第3讲 智能移动设备的硬件体系结构
智能终端体系结构
在 SoC 层次，苹果 A4 处理器内集成了较少的设备。如图 7 所示，除去集成 的系统管理、定时器存储器、安全设备和数据接口外，只集成了一个图像处理单 元和硬件多媒体设备（包括 3D 加速，硬件视频编解码等）。这是因为 iPhone4 这款终端比较高端，因此将许多功能放在单独的芯片中去完成以实现更好的性能， 而不集成在主处理器内。
2 智能终端硬件系统
图3. 软件层次提供的接口
2.1 智能终端硬件系统组成
抽象来说，以主处理器内核为核心，笔者将智能终端硬件系统分为 3 个层次 来进行描述，如图 4 所示，分别是主处理器内核，SoC 级设备，板级设备。主处 理器内核与 SoC 级设备使用片内总线互连，板级设备则一般通过 SoC 级设备与 系统连接。
智能终端硬件架构调研报告
一般而言，由于目前通信协议栈不断增多，多媒体与信息处理也越来越复杂， 往往将某些通用的应用放在独立的处理单元中去处理，因而形成一种松耦合的主 从式多计算机系统，如图 2 所示。
基带处理单元
GPS处理单元
智能终端
应用处理单元
多媒体解码单元
图2. 智能系统的多计算机系统结构
在图 2 中，每一个处理单元都可以看作一个单独的计算机系统，运行着不同 的程序。每个从处理单元通过一定的方式与应用处理单元通信，接受应用处理单 元的指令，进行相应的操作，并向应用处理单元返回结果。这些特定的处理单元 芯片往往是以 ASIC 的形式出现的，但实际上仍然是片上计算机系统。例如，常 用的 2.5G 基带处理芯片 NXP5209 实际上就是依靠内置的 ARM946 核执行程序 来实现 GSM、GPRS、EDGE 协议的处理。
1.2 软件结构
我们知道，计算机软件结构分为系统软件和应用软件。在智能终端的软件结 构中，系统软件主要是操作系统和中间件。操作系统的功能是管理智能终端的所 有资源（包括硬件和软件），同时也是智能终端系统的内核与基石。操作系统是 一个庞大的管理控制程序，大致包括 5 个方面的管理功能：进程与处理机管理、 作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。常见的智能终端操作系统有 Linux， Windows CE，Symbian OS，iPhone OS 等。中间件一般包括函数库和虚拟机，使 得上层的应用程序在一定程度上与下层的硬件和操作系统无关。应用软件则提供 供用户直接使用的功能，满足用户需求。
智能手机硬件知识
智能方式硬件知识智能方式硬件知识1.介绍智能方式是一种结合了通信、计算和娱乐功能的便携式电子设备。
它不仅具备基本的方式和短信功能，还能够连接互联网、运行各种应用程序和媒体文件。
2.处理器2.1 型号和架构智能方式处理器的型号和架构通常由制造商决定。
常见的处理器型号包括高通骁龙、苹果A系列和三星Exynos等。
不同型号的处理器在性能和功耗方面可能存在差异。
2.2 核心数和频率处理器的核心数表示其内部处理任务的能力。
一般而言，核心数越多，处理能力越强。
频率则表示处理器每秒钟运行的时钟周期数，通常以赫兹为单位。
2.3 制程工艺制程工艺表示晶体管的集成密度，通常以纳米为单位。
制程工艺越小，芯片的功耗和热量产生越少。
3.内存3.1 RAMRAM（随机存取内存）用于存储方式正在运行的应用程序和数据。
RAM的大小直接影响方式的多任务处理能力和运行速度。
3.2 ROMROM（只读存储器）用于存储方式操作系统和预装的应用程序。
ROM的大小决定了方式可以安装的应用程序数量和存储空间。
3.3 扩展存储一些智能方式支持外部存储卡，如MicroSD卡，用于扩展方式的存储容量。
4.显示屏4.1 类型和技术智能方式的显示屏通常采用LCD（液晶显示）或AMOLED （活动有机发光二极管）技术。
AMOLED屏幕具有更高的对比度和色彩饱和度，而LCD屏幕则更节能。
4.2 分辨率和像素密度分辨率表示屏幕上水平和垂直像素的数量。
