基于开放平台移动互联网终端设计方案研究与实现论文.pdf

山东大学 硕士学位论文 基于开放平台的移动互联网终端设计方案的研究与实现 姓名：任海坤 申请学位级别：硕士 专业：电子与通信工程 指导教师：邢建平;隋立涛 2012-10-25 山东大学硕士学位论文 摘要 本文阐述了移动互联网终端市场的发展情况以及产业链的结构，对移动互联 网终端的技术环境进行了分析。移动互联网是互联网、移动终端设备及移动通信 技术相结合的产物，我们现在已经进入移动互联网的发展初期，这是过去5 0 年来， i t 产品第5 个发展周期，行业成长加速可期。 作者研究了移动互联网终端的技术架构，并对其在移动云计算、物联网及智 能家居系统等环境中的地位进行了阐述：论述了终端设计方案的硬件平台架构， 对应用处理器方案进行了大量调研，对基于a r m 和x 8 6 平台的架构进行了对比 分析：研究了a n d r o i d 、i o s 等主流软件操作系统的差异及优、劣势，并有选择性 的分析了当前市面具有代表性的产品及其实现技术。 基于上述分析，作者采用基于开放平台的移动互联网终端设计方案的研究和实 现作为硕士研究生的研究课题。它以美国n v i d i a 公司的t e g r a 2 双核处理器为硬件 平台、以a n d r o i d 3 2 操作系统为软件平台进行开发，实现移动娱乐、移动办公等 多种市场需求。 该方案采用电容式多点触控屏作为人机交互载体，为提高灵敏度及降低液晶 屏等对触控的干扰，设计了多种屏蔽方案，并通过软件跳频等方案进一步降低干 扰以应对复杂的使用环境。使用串联的大容量锂聚合物电池作为电源管理系统的 输入，设计了可动态调整电压的电源管理系统，通过温度传感器、陀螺仪、地磁 传感器及加速度传感器等实现各种丰富的多媒体应用。设计了前后两个c m o s 图 像传感器用于图像采集，并通过t e g r a 2 内置的图形处理单元实时处理。设计了基 于a n d r o i d 的t d s c d m g s m 语音通信方案。 本文设计与实现的移动互联网终端设计方案，有处理性能强、系统集成度高、 支持内容共享、多点触控灵敏、支持3 g 动态加载等特点。 关键词：a n d r o i d ；应用处理器；电容式触摸屏；开放平台 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h i sp a p e rd e s c r i b e st h ed e v e l o p m e n to ft h em o b i l ei n t e r n e td e v i c em a r k e ta n dt h e s t m c t u r eo ft h ei n d u s t r yc h a i n ，a n a l y z et h et e c h n i c a le n v i r o n m e n to ft h em o b i l ei n t e r n e t t h em o b i l ei n t e r a c ti sap r o d u c to ft h ec o m b i n a t i o no ft h ei n t e r n e t m o b i l et e r m i n a l d e v i c e sa n dm o b i l ec o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g y , w eh a v en o we n t e r e dt h ee a r l ys t a g e s d e v e l o p m e n to ft h em o b i l ei n t e r n e t ，a n dt h i si st h e5 伪d e v e l o p m e n tc y c l eo v e rt h ep a s t 5 0y e a r s t h eg r o ho ft h ei n d u s t r yw i l lb ea c c e l e r a t e d t h ea u t h o r ss t u d i e dt h et e c h n i c a la r c h i t e c t u r eo ft h em o b i l ei n t e r a c t ，a n dd e s c r i b e i t ss t a t u si nt h ee n v i r o n m e n to fm o b i l ec l o u dc o m p u t i n g ，i n t e r n e to ft h i n g sa n ds m a r t h o m es y s t e m ；d i s c u s s e st h eh a r d w a r ep l a t f o r ma r c h i t e c t u