手机软件开发入门

1、手机软件开发入门手机软件的运行环境概述手机可以被看作袖珍的计算机。它有 CP、存储器(flash、RAM、输入输出设备盘、显示屏、USB、串口。它还有一个更重要的 I/O 通道，那就是空中接口。手机通过空中接口协议例如 GSM、CDMA、PHS 等和基站通信，既可以传输语音、也可以传输数据。CPU CPU 核。基带处理芯片是手机的核心，它不仅包含 CPU 核、DSP 核这些比较通用的单元，还包含通信协议处理单元。通信协议处理单元和手机协议软件一起完成空中接口要求的通信功能。随着芯片技术的不断进展，越来越多的外围电路可以被集成到基带处理芯片中，例如BAP，即基带模拟处理器。这样手机才可能越做越小

2、、越做本钱越低。CPUCPUCPUCPU CPU 上既要跑通信协议，又要实现用户界面U。DSP 安全层的各种算法等。在市场推动下，手机功能在不断进展。摄像头、MP3、蓝牙这些功能可以依靠硬件， CPU java CPU 资源有较高的要求。单CPUCPU还要兼顾很多应用软件的话，就难免吃力。于是双 CPU 手机应运而生。CPU CPU 的手机，一个CPU 认真把通信协议做好，另CPU UI、java CPU 可以做在一个芯片里面，也可以分开。市场上的实际状况是，很多手机设计公司Design House没有基带处理芯片的开发力量，他们购置国外公司的手机模块，在外面再加一块 CPU。模块跑通信协议，

3、自己加的CPUUI Design House 购置国外方案PCBUI和外设驱动。市场上那些智能手机根本上全是双CPU 方案，什么 Windows CE、SmartPhone、WindowsMobile、Symbian、嵌入式Linux 全是运行在其次块CPU 上的。这些商业操作系统无法和无线通信协议软件集成到一块CPU 上双CPU 的手机功能丰富但它们一般体积大，耗电多，本钱高。现在市场上的大局部手机还是单CPU的。目前的大局部手机应用，例如 JavaCPU 3G、4G 如何进展，小巧、有用、低本钱的单 CPU CPU 方案的手机市场还没有立足之地，又怎么谈得上引领方向呢？CPU CPU 方案

4、的通信局部。3G 4G3G 4G 是指第三代、第四代无线通信技术，对手机而言，它们改进的是空中接口的手机应用软件没有直接的联系。固然，手机的嵌入式数据业务由于更高的带宽，会产生更多的可能。不过这些可能性的实现还是会受到手机输入慢、显示屏小等条件的制约。手机软件的组成概述PC 机软件一样从中断向量表开头，由于比较小，看上去更加清楚。中断向一上电，手机就跳转到复位的处理程序，开头检查内存、初始化 C 运行环境，然后创立第一个任务。这个任务会按挨次创立、启动其它任务。绝大多数手机程序都是多任务的，但也 处理程序，模拟多任务环境。手机软件可以粗略地分成启动模块、操作系统、协议栈、数据业务、本地存储、驱

5、动程序、用户界面和其它应用。启动模块前面已经说过了，下面简洁介绍其它局部。操作系统有的操作系统会供给动态内存安排，定时函数，但这些都不是必需的。例如需要动态内存安排的模块，可以自己治理一个内存池，这样更易于隔离模块和推测内存需求。大多数手机的操作系统都是一个很小的内核，例如REX、HIOS 等。高通REX 的源代C 2、3K 的代码量。而完整的手机程序一3、4 百个C 文件，超过一百万行的代码。协议栈只有具备芯片设计力量的企业才可能开发协议栈。协议栈会使用基带处理芯片的全部资源、DSP 核。数据业务数据业务主要有两种：在前一种，手机相当于一个调制解调器，PC 机通过手机上网，网络协议全在 PC