像素密度表示每英寸屏幕上的像素数，影响屏幕显示的清晰度。
4.3 强化玻璃为了防止屏幕刮擦和破损，一些智能方式使用强化玻璃，如康宁大猩猩玻璃。
5.相机5.1 摄像头类型智能方式通常配备前置摄像头和后置摄像头。
前置摄像头用于自拍和视频通话，后置摄像头用于拍照和录像。
5.2 分辨率和光圈摄像头的分辨率决定照片的清晰度，光圈决定了摄像头捕捉光线的能力。
5.3 功能和特性摄像头的功能和特性包括自动对焦、光学防抖、慢动作摄影和场景识别等。
手机智能终端硬件及其应用研究
手机智能终端硬件及其应用研究随着科技的发展和人们日常生活中对于手机的需求越来越高，手机智能终端硬件也变得越来越强大，而且应用范围也越来越广泛。
本文将探讨手机智能终端硬件及其应用，从硬件和应用两个角度进行论述。
一、手机智能终端硬件1.处理器处理器是手机智能终端的核心，它负责控制运行整个系统。
现在市场上大多数智能手机配备的处理器是基于ARM架构的，其中最为知名的是高通骁龙和华为麒麟等。
处理器的性能越快，在使用手机的时候相应速度就更快。
随着5G技术的普及，市场上也出现了一些配备5G基带的芯片，可以带给用户更快的上网速度和数据传输效率。
2.存储手机智能终端硬件中的存储主要包括闪存（ROM）和存储（RAM），其中闪存存放的是操作系统和应用程序，而存储则负责暂存正在使用的数据。
现在大多数手机都是有内置存储和可扩展存储，内置存储容量越大、读写速度越快，用户体验就越好。
可扩展存储一般采用Micro SD卡，可以方便用户随时进行扩容。
3.屏幕手机屏幕的显示技术、尺寸和分辨率等都对用户的使用体验有着重要的影响。
现在市场上的手机屏幕大多采用OLED和LCD两种技术，其中OLED技术相对LCD来说更加震撼、亮丽，同时也更省电。
屏幕的分辨率越高，用户在使用的时候就能获得更清晰、更细腻的显示效果。
4.电池电池是手机智能终端硬件中不可缺少的一部分。
手机电池的容量决定了使用时间的长短，而功率则表示电池的输出能力，同时也决定了充电时间的长短。
现在市场上的大多数手机都配备了较大容量的电池和快充技术，可以让用户在使用手机的时候获得更长的使用时间和快速的充电体验。
二、手机智能终端应用除了硬件方面的提升，手机智能终端的应用也越来越广泛。
以下是手机智能终端应用的几个方面。
1.移动支付随着移动支付的普及和越来越多的用户使用手机进行支付，手机智能终端的支付功能也越来越强大。
目前市场上的手机支付软件有支付宝和微信支付等，使用起来非常方便快捷，同时也提供了更多的付款渠道和优惠活动。
《智能手机简介》课件
Android操作系统： Android是一种基于Linux的 开源操作系统，由Google和 开放手机联盟共同开发。它 具有高度的可定制性和丰富 的应用程序支持，广泛应用 于各种品牌和型号的智能手 机。
iOS操作系统：iOS是苹果公 司开发的专有操作系统，运 行在iPhone、iPad和iPod Touch上。iOS操作系统具有 简洁、直观的用户界面和强 大的应用程序生态系统，为 用户提供了卓越的体验。
趋势
未来智能手机将更加注重人工智能、物联网、云计算等技术的应用，实现更加 智能化、个性化的服务。
02
智能手机的主要技术
操作系统
操作系统：操作系统是智能 手机的大脑，负责管理硬件 和软件资源，提供用户界面 和应用程序接口。常见的智 能手机操作系统有Android 、iOS、Windows Phone等 。
智能手机的起源与发展
起源
2000年代初，世界上第一部智能手 机出现，由苹果公司发布了一系列具 有影响力的产品，如iPhone、iPad 等。
发展
随着技术的不断进步，智能手机的功 能越来越强大，性能不断提升，应用 场景也更加广泛。
智能手机的市场现状与趋势
现状
智能手机已成为现代人必备的电子设备之一，市场占有率逐年上升，品牌竞争 激烈。
常用应用软件
社交媒体
浏览器
地图与导航
支付软件
如微信、微博等，用于 社交互动、信息分享和
