PhoneNIE Wei, YANG Guan-dong(Computer System and Communication Laboratory, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China)Abstract:The phone and SMS experimental module based on embedded Linux smart phone was designed and realized. The application processor of using Sumsung s3c2410 core chip and the baseband processor based on GSM/GPRS wireless communication module were established. The choice and construction of hardware platform, the software platform design of smart phone system and the application program design of phone and SMS are introduced. Students can clearly understand the hardware/software frame of smart phone and make experiment of phone/SMS with this platform.Keywords: smart phone; embedded Linux; phone and SMS; Qtopia0 引言随着嵌入式技术和通信技术的发展,在手机领域,智能手机已成为手机发展的主流趋势[1]。
Android Binder设计与实现 – 设计篇
Android Binder设计与实现–设计篇摘要Binder是Android系统进程间通信（IPC）方式之一。
Linux已经拥有管道、system V IPC、socket等IPC手段，却还要倚赖Binder来实现进程间通信，说明Binder具有无可比拟的优势。
深入了解Binder并将之与传统 IPC做对比有助于我们深入领会进程间通信的实现和性能优化。
本文将对Binder的设计细节做一个全面的阐述，首先通过介绍Binder通信模型和Binder通信协议了解Binder的设计需求；然后分别阐述Binder在系统不同部分的表述方式和起的作用；最后还会解释Binder在数据接收端的设计考虑，包括线程池管理，内存映射和等待队列管理等。
通过本文对Binder的详细介绍以及与其它IPC通信方式的对比，读者将对Binder的优势和使用Binder 作为Android主要IPC方式的原因有深入了解。
1．引言基于Client-Server的通信方式广泛应用于从互联网和数据库访问到嵌入式手持设备内部通信等各个领域。
智能手机平台特别是Android 系统中，为了向应用开发者提供丰富多样的功能，这种通信方式更是无处不在，诸如媒体播放，视音频捕获，到各种让手机更智能的传感器（加速度、方位、温度、光亮度等）都由不同的Server负责管理，应用程序只需作为Client与这些Server建立连接便可以使用这些服务，花很少的时间和精力就能开发出令人眩目的功能。
Client-Server方式的广泛采用对进程间通信（IPC）机制是一个挑战。
目前linux 支持的IPC包括传统的管道、System V IPC、即消息队列/共享内存/信号量，以及socket中只有socket支持Client-Server的通信方式。
当然也可以在这些底层机制上架设一套协议来实现Client-Server通信，但这样增加了系统的复杂性，在手机这种条件复杂，资源稀缺的环境下可靠性也难以保证。
单片机实验系统中GSM_GPRS实验模块的设计与应用_柳青
第16卷第2期广州航海高等专科学校学报V o.l 16 N o .22008年6月J OURNAL OF GUANGZ HOU MARI TI M E COLLEGEJ un .2008文章编号:1009-8526(2008)02-0043-04单片机实验系统中GS M 、GP RS 实验模块的设计与应用柳 青1,戴立坤2(1.广州航海高等专科学校计算机与信息工程系,广东广州510725;2.江苏海事职业技术学院信息工程系,江苏南京211170)摘 要:以单片机实验系统中GSM 、GPRS 模块的应用为例,介绍单片机应用于移动通信教学实验的一个解决方案.关键词:无线通信;单片机实验系统;GS M;GPRS中图分类号:TN915 文献标识码:A收稿日期:2007-09-24作者简介:柳 青(1949)),男,教授,主要从事计算机网络技术、计算机应用、数据与信息管理的教学与研究.