6、 机上，手机供给数据链路。另一种是嵌入式数据业务，手机内部包含TCP/IP/PPP PC 机就可以接入 webwap 网络。本地存储手机都有本地存储功能，存储 本、短消息、用户设定等。一般手机都有一个基于flash EEPROM的。驱动程序硬件驱动一般是指外设驱动，但也有一些设备是集成在基带处理芯片中的。驱动程序包括：键盘、电源治理模块、LCD、flash、RTC、串口、USB、SIM 卡或 UIM 卡、射频驱动等。用户界面用户界面U又称作人机界面MM，它负责和用户的交互，在必要的时候调用其它模块的功能。用户界面处理手机必备功能外，也包含一些相对独立的应用程序，例如日程表、玩耍等。美工设计也是

7、用户界面设计的重要环节。其它应用其它应用包括 Java 虚拟机、WAP 扫瞄器、邮件软件等，是一些比较大，又相对独立的应用模块。根本上讲完了。大家确定看得挺没意思吧。这些程序和微软的 longhorn、metedata 有什么关系呢？手机程序绝大局部是用 C 语言写的，有很少的汇编。对于做应用软件的程序员，要求具备面对对象、设计模式的思维力量，然后用 C 语言实现出来BREWC C+，弄出很多惊异的宏来。一般应用软件的开发不用这么死板，但对各种软件设计方法的了解还是必要的。手机的核心技术手机的核心技术是芯片和协议栈，两者是密不行分的。芯片设计需要协议栈来验证， 协议栈必需充分发挥出芯片的功能。

8、芯片的 CPU 核、DSP 核都可以买到现成的单元，但通信协议局部就需要自己设计了。手机比较难做好的是耗电量、恶劣信号环境的性能等。第三方软件介绍前面讲到的软件是一个完整程序的各个局部。这些局部被放到一起编译，产生一个二JTAG 口升级时可以用串口flash 中。手机一上电，就会从指定地址开头运行。这个地址的内容就是跳转到复位处理程序的跳转指令。哈哈，又讲回头了。第三方软件是指手机可以通过数据线或者网络下载一些可执行文件到文件系统中。然后有一个装载器可以装载、执行这些文件。这样第三方就可以开发一些应用程序，下载到手机中来扩大手机功能。这些可执行文件现在主要有两种格式：java BREW 程序。

9、java 程序需要 java 虚拟机装载运行。BREW 程序是一个很惊异的东西，它实际就是用与编译手机程序一样的编量。BREW BREW 程BREWBREW程序BREW 程序能够顺藤摸瓜，找到系统供给API API 访问手机的显示、通信等功能。java 程序根本上是平台无关的，针对各种平台设计的 java 虚拟机隔离了平台的大局部特性，厂家特意供给的一些 OEM 功能除外。BREW 程序明显是平台相关，换一个 CPU，就不生疏原来的目标码了。其它java、BREW外，Windows CE、SmartPhone、WindowsMobile、Symbian、嵌入式Linux 这些商业操作系统固然可

10、以供给各种创立第三方程序的方法。在这些环境写程序和在PC 平台写程序是很相近的，根本上体会不到嵌入式编程的特点，只是屏幕小一些，输入麻烦一些。这些第三方软件不是必需的。手机在 3G 的市场中只占了一个较小的局部，网络是大头。而第三方软件相对于手机来说，所占的份额就更小了 Layer2/3 Layer1 层软件。从国际上来看，全部手机生产厂商中能够把握2022 年已经完全把握了应用层软件技术、射频电路和基带电路的开发。0E，包括 SKD引进部件组装或 CK引进零件组装；其次阶段，能独立完成构造外观设计、应用层软件设计和大批量生产技术；第三阶段，在其次阶段的根底上能完成射频电路、基带电路和 Lay