在线交流。
如Safari、Chrome等， 用于浏览网页、获取信
息和在线购物。如高德地图、地图 等，用于定位、导航和路线规划。
如支付宝、微信支付等 ，用于线上支付和线下
扫码支付。
开发与编程语言
开发语言
移动智能终端操作系统的架构设计
移动智能终端操作系统的架构设计移动智能终端的出现给互联网带来了一场深刻的变革，移动智能终端作为一种与互联网紧密结合的终端设备，其操作系统的设计和架构显得尤为重要。
基于此，本文针对移动智能终端操作系统的架构设计展开探讨，将分别从操作系统的概念和类型，智能终端的发展背景，智能终端操作系统的发展历程，以及智能终端操作系统的架构设计等多个角度进行详细阐述。
一、操作系统的概念和类型操作系统是指管理计算机硬件与软件资源的系统软件，它是一种复杂的软件系统，其中包括了多种资源管理和任务调度相关的功能模块，如进程管理、内存管理、文件管理、设备管理等。
根据其应用领域和使用范围不同，操作系统可以分为大型机操作系统、服务器操作系统、PC机操作系统，以及移动智能终端操作系统等多种类型。
二、智能终端的发展背景随着移动互联网和智能终端的迅速发展，越来越多的消费者开始使用智能手机、平板电脑等移动智能终端设备。
这些设备以其良好的用户体验和丰富的应用程序而深受用户喜爱，同时也推动了智能终端操作系统的快速发展和变革。
三、智能终端操作系统的发展历程移动智能终端操作系统的发展历程源远流长，最早可追溯至20世纪80年代的掌上电脑，其后各类电子产品的普及，促进了智能终端设备的发展，影响了智能终端操作系统的设计和发展路径。
如今，常见的移动智能终端操作系统主要包括iOS、Android、Windows Phone等。
四、智能终端操作系统的架构设计1.操作系统内核智能终端操作系统内核是整个系统的核心，主要负责资源管理、进程调度等核心任务。
同时，内核还要支持设备驱动程序、网络协议栈等系统组件的运行，确保系统各组件的稳定、高效运行。
2.应用程序框架应用程序框架是针对特定功能和应用领域而设计的一种应用程序模板。
移动智能终端操作系统中的应用程序框架通常包含了用户接口、应用程序生命周期管理、数据存储和管理等功能，同时也提供了许多API供应用程序调用和使用。
第三讲 机床数控系统的硬件
２．多微处理器的基本功能模块（２） 多微处理器的基本功能模块（
PLC模块 对加工程序中的开关功能和来自机床的信号 模块 进行逻辑处理，实现各功能与操作方式之间的连锁，如 机床电气设备的起动与停止、刀具交换、回转台分度、 工件数量和运行时间的计算等。 数据输入输出和显示模块 包括加工程序、参数和数据、 各种操作命令的输入（如通过纸带阅读机、键盘或上级 计算机等）和输出（如通过打印机、纸带穿孔机等）以 及显示（如通过CRT、液晶显示器等）所需要的各种接 口电路。 存储器模块 既可以是存放程序和数据的主存储器，也 可以是各功能模块间传送数据用的共享存储器。
３．多微处理器结构的特点（２） 多微处理器结构的特点（
有良好的适应性和扩展性 多微处理机的CNC装置大都 采用模块化结构。可将微处理机、存储器、输入输出控 制组成独立微计算机级的硬件模块，相应的软件也是模 块结构，固化在硬件模块中。硬软件模块形成一个特定 的功能单元，称为功能模块。功能模块间有明确定义的 接口，接口是固定的，成为工厂标准或工业标准，彼此 可以进行信息交换。于是可以积木式组成CNC装置，使 设计简单，有良好的适应性和扩展性。 硬件易于组织规模生产 一般硬件是通用的，容易配置， 只要开发新软件就可构成不同的CNC装置，便于组织硬 件规模生产，保证质量，形成批量。
FANUC15系统共享总线结构框图： 系统共享总线结构框图： 系统共享总线结构框图
装置的典型结构(2) ４．多微处理器CNC装置的典型结构 多微处理器 装置的典型结构