r eo ft h et e r m i n a ld e s i g n ，m o s t i na p p l i c a t i o np r o c e s s o r m a k ea c o m p a r a t i v ea n a l y s i so ft h ea r c h i t e c t u r eb a s e do na r m a n dx 8 6p l a t f o r m s ；a n a l y z et h ed i f f e r e n c e sa n dt h ea d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e s a n d r o i d ，i o sa n do t h e rm a i n s t r e a ms o f t w a r eo p e r a t i n gs y s t e m b a s e do nt h ea b o v ea n a l y s i s ，t h ea u t h o ru s e st h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no f m o b i l ei n t e r a c tt e r m i n a lb a s e do nt h eo p e np l a t f o r ma sag r a d u a t er e s e a r c hp r o j e c t i t u s e sn v i d i at e g r a 2d u a l - c o r ep r o c e s s o rh a r d w a r ep l a t f o r ma n da n d r o i d 3 2o p e r a t i n g s y s t e ma st h es o f t w a r ep l a t f o r m ，t oa r c h i v et h ed e m a n do fm o b i l ee n t e r t a i n m e n ta n d m o b i l eo m c e t h ep r o j e c tu s e sa c a p a c i t i v em u l t i t o u c hs c r e e na st h eh u m a n - - c o m p u t e ri n t e r a c t i o n c a r d e r ；as h i e l d i n gc a s ei sd e s i g n e dt oi m p r o v et h es e n s i t i v i t ya n dr e d u c ei n t e r f e r e n c e f r o ml c d ，a n df u r t h e rr e d u c ei n t e r f e r e n c et h r o u g hs o f t w a r et oc o p ew i t ht h ec o m p l e x n e t w o r ke n v i r o n m e n t l a r g e c a p a c i t yl i t h i u mp o l y m e rb a t t e r ya r eu s e da st h ei n p u to f t h ep o w e rm a n a g e m e n t s y s t e m ，d e s i g n e dd v f ss y s t e m ，a n dt e m p e r a t u r es e n s o r , g y r o s c o p e ，e - c o m p a s sa n da c c e l e r a t i o ns e n s o rt oa c h i e v eav a r i e t yo fr i c hm u l t i m e d i a a p p l i c a t i o n s t w oc m o si m a g es e n s o r st ob eu s e df o ri m a g ea c q u i s i t i o n ，a n dr e a c ht h e r e a lt i m e p r o c e s s i n gt h r o u g ht e g r a 2 b u i l t - i n g r a p h i c sp r o c e s s i n g u n i t a t d s c d m a g s mv o i c ec o m m u n i c a t i o ni sd e s i g n e do v e rt h ea n d r o i ds y s t e m t h et h e s i sp r e