移动终端系统设备驱动模型研究与设计

论文摘要

伴随着信息技术的进步,手机已经从纯粹的语音通信工具发展到集多媒体、数字娱乐功能和通信功能于一身的移动终端设备,特别是将通信模块和应用模块分离的智能手机的出现,对手机设计带来了新的挑战。传统手机系统或者是基于简单的控制程序,或者是基于实时操作系统内核调度的多任务轮转系统,这些都不能满足现在的需求。这样,手机的软件系统就要随之更新,一方面需要引入多任务的嵌入式操作系统,另一方面引入高效的软件复用技术。本文涉及的和欣嵌入式操作系统、CAR构件技术就是适用这些需求的一种嵌入式操作系统与软件编程模型。由于和欣也是基于CAR构件技术的操作系统,所以二者是相辅相成的。设备驱动程序作为手机软件系统中十分重要的模块,直接影响着整个软件系统的性能。现在手机新的功能要有更多种类的设备支持,对设备的使用频率更高,很多情况下要同时使用多种设备,可以说设备驱动程序性能的好坏在很大程序上决定了手机软件的性能。本文就是以手机软件系统为背景,基于和欣嵌入式操作系统,并将CAR构件技术应用到设备驱动程序中,研究如何开发高效的设备驱动程序。本文介绍了和欣嵌入式操作系统和CAR构件技术,分析了手机一般的硬件软件系统,阐述了设备驱动程序在整个系统中的位置及与其它模块的相互关系,分析了设备驱动程序的结构,并论证了利用CAR技术得到的构件化设备驱动模型。论文还具体实现了手机系统中的摄像头驱动构件,描述了具体的实现细节和测试过程,对测试结果进行分析并提出了改进措施。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 项目背景
• 1.2 研究目的及意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 论文的主要工作及章节安排
• 第二章 和欣嵌入式操作系统
• 2.1 和欣嵌入式操作系统概述
• 2.1.1 “和欣”灵活内核
• 2.1.2 和欣操作系统提供的功能
• 2.1.3 和欣构件运行平台
• 2.2 CAR 构件技术
• 2.2.1 CAR 构件技术概要
• 2.2.2 CAR 构件技术在“和欣”技术体系中的作用
• 2.2.3 如何用CAR 技术编程
• 2.3 小结
• 第三章 手机软硬件系统
• 3.1 手机硬件
• 3.1.1 手机硬件原理
• 3.1.2 手机硬件单元
• 3.2 手机软件
• 3.2.1 手机软件架构
• 3.2.2 手机操作系统
• 3.2.3 手机软件源代码
• 3.3 手机开发过程
• 3.3.1 手机的开发模式
• 3.3.2 手机软件开发平台
• 3.4 智能手机系统
• 3.5 小结
• 第四章 构件化设备驱动模型
• 4.1 设备驱动模型概念
• 4.2 设备驱动设计思想
• 4.2.1 设备驱动功能
• 4.2.2 设备驱动设计要点
• 4.3 设备驱动通用软件架构
• 4.3.1 应用接口模块
• 4.3.2 驱动主程序体模块
• 4.3.3 与微控制器的接口模块
• 4.4 传统设备驱动程序的缺点
• 4.5 构件化设备驱动模型可行性
• 4.5.1 用CAR 技术封装设备驱动程序
• 4.5.2 基于灵活内核的构件化驱动程序
• 4.6 构件化设备驱动模型基本设计
• 4.7 构件化设备驱动模型的意义
• 4.8 小结
• 第五章 摄像头驱动模块的实现
• 5.1 模块设计
• 5.1.1 系统组成
• 5.1.2 系统工作流程
• 5.1.3 系统完成指标
• 5.2 硬件平台介绍
• 5.2.1 Intel PXA270 相关接口
• 5.2.2 图像传感器OV2640
• 5.2.3 硬件连接图
• 5.3 软件设计及实现
• 5.3.1 软件架构
• 5.3.2 摄像头感应器的初始化
• 5.3.3 利用CAR 实现摄像头驱动构件
• 5.3.4 IPP 的应用
• 5.3.5 DMA 的实现
• 5.4 结果测试及改进措施
• 5.4.1 功能角度测试
• 5.4.2 效果角度测试
• 5.4.3 性能角度测试
• 5.5 小结
• 第六章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献