目前的数字蜂窝通信系统GS M 包括2个并行的系统:GS M 900和DCS1800,2个系统功能相同,主要是频率不同.GS M 系统主要由移动台(M S)、基站子系统(BS)和基站控制器(BSC)等部份组成[1].其中1)移动台:便携台(手机)或车载台,由用户识别模块(SI M 卡)和硬件设备(GS M 模块)组合而成;2)基站子系统(BS):由传输无线信号的各种硬件设备和软件组成,如发射机、接收机、天线等.一个城市内通常设有许许多多的基站;3)基站控制器(BSC ):基站收发台和移动交换中心之间的连接点,并为基站收发台和操作维修中心之间交换信息提供接口.一个基站控制器通常控制几个基站收发台,主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫、通信链路的建立和拆除,并为本控制区内移动台的过区切换进行控制等.本文介绍利用单片机实验系统进行移动通信实验,该产品已在/汽车防盗实时监控报警系统0的产品开发中得到应用.本实验局限于移动台的物理设备,包括无线通信模块和SI M 卡两部份.其中,无线通信模块可以进行的通信实验包括GSM 和GPRS 两部份.1 GS M 与GP R SGPRS (Genera l Packet Rad i o Ser v ice ,通用无线分组业务)是一种基于GSM 系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线I P 连接.GS M 采用拨号的电路交换数据传送方式,GPRS 采用分组交换技术,具有/实时在线0、/按量计费0、/快捷登录0、/高速传输0、/自如切换0的优点.从应用的角度看,GS M 与GPRS 主要有以下区别:¹访问速度:GS M 为9.6kbps ,GPRS 大于56kb -ps ;º建立通信的连接时间:GS M 需要10~30s ,GPRS 只需要极短的时间;»计费:GS M 按连接时间计费,GPRS 按数据流量计费.可见,GPRS 对网络资源的利用率远远高于GS M.GPRS 的优点:¹高速数据传输,GPRS 的数据传送速度是GS M 的10倍,且可以稳定地传送大容量的音频与视频信号.GS M 移动通信网的传输速度一般为每秒9.6K 字节,GPRS 的传输速度可以达到115Kbps ,是常用56Kmode m 理想速率的2倍.ºGPRS 建立连接后永远保持连接,无需为每次数据访问再建立呼叫连接,使用户随时与网络保持联系.通俗地说,GPRS 可以做到/通话、上网两不误0.»GPRS 按数据流量计费,GS M 按接通时间计费.GPRS 支持用户在进行数据传输的同时进行语音通话.2 G S M 、GPRS 实验电路[2-3]GS M 、GPRS 模块的接线图如图1所示,实验电路由GS M 、GPRS 模块U2和右边的SI M 卡两部份电路组合而成.设计要点如下:44 广州航海高等专科学校学报第16卷图1 GS M 、G PR S 实验电路图1)GS M 、GPRS 模块U2的选型要点:主要考虑的模块的典型性、可靠性、兼容性、节电性和降低成本等因素.为此,选用国产的H ua W e iGTM 900模块.除此之外,还可以采用SI M E M S 公司的TC35、M C35等模块,以提高实验板的适应性和实用性.2)GS M 、GPRS 模块的外围电路设计要点:¹模块的电源应具有不小于1.5A 的供电能力.虽然模块正常工作电流为50mA 左右(3.9V),但模块建立连接时需要不小于1.5A 的瞬间电流.为此,电源供给电路必须有大容量的滤波电解电容.根据经验,该电容不能小于2000L F .º多数应用场合中,模块的串口只有RXD 、TXD 引脚有用,其它引脚一般不用.不用的串口引脚可以悬空处理,但RTS 、DTR 引脚不能悬空,必需用电阻R7、R8接地,如图2所示.»模块的启动信号I G T.GS M 、GPRS 模块的充电过程要求I GT 引脚提供一个正脉冲的启动信号,该信号由单片机的I/O 线提供.为便于实验,设计了图2所示的启动电路,实现/向模块通电即可启动0.实践证明这是行之有效的.图2 SI M 卡的结构及引脚定义图3)SI M 接口电路,S I M 卡是GSM 、GPRS 通信系统中的/用户识别模块0,用于识别用户、存储各种数据以及计费.实质上,SI M 卡是一个微型的单片机控制的I C 卡,由CPU 、随机存储器RAM 、程序存储器ROM 、数据存储器EEPROM 和串行通信口等组成,工作电压为2.8V.图2是SI M 卡的结构和引脚定义图.其中,引脚1和4为单片机的电源供给,引脚2为复位信号,引脚3为时钟脉冲,引脚5为编程电压,引脚6为输入/输出线,引脚7和8通常不用(可用于SI M 卡是否接入的识别信号).SI M 卡上的各个触点与GSM 、GPRS 模块本身的SI M 接口线连接(见图1).