11、er2/3 层协议栈软件开发；第四阶段，在第三阶段的根底上能完成射频芯片、基带芯片和Layer1 层软件开发，标志着手机完全实现自主开发。其中，射频电路、基带电路、Layer2/3 层协议栈软件、Layer1 层软件、射频芯片、基带芯片是手机生产的核心技术。G引言2.5G GSM整机特征GSMGSM 手机电路由无线收发信机、基带信号处理电路、基带把握电路、存储电路、键盘、显示器、外部接口等局部组成。射频单元270.833kbit/sTDMAGMSK I、Q900MHz1800MHz出去，收信通路将天线接收的信号经低噪声放大、解调，产生基带 I、Q 信号，通过解调和均衡将模拟的 I、Q 信号进展

12、数字化，恢复出数字基带信号，送基带电路处理。射频单元的本振信号通常从时基电路获得基准频率，然后承受锁相环技术实现频率合成。基带芯片与基带信号处理电路移动通信的迅猛进展，从模拟移动终端到数字 GSM，再到 GPRS、3G，系统越趋简单化。同时电子系统小型化、芯片化正成为系统设计者追求的主要目标，“系统的硅片化，硅片的系统化”Systemon chip,Silicon in system已成为趋势，因此给设计者提出了前所未有的难题。GSMIC 封装和双IC装两种形式。多家公司可以大量供给成套的芯片组，如TI、ADL/TIP、Lucent、VLSI 等。这为国产手机基带芯片设计供给了有益的参考。基带

13、电路包括信道编译码，加密解密、TDMA 帧形成信道分别及基准时钟电路、8kHzAD270.833kbit/sTDMA数据流，送调制器发送。在接收通道执行与发信通道相反的过程。帧及信令把握以时钟基准局部供给统一帧号、时隙号、18bits把握器把握器实现对手机系统的把握，包括协议处理、射频电路把握、基带电路把握、键盘输入、显示器输出、SIM2.5G GSM协议软件体系包括：人机界面MMI软件GSMLIGSML2GSML3数据 效劳软件GPRSWAPMMI随着社会的进展，人们对手机的要求越来越高，良好的通话质量，美观的外形，友好的人机界面，已成为人们追求的目标。因此，手机人机界面的设计和开发无论对用

14、户还是对公司，都日益重要。其主要供给移动台手机的全面把握和手机与用户之间的接口，功能包括：用户键盘输入、手机状态和呼叫处理过程显示、SIMPIN缩位拨号等。L1OSIL1 层软件支持在物理介质上传输bit功能，是上层协议软件和硬件之间的接口。L1 软件结合上层软件执行小区选择、帧同步、发送功率、接收功率、跳频等低层功能。L1L2资源治理RR的接口用以RLCMAC 的接口用以支持分组数据业务等。另外，L1DSPDSP据交织解交织算法、噪声抑制、信道编码等功能。L2数据链路层是 OSI恳求后建立数据链路时的争抢判决等。L3GSMRR、移动治理子层MM、连接治理子层CM。CM 子层又有呼叫把握CC、

15、补充业务SS和短信息治理SMS等实体。RR 子层负责对无线链路连接物理的和数据链路连接规律的的建立、保持和释放。在空闲模式下，RR 子层负责协调进展小区的选择和重选。在专用模式下，RR 子层负责协调从报告监测结果到信道重配置的整个切换过程。MMPLMN区域被划分为很多个小的定位区域 LA，MM 子层的任务就是当移动站进入一个的定位区域时通知网络，以便能够连续跟踪移动站。此外，MM 子层还将全部其它上层协议实体的呼SDCCH；MM相对于用户是透亮的。CCMSC任务，这些任务对用户来说是不行见的。CC 子层要为呼叫议定一条适宜的通路，并告知用户呼叫进展的状况即是否被叫已经振铃、占线或号码无效等。每