s e n t a t i o no fm o b i l ei n t e r n e tt e r m i n a ld e s i g nh a ss o m es p e c i a lf e a t u r e ， f o re x a m p l e ，t h es y s t e mi sh i g h l yi n t e g r a t e d ，c o n t e n ts h a r i n g ，m u l t i t o u c hs e n s i t i v e ， s u p p o r t3 gd y n a m i c a l l yl o a d i n gc h a r a c t e r i s t i c sa n dw i r e l e s sd i s p l a y k e yw o r d s ：a n d r o i d ；a p p l i c a t i o np r o c e s s o r ；c a p t i v et o u c hp a n e l ；o p e ns y s t e m i l 山东大学硕士学位论文 c o n t e n t s c h i n e s ea b s t r a c t i e n g l i s h a b s t r a c t i i e x p l a n a t i o no fs y m b o l sa n d t e r m se x p l a i n e d i i i c h a p t e r1 i n t r o d u c t i o n l 1 1t h eb a c k d r o po f r e s e a r c h 1 1 2as u m m a r yo f r e l a t e dd e s i g np r o p o s a l 1 1 3a s u m m a r yo f a n d r o i d 2 1 4 as u m m a r yo f a r m 3 1 5c o n t e n t so f s t u d y 5 c h a p t e r 2t h eo v e r a l ld e s i g no fm o b i l ei n t e r n e t 6 2 1t h er e s e a r c ho f a p 6 2 1 1t h ea n a l y s e so f m a i n a p 6 2 1 2t h es e l e c t i o no f a p 8 2 2t h er e s e a r c ho f o p e r a t i n gs y s t e m 9 2 2 1t h ea n a l y s e so fm a i no p e r m i n gs y s t e ms i t u a t i o n 9 2 2 2t h es e l e c t i o no f o p e r a t i n gs y s t e ma n dd e s i g ns t r a t e g y 1 1 2 3s u m m a r yo f t h i sc h a p t e r 1 2 c h a p t e r 3t h ed e s i g no fs y s t e ma r c h i t e c t u r e 1 3 3 1t h ed e s i g no f p o w e rm a n a g e m e n tu n i t 1 3 3 2t h ed e s i g no f m e m o r yu n i t 1 6 3 3t h ed e s i g no f c o d e c 1 6 3 4t h ed e s i g no f s e n s o r 1 7 3 5t h ed e s i g no f g r a p h i ci n p u ta n do u t p u t u n i t 1 8 3 6t h ed e s i g no f t o u c hs e n s o r 1 9 3 7t h ed e s i g no f w i r e l e s su n i t 2 2 c h a p t e r 4t h er e s e a r c ho fc r u c i a lt e c h n o l o g y 2 3 4 1t h er e s e a r c ho f w i r e l e s sd i s p l a y 2 3 4 1 1t h eb a c k d r o po f r e s e a r c h 一2 3 4 1 2 t h er e s e a r c ho f c u r r e n tt e c h n o l o g y 2 3 4 1 3t h er e s e a r c ho f w i r e l e s sd i s p l a yb a s e do