图中,C13、C14、C15、C16为滤波电容.4)辅助电路,图1中LED2是GS M 模块是否已经建立连接的指示灯,由模块引脚SYNC 提供的脉冲信号通过Q 1(NP N )点亮,R9可以调节LED2的亮度.LED2的电源电压VDD 为2.8V.必需说明,如果不安装该部分电路,不会影响GS M 、GPRS 模块U2的正常工作.3 G S M 语音通话实验的电路图GS M 语音通话实验的电路图如图3所示,任务是把GSM 模块天线上接收到的语音信号转变为可第2期柳青等:单片机实验系统中GS M、G PR S实验模块的设计与应用45以用耳机接听的音频信号.图中,J5选用一个标准的电话手柄插座,以便把普通电话机手柄直接插入J5中进行语音通话.电话机手柄M I C中的偏置电压由+5V电源通过电阻R22、R25、R23、R24提供, L2、L3是语音接听电路中的滤波电感.4与微机超级终端连接的电平转换电路图4所示电平转换电路图是GS M、GPRS模块实验必不可少的.其中,U3(MAX202)为电平换器蕊片,任务是把实验板上GS M模块的TTL电平转变为微机串口所需的RS232电平.U3的第10、9脚分别与GS M模块的RXD、TXD连接(TTL电平),U2的第14、8脚为RS232电平,分别与微机串口COM1中的TXD、RXD连接;J3为微机串口COM2,用于/网络串口实验0.46广州航海高等专科学校学报第16卷5实验电路的应用以上实验电路可进行GS M模块实验与GPRS 模块实验.5.1GS M实验要点GS M模块实验主要包括两部份:语音通信实验和收发短信SM S实验.1)GS M模块的上电过程:为便于观察,使用带电流表的12V稳压电源.GS M模块刚刚上电时,由于模块要/拔号上GS M网络0,拔号上网过程的瞬间电流很大(约1.5A),维持时间很短(约200m s),称为/瞬间脉冲电流0.上网建立连接后,GS M模块的维持工作电流约50mA左右.GS M模块的上电过程可以从电流表的电流变化中得到证实.2)检查GS M模块正常工作的基本参数:检查GS M模块的供电电压是否+3.9V,检查S I M卡第二脚的工作电压是否+2.8V.3)检查GS M模块是否与微机超级终端建立了连接.主要检查GS M模块与微机超级终端的电平转换电路(图4)是否正常工作.方法:在微机键盘上键入AT并按回车键,如果在显示器上可以看到AT和OK,表示GS M模块与微机超级终端的连接正常,这是进行实验的重要保证.所有GS M模块都通过模块上的串口引脚RXD、TXD进行工作,且所有GS M模块都用AT命令进行控制,不同品牌和型号的GS M模块,其GS M 通信的AT命令基本相同,不同部分只是涉及有关GPRS通信的AT命令.4)语音通信实验方法:从微机键盘键入语音通信的AT命令/ATDxxxxxxxxxxx;0,按回车键.其中, /xxxxxxxxxxx0为对方的十一位手机号,/;0为手机号的结束符.5)短信通信的实验方法:从微机键盘键入发送短信的AT命令/AT+C MGS=-xxxxxxxxxxx.0,按回车键.其中,/xxxxxxxxxxx0为对方的十一位手机号.接收短信的方法:从微机键盘键入接收短信的AT命令/AT+C MGR=10,按回车键.其中,/10为短信索引号.5.2GPRS通信实验的有关AT命令(适用于H ua W ei GT M900模块)a t+cgdcont=1,/ip0,/c m net0<CR>a%t etcp i p<CR>a%t i o m ode=0<CR>a%t ioopen=/udp0,/xxx.xx.xx.xx0,9999<CR >(xxx.xx.xx.xx为I P地址)a%t i p send=/<aaaa>0<CR>a%t i p close=1<CR>说明:GPRS通信实验需要建立TCP/I P连接.参考文献:[1]魏红.移动通信技术[M].北京:人民邮电出版社,2005:30-150.[2]文志成.GP RS网络技术[M].北京:电子工业出版社,2005:1-30.[3]钟章队.GPRS通用分组无线业务[M].北京:人民邮电出版社,2001:1-20.DESI GN AND APPLICATI ON OF EXPER IM ENTAL MODULE OF GS M AND GPR S IN ONE-CH IP COM PUTER TEST S YSTE MLIU Q i n g1,DA I L-i kun2(1.D epart m ent o f Co m puter Sc ience and Infor m a ti o n Techno l o gy,GuangzhouM ariti m e Co llege,Guangzhou Guangdong510725,Ch i n a;2.D epart m en t o f Infor m ati o n and Eng i n eering,JiangsuM ariti m e Instit u te,Nan ji n g