16、个呼叫，不管呼人还是呼出，都有自己专用的CCCC息，保证呼叫双方的把握信息依据正确的挨次进展。SS 子层是一个简洁的状态机，它支持呼叫无关补充效劳信息以简洁的信息格式FIEFIE 信息格式的转换由内核的用户层来完成。数据通信效劳软件数据通信软件包主要是用来为异步数据传输的透亮模式非透亮模式供给终端适配功ATGSM623，即 业务功能。 软件包使用了数据效劳供给的在 RDSPATPCV.24GSM测试及维护测试及维护软件包负责监管系统启动运行、检查电池电量、支持型号认证测试、生产线上校准和整机测试等功能。它由用户应用程序或 L3 层软件激活，在低层用户的专用硬件为其供给驱动接口。GPRSGPRS

17、软件应用GPRS 12CLASS。BGSMGPRSMACAIL规律链路把握层LLC、子网相关结合层SNDCP。WAPWAP协议软件建立在基于UDPIP如GSMCSD和GPRS如 GSMSMSUSSDWWW用无线应用环境WAE，以便运营商、效劳供给商和设备制造商在不同的无线平台上有效地开展应用和业务。WAP1.2无线数据报协议WDP无线事务协议WTP无线传输安全层协议WTLS无线会话层协议WSP无线应用环境WAEWSPWAPWTPWDPWSPWSPBBrowse支持洲览型的应用。WTPWTLSWDP适合在客户机如手机上实现，完成数据包拼接及延迟响应功能，以削减消息数。WTLS 是建立在工业标准

18、TLS传输层安全协议上的安全协议，以前简称为SSL。实现对移动终端与应用效劳器密性，并供给对拒绝效劳的保护，可用于支持电子商务中的鉴权等应用，使信息不被任何可能破坏数据流的第三方的破译。WAPWTPWDPWDPWAP交换式数据效劳和分组数据效劳等各种承载网络供给不同的效劳质量，包括带宽、吞吐量、误码率、时延等参数，WDP 能够补偿这些差异的影响，并通过协议优化来提高效劳质量。WAEWWWWAE 包含了一个微型 扫瞄器，支持无线标记语言标准WAP WML Version 2022114，能够正确解析无线标记语言，并能与WMLScriptWAPWMLScriptWMLScriptWAP WMDSc

19、ript Standard Libraries标准描述的WMLScript在移动 用户界面之下，供给一个标准的接口，做到与移动 硬件无关。WAPIMvCARDvCALENDAR、WBMPWAP Push OTA协议，支持推PUSHWAGUAPROF 标准描述的用户配置信息。支持WAPCachingMedel手机产品研发实施方案技术路线射频设计研发路线 进展技术性能、牢靠性、生本钱钱、生产可行性进展评估的根底上，依据手机方案的要求，ADSEDS善测试手段及开发手段，供给综合设计力量。基带芯片开发路线ComQuestADI、T1触和合作。利用它们在芯片设计方面的成熟技术，通过购置成熟的内核模块，利

20、用世界上先进的设计仿真工具，承受先进的设计方法，共同开发完成符合 GSM2.5G 标准的基带芯片。协议软件开发路线MMI健推出的手机中去。已经完成L1、L2、L3、GPRS、WAP 等协议的消化工作，并进展了局部的编程仿真工作，现正同国外公司进展全面的协议编程合作工作。开发验证平台的硬件环境加以仿真的验证。因此，在设计软件、基带芯片和射频电路的同时，也必需进展开发验证平台的设计工作。该验证平台将承受模块化的构造，利于升级和扩展。FTA整机系统集成接口。同时在验证平台上实现软件功能测试及射频模块的初步测试。成。硬件设计中除根本功能实现及较好的整机性能指标要求以外，重点考虑好电源治理、射频单元屏蔽、可*性、安全性、电磁兼容性等方面的设计，同时考虑整机器件本钱、生产工艺、大规模生产可行性方面等内容。GPRS、STK 功能以及WAP留意手机的工业造型与构造设计，设计出外观颖大方、别致轻松、经久耐用的产品， 针对市场需求，制造良好的社会效益及企业效益。FTAFTAGSM行。国内针对国产手机的入网要求，除了供给样机测试。具有品质保障体系以外，明确需要FTAFTA市场销售