共享存储器结构 是面向公共存储器来设计的，即采用 多端口来实现各主模块之间的互联和通讯，同共享总线 结构一样，该系统在同一时刻也只能允许有一主模块对 多端口存储器进行访问（读／写），所以，也必须有一 套多端口控制逻辑来解决访问冲突这一矛盾。但由于多 端口存储器设计较复杂，而目对两个以上的主模块，会 因争用存储器可能造成存储器传输信息的阻塞，降低系 统效率，给扩展功能造成困难，所以一般采用双端口存 储器（双端口RAM）。
智能手机硬件知识
智能方式硬件知识智能方式硬件知识1-智能方式概述1-1 什么是智能方式1-2 智能方式的发展历史1-3 智能方式的功能和特点2-智能方式的主要组成部分2-1 中央处理器 (CPU)2-2 内存 (RAM)2-3 存储与扩展2-4 显示屏幕2-5 摄像头2-6 电池2-7 连接性和通信2-8 传感器2-9 操作系统3-中央处理器 (CPU)3-1 CPU的作用和功能3-2 CPU的核心数和频率3-3 不同类型的CPU架构4-内存 (RAM)4-1 内存的作用和功能4-2 内存的容量和类型5-存储与扩展5-1 储存器的种类5-2 内部存储与外部存储5-3 SD卡和U盘的使用6-显示屏幕6-1 不同类型的显示屏幕6-2 分辨率和像素密度6-3 显示屏幕的触控技术7-摄像头7-1 摄像头的工作原理7-2 摄像头的像素和光圈7-3 前置摄像头和后置摄像头8-电池8-1 电池的类型和容量8-2 充电和续航时间9-连接性和通信9-1 移动网络技术9-2 无线局域网 (Wi-Fi)9-3 蓝牙和NFC10-传感器10-1 加速度计10-2 陀螺仪10-3 光线传感器10-4 距离传感器10-5 指纹识别传感器11-操作系统11-1 Android系统11-2 iOS系统11-3 Windows Phone系统11-4 其他操作系统附件：无法律名词及注释：●CPU：中央处理器，是智能方式的计算和控制中心。
●RAM：随机访问内存，用于存储运行中的应用程序和数据。
●SD卡：Secure Digital卡，一种用于扩展存储容量的外部存储卡。
●U盘：一种便携式存储设备，用于交换和传输数据。
●像素密度：显示屏幕上每英寸的像素数量，用于衡量显示效果的清晰度。
●光圈：指摄像头中光线通过的开口的大小，影响照片的曝光和景深。
●续航时间：指方式电池从一次充满电到耗尽所能维持的时间长度。
●NFC：近场通讯，一种无线技术，用于近距离传输数据。
移动智能终端
国内智能手机OS
Nokia转向与微软合 作，致使symbian多年 的霸主地位被凭借开源 特性的Andriod取代。 苹果依旧占有着高端 机市场，11年发布的4s 内嵌siri成为众人关注的 焦点。 WP7已经推出一段时 间，市场反应较冷淡，目 前仍很难与Android和ios对抗。
US2011q4智能手机OS市场份额
处理器（CPU） 存储器（Flash） 屏（LCD） 摄像头（Camera)
主要采用ARM 架构，目前主流 主频在1GHz以 上，向多核发展 。 高通/TI/三星 /Intel
分为ROM和 RAM，相当于 电脑的硬盘和 内存。
电容屏，电阻 屏 多点触控 Retina(视网膜) 技术，IP4分辨 率达960*640 屏幕4.0英寸以 上成为主流 三星note4.6英 寸
移动智能终端特点
2、具备PDA的功能
1.开放性的OS平台
移动智能终端的特点
3、无线接入互联网 4、扩展性强， 功能强大
移动智能终端逻辑结构
Email，Office，GPS，SNS
应用
开放智能操作系统、操作平 台 CPU、Flash、I/O设备、屏、摄 像头、电源等
操作系统
硬件
移动智能终端硬件介绍
可以看出US市场中，3G/4G高速移动互联网加速了Symbian 市场份额的缩减。
而RIM的blackberry 也因技术创新不力，市场 份额（q2占12%）逐步被 ios和Android瓜分。
移动智能终端标准化概况
由于移动智能终端涉及硬件、操作系统、无线接 入、应用服务等多方面技术，并且全球各大组织、 运营商和终端厂商出于自身利益，很难形成统一 的标准。 现有标准