Jiangsu211170,Ch i n a)Abst ract:Taking the app li c ation o f experi m entalm odu le of GS M and GPRS i n One-ch i p Co m puter test syste m for exa m ple,a so lution of apply i n g One-chip Co m puter to i n struction experi m ent ofm ob ile co mmunicati o n is intr oduced hereby.K ey w ords:w ireless co mmunication;One-chip Co m puter test syste m;GSM;GPRS。
基于Android的视频通话系统的设计与实现毕业设计论文
东北大学毕业设计（论文）摘要基于Android的视频通话系统的设计与实现摘要近年来，智能手机操作系统发展迅速，尤其是Android系统的迅猛发展已经将全球智能手机市场引领到了非常火爆的状态。
随着手机社交网络、手机多媒体通信和手机游戏等应用程序不断被开发出来，各种基于智能手机操作系统的应用程序正在逐渐影响和改变人们的生活方式。
实时视频流技术在可视电话、远程教育、视频点播等方面得到了广泛的应用。
本文设计并实现的基于Android的视频通话系统采用C/S架构，包括PC和手机两个客户端。
手机端使用Android2.3操作系统。
本系统共包含四个子系统：PC端接收子系统、发送子系统，Android端接收子系统、发送子系统。
接收子系统实现数据接收、转码和呈现，发送子系统现实数据采集、编码压缩和数据发送。
PC端基于JMF框架来实现，Android端使用Android Camera类及其相关类来实现。
本文对国内外视频通话的研究情况以及今后的发展前景，对实现视频通话所涉及到的协议和相关技术进行了分析，在此基础上提出了一种可行的网络视频通话设计方案，并通过需求分析、详细设计、编码实现、单元测试以及集成测试等过程完成了本系统的设计与实现。
本系统实现了跨平台视频通话，使PC与Android之间的视频通话成为了可能，可以起到丰富人们日常生活交流和娱乐方式的作用。
关键词：Android，视频通话，JMF，PC，RTP/RTCPDesign and Implementation of an Android-BasedVideo Calling SystemAbstractIn recent years, the rapid development of smart phone operating system, especially Android system, has led the global smart phone market into explosion state. With some application such as mobile social networking, mobile media communications and mobile games being continually developed, a variety of application on smart phone operation systems are increasingly affecting and changing people’s lifestyles. The real-time video streams technology is used widely in such aspects as videophone, distance education and video on demand.The system based on android uses c/s architecture. It includes two clients. One is on the Windows system, the other one is on the Android 2.3 system. There are four subsystems. Each of clients has a send subsystem and a receiver subsystem. The main function of the receiver subsystem is to receiver data from internet and decodes that data. After that, it will display that data as soon as possible. The main function of the send subsystem is to collect data from camera and then