ns o f t w a r e 2 4 山东大学硕士学位论文 4 2t h er e s e a r c ho f3 gs e r v i c el o a d i n ga n ds w i t c h 2 6 4 2 1t h eb a c k d r o po f r e s e a r c h 2 6 4 2 2t h er e s e a r c ho fc u r r e n tt e c h n o l o g y 2 6 4 2 3t h ei m p l e m e n to f3 gs e r v i c ed e t e c t i o na n ds w i t c h 2 7 4 3t h em u l t i - u s eo fu s ba n dc h a r g e ri n t e r f a c eb a s e do ns e r i a lb a t t e r y 2 9 4 3 1t h eb a c k d r o po f r e s e a r c h 2 9 4 3 2t h ei m p l e m e n to f t h i sd e s i g n 2 9 c h a p t e r 5 s u m m a r y 3 1 5 1r e s e a r c hs u m m a r y 3 1 5 2c h a l l e n g e sa n dp r o s p e c t s 3 3 r e f e r e n c e s 3 4 a c k n o w l e d g e m e n t 3 6 山东大学硕士学位论文 符号说明及名词解释 a n d r o i d ：软件操作系统，是g o o g l e 开发的开源操作系统。 a p ：a p p l i c a t i o np r o c e s s o r 的缩写，即应用处理器，可完成多种计算需求。 移动互联网终端：也叫平板电脑，能够接入互联网，实现移动办公、移动娱乐 等功能。 无线传屏：一种将屏幕内容在不同设备间共享的技术。 陀螺仪：一种能够感知角速度变化的传感器。 地磁传感器：一种能够感知地球磁场的传感器，用于指示方向。 加速度传感器：也叫重力传感器，能够感知加速度的变化，由于加速度导致某 个介质发生变形，通过测量其变形量并用相关电路转化成电信号输出。 d v f s ：d y n a m i cv o l t a g ef r e q u e n c ys c a l i n g ，即动态电压频率调整，依据负载 的变化调整电压和频率，可有效降低系统运行功耗。 i p 核：i n t e l l e c t u a lp r o p e r t yc o r e ，知识产权核。指有特定功能的硬件描述语言 编写的电路模块。该模块可移植到不同的集成电路工艺下重复使用。 a s i c ：a p p l i c a t i o ns p e c i f i ci n t e g r a t e dc i r c u i t ，专用集成电路。一种为专门目的 而设计的集成电路。 c t p ：c a p a c i t i v e t o u c hp a n e l ，电容式触控屏。 a r m ：是a d v a n c e dr i s cm a c h i n e s 公司生产的微处理器。 d s p ：d i g i t a ls i g n a lp r o c e s s o r ，是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理 大量信息的器件，又称为数字信号处理器。 l p d d r 2s d r a m ：l o wp o w e rd o u b l ed a t ar a t et w os y n c h r o n o u sd y n a m i c r a n d o ma c c e s sm e m o r y ，即低功耗双倍速率同步动态随机存储器 t e g r a 2 ：t e g r a 2 嵌入式处理器是n v i d i a 公司推出应用处理器。 l c d ：是l i q u i dc r y s t a ld i s p l a y ，即液晶显示器的简称。 h d ：h i g hd e f i n i t i o n ，高清晰度。通常把分辨率达到1 2 8 0 x 7 2 0 ( 7 2 0 p ) 以上 的图像称作为高清图像。 e m m c ：为e m b e d d e dm u l t i m e d i ac a r d 的缩写，为m m c 协会所订立的内 嵌式存储器标准规格。 i i i 山东大学硕士学位论文 w i - f i ：是w i r e l e s sf i d e l i t y 的缩写，是无线局域网联盟的一个商标，基于 i e e e8 0 2 1 1 相关的网络规范。 