android的智能工控机3g模块驱动软件开发
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 背景介绍 1
1.1.1 嵌入式系统 1
1.1.2 嵌入式开发流程 2
1.1.3 Android操作系统 4
1.1.4 3G上网 5
1.2 国内外发展现状 6
1.2.1 嵌入式系统发展的现状与趋势 6
1.2.2 Android操作系统发展的现状与趋势 8
1.2.3 3G上网发展的现状与趋势 9
1.3 方案的提出 12
1.4 论文组织结构 12
第2章 硬件基础 14
2.1 开发板的资源 14
2.1.1 三星S5PV210处理器 14
2.1.2 Arm CortexA8内核 17
2.1.3 mini PCIE接口 19
2.2 上网模块的选型 22
2.2.1 几款3G上网模块的比较 22
2.2.2 中兴MF210 26
2.3 内置3G天线 27
2.3.1 天线的比较与选择 27
2.3.2 天线性能 28
第3章 软件基础 30
3.1 开发工具及平台的建立 30
3.1.1 建立Android应用开发环境 30
3.1.2 通过Android访问硬件 31
3.2 开发板及电容屏操作系统的建立 32
3.2.1 硬件设备的连接与准备 32
3.2.2 烧写Super boot 到SD卡 33
3.2.3 使用Mini Tools快速刷系统 35
3.2.4 Android系统的安装与使用 36
第4章 3G模块驱动设计 39
4.1 修改Android操作系统的内核 39
4.2 上网模块驱动程序的设计 41
4.2.1 串口驱动的设计 41
4.2.2 RIL层的设计 44
4.2.3 增加PPP拨号以及设备
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文件和服务属性 45
4.2.4 短信收发功能的设计 48
第5章 总结与展望 50
5.1 工作总结 50
5.2 工作展望 51
致谢 52
参考文献 53
附录一 实物图 55
附录二 中英文翻译 57
第1章 绪论
1.1 背景介绍
1.1.1 嵌入式系统
嵌入式系统，其英文名为Embedded system，它是指“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”[1]。据英国电气工程师协会定义，嵌入式系统，为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的一切设备。嵌入式系统，顾名思义自然就是嵌入到一些设备之中使用的系统，它与PC这种通用计算机系统是不一样的，嵌入式系统只执行一些事先定义的带有某些特殊要求的任务。嵌入式系统只专注研究某项特定任务，所以设计人员可以方便地对其进行再编写，从而大大减小尺寸、降低成本[2]。厂商通常都进行大量生产嵌入式系统，随着产量的不断增加，成本节约也不但放大。
嵌入式系统，主要是用来掌控或监测装置、机器、工厂等大型设备的系统。国内学者届，普遍认为，嵌入式系统的定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统[3]。通俗一点讲，嵌入式系统就是一个嵌入式的处理器控制板，它的控制程序存储在其内部的ROM中。事实上，几乎所有数字接口的相关设备，都会使用嵌入式系统。
嵌入式系统一般指非PC系统，它包括的两部分，显而易见的是硬件和软件。嵌入式操作系统一般是要求能够进行实时操作的，例如在工厂作业中，如果不能实时操作，必然会在出现问题时因为无法立即执行相应补救操作而造成重大损失。嵌入式系统自然同样要求可以多任务操作，毕竟在实际使用中绝大多数不可能只是单纯地执行某一任务，这是不现实的。它的软件部分包括了操作系统软件和应用程序编程，操作系统则要求可以实时和多任务操作。通常，当设计者使用嵌入式系统是，都是用操作系统控制硬件，应用程序控制系统运行，所以技术人员常常将软硬件结合起来。
经过对嵌入式的一些深入了解后，必然会发现，组成嵌入式的核心，就是一个或者多个单片机或微处理器。它们都已经事先编程好了用来执行少数几项任务。嵌入式系统在生产出厂后，它们上面的软件一般是暂时不会变化的，也很难会有变化，因此常常被成为“固件”。这点与通用计算机不同，因为它是可以运行用户所选择的软件的。
嵌入式操作系统，英文名就是Embedded Operating System，可以简称为EOS。EOS就是指用在嵌入式系统中的操作系统。嵌入式系统在当今社会的使用，自是相当广泛的，几乎一切挂着智能控制之名的设备都必然是有嵌入式系统。EOS掌管嵌入式系统的所有软件和硬件资源的分配、任务调度和控制，并且协调并发事件[4]。它就像是一个敬业且能力超强的领导者，有序而高效地掌管着系统所遇到的一切问题。嵌入式操作系统必须体现它所在系统的特征，当对系统提出某些所要求的功能是，能够进行装卸某些模块来达到。目前国内外在嵌入式领域得到广泛运用的操作系统主要有：嵌入式实时操作系统μC/OSII、嵌入式Linux、Windows Embedded等，以及现如今大热的应用与智能手机以及平板电脑中的Android操作系统等。
1.1.2 嵌入式开发流程
嵌入式的开发流程分为八步骤，具体如下：
第一步：建立开发环境
操作系统一般就使用Linux，本文所使用的Android，不过Android的内核实质上也是Linux，选择全部安装或者是只安装一部分功能，通过网络是可以下载相应的GCC，当然在无法寻找到正确的安装包的话，又或者是实在嫌麻烦，自然是可以直接安装由Smart210开发板的生产厂家所提供的相应交叉编译器，一般在购买开发板时，厂家都是会提供相应的光盘资料的，其中就包括其内核文件以及各种开发工具的安装包。
第二步：配置开发主机