encodes the data. After that, the data will be sanded to the Internet. On the PC client, we use the JMF framework. One the Android client, we use Android API. This paper firstly introduces the research condition of the video call and development tendency. It analysis some technologies about the video calling system and comes up with a feasible plan. It introduces the video calling system about requirement analysis, detailed design, realize and testing.This system achieves the cross-platform video calling. It becomes possible to make video calling between PC and Android and will enrich the people’s communication and entertainment in their daily lives.Key words: Android, video call, JMF, PC, RTP/RTCP目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题概述 (1)1.1.1 课题背景 (1)1.1.2 课题的目的及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (2)1.3 研究内容 (2)1.4 组织结构 (3)第2章相关技术 (4)2.1 Java多媒体框架 (4)2.1.1 JMF的功能 (4)2.1.2 JMF中的数据源 (4)2.1.3 JMF中的媒体播放器 (4)2.1.4 JMF中的媒体处理器 (5)2.1.5 JMF中的事件模型 (6)2.2 RTP/RTCP协议 (6)2.2.1 RTP实时传输协议 (6)2.2.2 RTCP实时传输协议 (8)2.3 FFmpeg视频编解码技术 (9)2.3.1 FFmpeg简介 (9)2.3.2 组成 (10)2.3.3 编码框架 (10)2.3.4 解码框架 (11)2.4 本章小结 (12)第3章系统分析 (13)3.1 需求分析 (13)3.1.1 系统总体需求 (13)3.1.3 用例分析 (14)3.2 系统运行环境与开发环境 (19)3.2.1 运行环境 (19)3.2.3 开发环境 (20)3.3 系统可行性分析 (20)3.3.1 技术可行性 (20)3.4 本章小结 (21)第4章系统设计 (22)4.1 概要设计 (22)4.1.1 系统软件体系结构的设计 (22)4.1.2 系统功能模块 (23)4.1.3 模块功能分析 (23)4.2.3 数据库设计 (29)4.2 本章小结 (30)第5章系统实现 (31)5.1 功能子模块的实现 (31)5.1.1 硬件检测模块 (31)5.1.2 数据采集模块 (32)5.1.3 压缩编码模块 (33)5.1.4 数据发送模块 (34)5.1.5 数据接收模块 (36)5.1.6 解码模块 (37)5.1.7 呈现模块 (38)5.1.8 会话参与者管理模块 (39)5.2 本章小结 (40)第6章系统测试 (41)6.1 单元测试 (41)6.2 集成测试 (43)6.3 本章小结 (44)第7章结论 (45)参考文献 (46)致谢 (47)第1章绪论1.1 课题概述1.1.1 课题背景随着移动通信网络与多媒体技术的飞速发展，很多智能手机以及其应用软件的产生和发展正在逐渐改变人们的生活方式和生活习惯。
基于Android平台即时通信系统的设计与实现
基于Android平台即时通信系统的设计与实现一、概述随着移动互联网的快速发展和智能手机的广泛普及，即时通信系统（Instant Messaging System，简称IMS）已经成为人们日常生活中不可或缺的沟通工具。
特别是在Android平台上，由于其开放性和广泛的用户基础，开发一款高效、稳定、用户友好的即时通信系统显得尤为重要。
本文旨在探讨基于Android平台的即时通信系统的设计与实现，包括系统架构、关键技术、功能模块以及用户体验优化等方面。
我们将对即时通信系统的发展历程进行简要回顾，分析其在Android平台上的发展现状和趋势。
我们将详细介绍系统的整体架构设计，包括前端用户界面、后端服务器架构、数据库设计等关键部分。