l v d s ：是l o w - v o l t a g ed i f f e r e n t i a ls i g n a l s 的缩写，即为低压差分信号， 具有噪声低、功耗低、性能高的特点。 i p s ：i n p l a n e s w i t c h i n gl i q u i dc r y s t a l ，水平内切换液晶显示屏，是液晶 显示屏的一种，相比传统显示屏，具有视角宽、响应速度高等优点。 创新扩散理论：是传播效果研究的经典理论之一，由是美国学者埃弗雷 特罗杰斯( e m r o g e r s ) 于2 0 世纪6 0 年代提出的。 i v 山东大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第一章绪论 移动互联网是互联网、移动终端和移动通信技术相融合的产物。i d c 预计 2 0 0 9 2 0 1 3 年全球移动互联网用户的数量将从4 5 亿增长到1 0 亿：中国移动互联网 用户数已经突破创新扩散理论的临界点【l 】，行业加速成长可期，根据r o g e r s 的创 新扩散理论在互联网发展历程中的实证研究：当采用创新事物的人占到总人口的 1 0 2 0 这个临界比例后，创新扩散过程将明显加速；超过2 0 3 0 就进入了黄金发 展时期。2 0 0 9 年，中国移动互联网用户己达1 1 5 ，且在城镇用户中占比已达1 8 ， 其增长趋势将不可逆转。 移动互联网是通信、互联网、媒体、娱乐等产业融合的汇聚点【2 】，各种宽带无 线通信、移动通信和互联网技术都在移动互联网业务上得到了很好的应用。从长 远来看，移动互联网的实现技术多样化是一个重要趋势，其主要体现在以下几个 方面：网络接入技术多元化、移动终端解决方案多样化、内容制作的多元化以及 商业模式多元化。 发展移动互联网对于推进信息服务业有着举足轻重的作用，并会对未来移动 互联网、互联网乃至移动通信和电信业的发展产生深远影响。研究“基于开放平台 的移动互联网终端设计方案”项目，加强在移动互联网终端方面的研发能力、应用 实力以及标准化工作，将有力的推动我们在移动通信领域，特别是移动互联网业 务发展中的国际竞争力。 1 2 相关设计方案发展概述 自苹果公司的i p a d 上市后，目前进行移动互联网终端产品研发的公司非常多， 主要有三个方面的力量：一是原来做移动通信终端产品的公司；二是原来做p c 业 务的公司；三是原来做上网本、m p 4 、数码相框的厂商。可以说该产品领域的竞 争将会非常激烈。根据网络已经披露的消息以及同供应商沟通了解到的信息，从 h p 、d e l l 、a c e r 等p c 厂商到m o t o r o l a 、s a m s u n g 、l g 等移动通信终端 厂家再到众多的本土数码产品厂家，都已经在进行该类产品的研究和开发，有些 山东大学硕士学位论文 公司如s a m s u n g 、t o s h i b a 等已经推出了第一款产品。虽然各厂家所采用的应 用处理器方案不尽相同，有高通的方案，有n v i d i a 的方案，还有性价比较高的 f r e e s c a l e 等方案，也有采用a t o m 方案的产品，但绝大多数的厂家都选择了a r m 和a n d r o i d 的架构。海信的产品采用a r m 双核c o r t e xa 9 和a n d r o i d 的方案，充 分体现出客户对待机时间、性能体验、开机速度等方面的要求。 1 3 a n d r o i d 概述 a n d r o i d 原本出自科幻小说中机器人的名字，后被g o o g l e 公司引用作为其操作 系统的名称，该操作系统基于l i n u x 平台，于2 0 0 7 年1 1 月5 日发布，它由操作系 统、软件中间件、用户界面及应用软件组成。a n d r o i d 操作系统最初主要支持手机。 2 0 0 5 年被g o o g l e 收购，业务领域逐渐扩展到平板电脑及其他领域上。a n d r o i d 的 主要竞争对手是苹果公司的l o s 。2 0 11 年第一季度，a n d r o i d 在全球的市场份额跃 居全球第一。2 0 1 2 年7 月数据，a n d r o i d 占据全球智能手机操作系统市场5 9 的 份额，中国市场占有率为7 6 7 。 a n d r o i d 在正式发行之前，最开始有两个内部测试版本，后其命名规则变更为 用甜点作为系统版本代号。甜点命名法开始于a n d r o i d1 5 发布的时候。作为每个 版本代表的甜点的尺寸越变越大，排序如下：纸杯蛋糕( c u p c a k e ，a n d r o i d1 5 ) ， 甜甜圈( d o n u t ，a n d r o i d1 6 ) ，松饼( i ! c l a i r ，a n d r o i d2 0 2 1 ) ，冻酸奶( f r o y o ， a n d r o i d 2 2 ) ，姜饼( g i n g e r b r e a d ，a n d r o i d2 3 ) ，蜂巢( h o n e y c o m b ，a n d r o i d3 o ) ， 冰激凌三明治( i c ec r e a ms a n d w i c h ，a n d r o i d4 0 ) ，目前最新一代a n d r o i d 版本 名为果冻豆( j e l l yb e a n ，a n d r o i d 4 1 ) 。 