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 背景介绍 1
1.1.1 嵌入式系统 1
1.1.2 嵌入式开发流程 2
1.1.3 Android操作系统 4
1.1.4 3G上网 5
1.2 国内外发展现状 6
1.2.1 嵌入式系统发展的现状与趋势 6
1.2.2 Android操作系统发展的现状与趋势 8
1.2.3 3G上网发展的现状与趋势 9
1.3 方案的提出 12
1.4 论文组织结构 12
第2章 硬件基础 14
2.1 开发板的资源 14
2.1.1 三星S5PV210处理器 14
2.1.2 Arm CortexA8内核 17
2.1.3 mini PCIE接口 19
2.2 上网模块的选型 22
2.2.1 几款3G上网模块的比较 22
2.2.2 中兴MF210 26
2.3 内置3G天线 27
2.3.1 天线的比较与选择 27
2.3.2 天线性能 28
第3章 软件基础 30
3.1 开发工具及平台的建立 30
3.1.1 建立Android应用开发环境 30
3.1.2 通过Android访问硬件 31
3.2 开发板及电容屏操作系统的建立 32
3.2.1 硬件设备的连接与准备 32
3.2.2 烧写Super boot 到SD卡 33
3.2.3 使用Mini Tools快速刷系统 35
3.2.4 Android系统的安装与使用 36
第4章 3G模块驱动设计 39
4.1 修改Android操作系统的内核 39
4.2 上网模块驱动程序的设计 41
4.2.1 串口驱动的设计 41
4.2.2 RIL层的设计 44
4.2.3 增加PPP拨号以及设备
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文件和服务属性 45
4.2.4 短信收发功能的设计 48
第5章 总结与展望 50
5.1 工作总结 50
5.2 工作展望 51
致谢 52
参考文献 53
附录一 实物图 55
附录二 中英文翻译 57
第1章 绪论
1.1 背景介绍
1.1.1 嵌入式系统
嵌入式系统，其英文名为Embedded system，它是指“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”[1]。据英国电气工程师协会定义，嵌入式系统，为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的一切设备。嵌入式系统，顾名思义自然就是嵌入到一些设备之中使用的系统，它与PC这种通用计算机系统是不一样的，嵌入式系统只执行一些事先定义的带有某些特殊要求的任务。嵌入式系统只专注研究某项特定任务，所以设计人员可以方便地对其进行再编写，从而大大减小尺寸、降低成本[2]。厂商通常都进行大量生产嵌入式系统，随着产量的不断增加，成本节约也不但放大。
嵌入式系统，主要是用来掌控或监测装置、机器、工厂等大型设备的系统。国内学者届，普遍认为，嵌入式系统的定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统[3]。通俗一点讲，嵌入式系统就是一个嵌入式的处理器控制板，它的控制程序存储在其内部的ROM中。事实上，几乎所有数字接口的相关设备，都会使用嵌入式系统。
嵌入式系统一般指非PC系统，它包括的两部分，显而易见的是硬件和软件。嵌入式操作系统一般是要求能够进行实时操作的，例如在工厂作业中，如果不能实时操作，必然会在出现问题时因为无法立即执行相应补救操作而造成重大损失。嵌入式系统自然同样要求可以多任务操作，毕竟在实际使用中绝大多数不可能只是单纯地执行某一任务，这是不现实的。它的软件部分包括了操作系统软件和应用程序编程，操作系统则要求可以实时和多任务操作。通常，当设计者使用嵌入式系统是，都是用操作系统控制硬件，应用程序控制系统运行，所以技术人员常常将软硬件结合起来。
经过对嵌入式的一些深入了解后，必然会发现，组成嵌入式的核心，就是一个或者多个单片机或微处理器。它们都已经事先编程好了用来执行少数几项任务。嵌入式系统在生产出厂后，它们上面的软件一般是暂时不会变化的，也很难会有变化，因此常常被成为“固件”。这点与通用计算机不同，因为它是可以运行用户所选择的软件的。
嵌入式操作系统，英文名就是Embedded Operating System，可以简称为EOS。EOS就是指用在嵌入式系统中的操作系统。嵌入式系统在当今社会的使用，自是相当广泛的，几乎一切挂着智能控制之名的设备都必然是有嵌入式系统。EOS掌管嵌入式系统的所有软件和硬件资源的分配、任务调度和控制，并且协调并发事件[4]。它就像是一个敬业且能力超强的领导者，有序而高效地掌管着系统所遇到的一切问题。嵌入式操作系统必须体现它所在系统的特征，当对系统提出某些所要求的功能是，能够进行装卸某些模块来达到。目前国内外在嵌入式领域得到广泛运用的操作系统主要有：嵌入式实时操作系统μC/OSII、嵌入式Linux、Windows Embedded等，以及现如今大热的应用与智能手机以及平板电脑中的Android操作系统等。
1.1.2 嵌入式开发流程
嵌入式的开发流程分为八步骤，具体如下：
第一步：建立开发环境
操作系统一般就使用Linux，本文所使用的Android，不过Android的内核实质上也是Linux，选择全部安装或者是只安装一部分功能，通过网络是可以下载相应的GCC，当然在无法寻找到正确的安装包的话，又或者是实在嫌麻烦，自然是可以直接安装由Smart210开发板的生产厂家所提供的相应交叉编译器，一般在购买开发板时，厂家都是会提供相应的光盘资料的，其中就包括其内核文件以及各种开发工具的安装包。
第二步：配置开发主机
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