在此基础上，我们将深入探讨实现即时通信功能所需的关键技术，如网络通信协议、消息加密与解密、用户身份认证等。
我们还将介绍系统中各个功能模块的设计与实现，如用户管理模块、消息处理模块、文件传输模块等。
每个模块都将详细阐述其功能特点、实现原理以及面临的挑战和解决方案。
我们将讨论如何通过优化算法和界面设计来提升用户体验，包括降低延迟、提高消息传输稳定性、增强用户界面友好性等方面。
1. 介绍即时通信系统的重要性和应用场景即时通信系统（Instant Messaging System，简称IMS）是现代通信技术的重要组成部分，其重要性和应用场景日益凸显。
在当前的数字化时代，即时通信系统已经成为人们日常生活和工作中不可或缺的一部分。
无论是在个人社交、企业沟通，还是在教育、医疗、金融等各个领域，即时通信系统的应用都发挥着重要的作用。
在个人社交方面，即时通信系统如微信、QQ、WhatsApp等已经成为人们日常沟通的主要工具。
通过即时通信系统，人们可以随时随地与朋友、家人保持联系，分享生活点滴，进行实时语音或视频通话，增进彼此的感情。
即时通信系统还提供了丰富的社交功能，如朋友圈、群组聊天、表情包等，使得人们的社交方式更加多样化、便捷化。
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智能手机通信模块的设计与实现
参考网址：：/news/htmlnew/2010-11/30397.htm
随着嵌入式技术和通信技术的发展，在手机领域，智能手机已成为手机发展的主流趋势。
目前在智能手机领域，从处理器选型、操作系统选择以及应用程序开发都是研究的热点。
在高校计算机相关专业的课程中也越来越多地涉及到智能手机的相关内容，越来越多的学生也都投入到智能手机的学习和开发阵营中来。
因此，为这些学生提供相关的实验设备显得很必要。
本文提出基于三星S3C2410芯片为核心构建智能手机硬件实验平台，并结合无线通信模块实现智能手机电话短消息功能。
为学生进行智能手机相关的实验提供了平台，通过本平台，学生可以自己动手完成智能手机设计时的各种软件开发，改变了传统的验证式的实验平台模式，有利于学生创新能力的培养。
1 智能手机软硬件实验平台设计
手机的硬件实现方式主要有3种：
(1)只用基带芯片，通常称作功能手机；
(2)基带芯片加协处理器，这类产品是在功能手机的基础上增强了多媒体处理功能；
(3)基带处理器加应用处理器。
这是智能手机所采用的设计，基带处理器用于通信，应用处理器用于多媒体和其他应用。
在设计智能手机硬件平台时，需要注意以下几个方面：
(1)应用处理器应具有足够高的主频用以保证系统的运行速度，使各种应用能够运行畅通；
(2)系统应有足够的内存空间用以保存应用程序和用户数据；
(3)具备良好的人机交互界面，用户可以方便地进行操作。
基带处理器性能稳定，保证用户实时通信。
1．1 硬件平台设计
硬件主要包括调试接口、存储系统、GSM／GPRS通信模块、人机交互模块。
核心控制器芯片采用三星公司的S3C2410处理器，频率稳定运行在203 MHz。
作为实验平台，完成智能手机的基本功能，不要求大量数据处理，因而203 MHz的主频能够保证系统的运行速度。
系统采用64 MB SDRAM和64 MB NANDFLASH作为存储系统，从而保证系统和用户的存储空间。
通信上，应用处理器通过UART2连接基带处理器即GSM／GPRS通信模块，GSM ／GPRS模块采用SIMCOM公司的SIM300模块，该模块具备完善的GSM／GPRS三频／四频解决方案，支持GSM通话及短消息收发和GPRS数据传输，可以方便地通过A T命令进行控制。
系统通过LCD显示图形操作界面，采用触摸屏代替传统键盘操作，界面更友好，操作更方便。
同时提供扩展接口用于学生扩展智能手机的其他功能，如利用以太网接口实现网页浏览等。
整个系统的硬件框图如图1所示。
1．2 系统软件平台设计
系统软件平台的功能是为应用程序开发提供平台。
系统软件以嵌入式Linux操作系统和嵌入式GUI Qtopia为基础来设计的，整个软件平台的架构如图2所示。
1．2．1 Bootloader
Bootloader是系统上电后运行的第一段代码，主要工作是完成硬件的初始化和为加载操作系统准备好条件。
它的实现是依赖于硬件的，不同体系结构开发板的Bootloader变化很大。
为了更好地支持目标板的硬件设备，该系统选择在ADS1．2集成开发环境下开发自己的Bootloa-der。
Bootloader的实现过程主要分为以下2个阶段：
(1)主要进行与CPU内核以及存储设备密切相关的初始化处理工作，这部分的代码通常用ARM汇编指令编写，包含在start．S文件中。
通常包括一些步骤：
①硬件初始化工作。
包括关闭看门狗；屏蔽所有中断；设置处理器时钟和工作频率；初始化外部寄存器；初始化堆栈指针。
②为阶段(2)准备RAM空间，并把阶段(2)的代码拷贝倒RAM，跳转倒阶段(2)的入口点。