a n d r o i d 是一个真正意义上的开放性移动设备综合平台。它包括操作系统、中 间件、用户界面和应用程序【3 】；a n d r o i d 是开源的，因此，不存在任何以往阻碍移 动产业创新的专有权障碍；a n d r o i d 一开始就支持移动互联网，可以无缝结合 g o o g l e 的应用，符合移动互联网终端互联的发展趋势，获得了主流厂商的支持。 a n d r o i d 一经推出，即获得了广大第三方软件厂商的支持，在a n d r o i dm a r k e t 上已 经有超过数万个应用。基于a n d r o i d ，可以进行有效的扩展，在兼容a n d r o i d 的基 础上，开发有特色的操作平台。a n d r o i d 的典型系统架构如下： 2 山东大学硕士学位论文 1 4a r m 概述 图1 1典型a n d r o i d 框架图 a r m ( a d v a n c e d 砌s cm a c h i n e s ) 是微处理器行业的一家知名企业，设计了大 量高性能、低耗能的r i s c 处理器及相关技术和软件。其微处理器技术具有性能高、 成本低和能耗低的特点，适用于多种应用领域，如教育、医疗、嵌入式系统等。 a r m 公司本身不生产芯片，主要进行高性能i p 的研发，然后把自己的技术授权给 全球2 0 0 多家公司【训。 a r m 采用2 r i s c ( r e d u c e di n s t r u c t i o ns e t c o m p u t e r ，精简指令集计算机) ， r i s c 结构的特点是：优先选择使用频率最高的简单指令；以控制逻辑为主，不用 或少用微码控制等。其还有具有如下特点：使用单周期指令，便于流水线操作执 行；采用固定长度的指令格式，基本寻址方式有2 - - - 3 种；大量使用寄存器，数据 处理指令只对寄存器进行操作，以提高指令的执行效率。 山东大学硕士学位论文 a r m 处理器发展迅速，目前已有a r m 7 、a r m 9 、a r m 9 e 系列、a r m l 0 e 系列及c o r t e x 系列等。其主要性能指标和路线图及与x 8 6 的对比如下： 图卜2a r m 处理器发展简图 簇溺麟蘩糕黼黼黼鬻囊 指令集i u s c c i s c 频率 8 0 0 m 1 g h z1 6 6 g h z 在单个器件上集成了所有处理需要单独的s y s t e mc o n t r o l l e rh u b 集成度器、加速器、存储器控制器以及的独立芯片组，用以提供存储器控 系统外设控制器制器、视频解码器以及i o 等功能 功耗8 0 0 m h z 时最高功耗为7 5 0 m w8 0 0 m h z 时为2 9 5 w 深度睡眠功耗 0 1 m w8 0 1 0 0 m w 封装面积1 2 x 1 2 m m13 x14 m m + 2 2 x 2 2 m m s y m b i a n 、w e b o s ，i p h o n eo s 、 操作系统支持r i m ，w i n d o w sc e ，w i n d o w sw i n d o w sx p 、w i n d o w s7 、l i n u x m p b i l e ，a n d r o i d ，嵌入式l i n u x 4 表1 1a r m 处理器和x 8 6 处理器对比 山东大学硕士学位论文 1 5 本文的主要工作以及论文内容 本文中设计了一种以a r m 应用处理器为硬件平台的，以a n d r o i d 3 2 操作系统 为软件平台的移动互联网终端方案。该系统采用两节里聚合物电池串联的电源方 案，支持t d s c d m a 制式的3 g 数据通信，支持1 0 点同时触控的电容触摸屏， 支持1 0 1 英寸w x g a ( 1 2 8 0 x 8 0 0 ) 分辨率的i p s 液晶屏，支持b t 、w i f i 无线通 信。除此之外，设计了多种传感器，用于降低功耗以及增强多媒体应用的用户体 验。设计了m i c r o s d 卡、s i m 卡、耳机等接口，配备了3 0 针的多功能接口，支持 u s bh o s t 、u s bs l a v e 、音频输出、u a r t 口等功能，以方便进行功能扩展。应用 本方案的项目总计开发时间近一年，经历了调试板开发，正式样机开发以及多次试 制后成功上市。 