(2)完成一般的启动流程以及提供目标板设备的驱动支持，这部分会被拷贝倒RAM中执行，这段代码通常由C语言来实现，具有较强的可读性和移植性。
通常包括一下步骤：
①通过set_gpios()函数完成通用I／0设置；
②通过mere_map_init()，mmu_init()函数完成内存映射和内存管理单元初始化；
③初始化MTD设备，使用mtd_dev_init()函数；
④拷贝NAND FLASH中的Kernel映像文件和根文件系统映像到RAM空间中；
⑤跳转到内核的第一条指令处。
至此，Bootloader的任务结束，接下来的任务由操作系统完成。
1．2．2 操作系统的剪裁、移植
操作系统负责对整个的外围设备进行管理和对各个软件任务进行调度。
这对于智能手机而言是非常重要的。
操作系统采用开源、免费的Linux，基于嵌入式Linux 2．6版本进行移植，主要移植过程包括建立开发环境、下载内核源码、修改配置文件、配置内核、编译内核、编译模块几个步骤，因为移植的过程大致相同，这里只做简单介绍：
(1)宿主机上的交叉编译工具采用arm-linux-gcc-3．4．1 ；
(2)修改commom-smdk．c文件，为NANDFLASH设置分区；
(3)修改配置文件fs／Kconfig，使内核支持启动时挂载devfs；
(4)配置内核；
(5)编译内核与模块，用Busy-box工具制作yaffs文件系统。
1．2．3 嵌入武GUI Qtopia的移植
嵌入式GUI用于开发短信、电话应用程序图形界面，本文采用Trolltech公司的Qtopia作为图形界面库，采用版本是Qtopia-core-opensou rce-src-4．4．3。
移植的主要工作有：
(1)修改qmouselinuxtp_qws．h文件，使Qtopia支持触摸屏；
(2)配置、编译、安装；
(3)拷贝相关的库文件到开发板，并设置环境变量。
2 应用程序设计
电话和短信应用程序是智能手机最基本也是最核心的应用。
电话短信应用程序设计的主要工作包括：电话短信应用程序的流程设计、通信模块和应用处理器的串口通信以及电话和短消息应用程序界面开发。
2．1 电话／短信应用程序流程
应用程序采用定时器函数来控制整个程序的流程。
定时器每200 ms触发1次。
新电话、新短信的检测流程如图3所示，应用程序初始化需要对GSM／GPRS通信模块与应用处理器之间的接口进行初始化，此外还要定义1个200 ms触发的定时器。
系统初始化完毕之后，定时器触发开始读串口数据进行判断。
当串口无数据时，等待下一次定时器出发；当串口有数据时，将串口的数据进行判断；当数据中有新短信提示符时，按照PDU短信的解码格式对该短信进行解码，并调用UI界面提示用户新短信到达，询问用户是否阅读；当数据中有新电话提示符时，调用UI界面，询问用户是否接听。
当需要发送短信或拨号时，应用程序流程如图4所示。
当用户调用发信界面编辑好短信，并输入完收信方，点击发送钮时，应用程序首先判断短信中心号码和接收信息号码是否正确，若不正确，提示用户错误；若号码和号码格式均正确，便对要发送的短信内容按照进行PDU 短信格式进行编码，并向串口写A T命令以便将该短信发送出去。
拨号和挂断电话的流程很简单，只需要向串口写入A TD+所拨号码以及A TH就可，当拨号错误时，提示用户拨号错误。
2．2 通信模块串口通信的实现
串口是连接智能手机应用处理器和GSM／GPRS通信模块的接口，串口通信流程是打开串口、串口的初始化设置、读／写串口、关闭串口，如图5所示。
在应用程序初始化时初始化时需要对串口进行初始化，对串口的初始化主要是设置串口的一些参数，包括以下几个部分：保存以前的串口设置、建立新的配置、设置波特率、设置数据位、设置奇偶位、激活当前配置、处理要写入的引用对象、设置最少字符和等待时间、设置停止位。
只有串口初始化完毕之后，应用程序才能对串口进行相应操作。
2．3 用程序用户界面的设计
用户界面是人机交互的接口。
本文采用Linux下常用的界面设计工具Qt来设计应用程序所需的各种UI界面。
当点击界面上的按钮如拨号、发送时，利用其信号和槽机制，将其和底层相应的函数如拨号函数、发信函数相关联就可以实现拨号和发送信息的功能。
用户就可以利用该界面进行拨打电话和发送短信了。
3 结语
本文设计了一种基于嵌入式Linux的智能手机电话短信实验模块。
构建了智能手机软、硬件平台，并完成了电话短信的应用程序设计。
为学生进行智能手机开发的相关实验提供了平台。
目前，本平台已应用于北京化工大学通信实验室创新型实验平台中，并为学生进行智能手机
实验进行服务。
在后续的设计中，考虑将嵌入式数据库移植到应用程序中以实现电话短信中的名片夹以及收件箱等功能，并开发基于该硬件平台下的其他应用程序如MP3播放等模块以提供给学生进行试实验和学习。
：/news/htmlnew/2010-11/30397.htm。