论文章节安排如下： 第一章绪论 第二章移动互联网终端总体设计方案 第三章单元电路设计方案 第四章关键技术分析及解决 第五章总结 山东大学硕士学位论文 第二章移动互联网终端总体设计方案 自上世纪6 0 年代开始的大型计算机时代开始，在本世纪的最初1 0 年间，计 算产品已经进入了全新的发展时代，即移动互联网时代。在这个背景下，产品凭 借更快的处理速度、更小巧的体积、改进的用户界面以及更低的价格和扩展的服 务，将会实现1 0 倍于桌面互联网时代的销量，市场前景广阔。本文所设计的方案， 结合技术发展的趋势，选择开放的a n d r o i d 操作系统为软件平台；选择低功耗、高 性能的基于a r m 的应用处理器为硬件平台进行开发，在此基础上，克服了很多难 点，解决了研发中的许多关键技术问题并形成专有技术方案。该项目主要研究内 容如下： 基于t e g r a 2 平台的a n d r i o d 系统搭建； n v i d i a 的t e g r a 2 硬件平台搭建； 基于t e g r a 2 平台的语音通话技术； 软件系统可扩展性的研究和实现； 应用商店系统的研究和对接实现； 多内置天线的开发技术； 电视、手机、平板等设备之间的互联互通技术； 多系统智能切换技术； 大容量电池串联方案的研究和实施； 低功耗的设计技术； 2 1 应用处理器方案调研 2 1 1 应用处理器主流产品解析 国内外能够提供基于a r m 的移动应用处理器的厂家较多，依据该项目的目标 要求及市场定位，我们选择了主流的方案进行了调研，对其应用处理器的路线图、 主要产品功能规格、优劣势等进行了详细的调查。选择的主要厂商有t i 、n v i d i a t 5 1 、 q u a l c o m m 6 1 、m a r v e l l 及f r e e s c a l e 等6 家公司。每一家公司选取较适合的芯片平台 进行详细对比分析，结果如下： 6 山东大学硕士学位论文 o c o w 溺l ，。催二f r e e s c f l l e 1 、= _ 制造t 艺4 5 n m4 0 n m4 5 - n m5 5 砌6 5 - n m a r ma i 蝴a r m a r m 处堙器 蔓心p j 4 v 6 1 c o r t e x a 9c o r t e x - a 9c o r t e xa 9c o r t e x a 8 处理器主频1 2 g m h zi g h z7 2 0 m 一1g h z1 g h z1 g h z 一级一；俘 3 2 k 2 5 6 k 6 4 列l m 3 2 k ，2 5 6 k 3 2 k 2 5 6 k 3 2 k ，2 5 6 k 每秒处理整数指令 5 3 0 04 5 0 05 0 0 02 4 5 02 5 0 0 ( d m i p s ) 世砂 田。= 埔杉能力 8 8 m9 0 m8 0 m 4 5 m ( 3 0 0 m p i x 3 3 m ir i 、)，s 、 d d r d d r d d r d d rd d rn a n d r m l s m a n d ( m l s & s n a n d ( m l sn a n d ( m l s & s l c l ，n o r 支持的存储器类型 l c ) n o r n a n d ( m l s & s l & s l c ) n o r & s l c ) n o r p s r m 仆1 0 p s ri m i 儡 0 b i l c ) m o b i l e p s r a m m op s ra m i o b i l ed d r d d r ed d rb i l e d d rb i l e d d r 最大支持 2 g b i td d r f u l lh df u l lh d f u l lh d f u l lh d f u l lh d 多媒体处理能 lo s o p ) o t p s l o s o p 3 0 f p s l0 8 0 p 3 0 f p s 1 0 8 0 p d e c o d e l o s o p d e c o d e e n c o d ed e c o d e e n c o d ed e c o d e e n c o d e d e c o d e 7 2 0 p e n c o d ee n c o d e w x g a ( 1 0 2 4 x 8 0 w u x g a w u x g a x g a ( 1 0 2 4 x 7 w s x g a 支持l c m 及视频0 1 t vo u t( 1 9 2 0 x 1 2 0 0 ) ( 1 9 2 0 x 1 2 0 0 6 8 ) o p e n g l ( 1 6 8 0 x 1 0 5 0 处理a p l o p e n g l e s a 、o u t o p e n g l )厂ive s)厂iv 2 0 o p e n v g1 1 e s 2 0 o u t o p e n g l 2 0 o p e n v g o u t o p e n g l e s 2 0 1 1 e s 2 0 足仃内一11 s p1 6 mc a m e r a1 2 mc a m e r a2 0 mc 甜n e l a1 2 mc a m e r an o 圭j 麸k 、j 。1 4 x 1 40 4 p i t c h1 2 x 1 20 4 p i t c h1 2 x 1 20 4 p i t c h1 6 x 1 6o 5 p i t c h1 9 x 1 90 8 p i t c h u s bu a r ts p iu s bu a r tu s bu a r t 1 2 cs d l o u s bu a r ts p i s p i1 2 cs d i os p i1 2 cs d l o u s bu a r t 叮扩展接 1 2 cs d j os p i1 2 cs d i o 1 2 s h d m l ，g 1 2 s h d m1 2 s h d m p s 饱t 仟m 1 2 s h d m i1 2 s i i a n d r o i d， l i n u x， a n d r o i d ，a n d r o i d， 支持掾作系统a n d r o i d ，l i n u x ，a n d r o i d ，l i n u x w i n d o w sl i n u x，l i n u x， m o b i l ew i n d o w s c e w i n d o w s7 s y m b i a n 表2 - 1不同厂家处理器对比 通过上表对比发现，t e g r a 2 处理器在图形处理性能、制造工艺及二级缓存配置 等指标上有较大优势。另外，综合这几个厂家在产品、价格、技术支持等方面的 差异，也进行了对比分析，结果如下表： 山东大学硕士学位论文 应用处理器平台优势劣势 集成度高，技术成熟，集成3 g m o d e m ，性价比高，技术支持好。图形加速等多媒体的 q u a l c o m m 我公司对其产品平台的开发较为处理能力略弱于n v i d i a 。 熟悉。 制程目前最先进，多媒体功能无集成3 g m o d e m ，对 非常强大，是g o o g l e 的唯一合作 语音通信的开发能力弱， n v i d l a 开发a n d r o i d 3 2 的公司。已和多家属于a p 领域的新势力。 公司开展高端产品合作。有成熟的成本高。对客户的资源要 开发板可供厂家使用。求高。 多媒体功能偏弱，且 技术支持由第三方提供， t i 技术成熟度高，芯片功耗低。 风险较大。平板电脑上应 用其平台的产品较少。 处理器性能高，公司一直在使 制程较其余厂家要落 m a r v e l l用其产品。对其产品架构较为熟 后，且平板电脑上应用其 平台的产品较少。内置t d 悉。有内置t dm o d e m 的平台。 的平台性能很低。 其i m x 5 1 系列曾中标中国电 处理器性能偏低，用 f r e e s c a l e信的l i f ep a d 产品，是亚马逊电纸 户体验不好，采用双核 c o r t e x a 9 的产品2 0 1 1 下半 书的唯一供应商，有成本优势。 年才能量产。 2 1 2 应用处理嚣选择 表2 2 应用处理器供方优劣势比较 综合上述调研信息，我们的移动互联终端致力于高端市场，目标是使该产品 成为家庭媒体的控制中心，可以与其他终端进行互联互通，这就要求终端的应用 处理器具有较强的计算和多媒体处理能力，特别是图形处理能力的增强，可以满 足商务办公和休闲娱乐的要求。所以我们选择了n v i d i a 公司的t e g r a2 作为本项目 的移动应用处理器硬件平台。基于该平台的产品总体框架如下： 山东大学硕士学位论文 2 2 软件操作系统的调研 2 2 1 主流操作系统现状研究 图2 - 1 硬件总体架构图 目前移动互联网市场主流的操作系统有a n d r o i d 、w i n d o w sm o b i l e 、i o s 、l i n u x 等，几种操作系统目前所占的市场份额如下图所示【7 】： p a l m o s o t h e r s m o e g o 。w e b 0 s b a d a l l m of o u n d a t i o n m i c r o s o f t 誓l o s r i m 图2 - 2 主流操作系统市场份额 a n d r o i d _ s y m b i a n 9 山东大学硕士学位论文 a n d r o i d 操作系统和其他操作系统的简易对比如下表： 操作系统开发公司系统家族源码模式主要特征 成熟，强大的开放性； s y m b i a n 低功耗，高处理性能； s y m b i a n 嵌入式开放源码 f o u n d a t i o n 系统运行的安全、稳定性； 多种u i ，灵活，简单易操作 w i n d o w s 功能更强大，多数