嵌入式系统在智能手机中的应用

嵌入式系统学习总结姓名：杨德品学号：1200901892专业：计算机软件与理论嵌入式系统在智能手机中的应用所谓的智能手机是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称。实现智能手机的智能化是因为在手机内安装了相应开放式操作系统，而无论是何种智能化手机，嵌入式系统的身影都无处不在。嵌入式系统是指硬件以一个高性能的处理器（通常是32位处理器）为基础，软件以一个多任务操作系统为基础的综合平台。我们就以目前最火的iphone手机为例来介绍嵌入式系统在手机中的应用。iphone手机使用的是ios操作系统。ios（原名iphoneOS)是由苹果公司为iPhone开发的操作系统。就像其基于的MacOSX操作系统一样，它也是以Darwin为基础的。iOS的系统架构分为四个层次：核心操作系统层（theCoreOSlayer），核心服务层（theCoreServiceslayer），媒体层（theMedialayer），可轻触层（theCocoaTouchlayer）。操作系统占用大概240MB的内存空间。iOS在用户界面的概念基础上是能够使用多点触控直接操作。关于智能手机的大脑——cpu，iPhone4使用的是Apple自家的A-4处理器集成独立显卡，频率为1GHZ=1024Mhz/1000Mhz，架构为ARMCortexA9，而iPhone3GS的ARM处理器则为Cortex-A8核心，频率600MHz。强大的高性能处理器加上苹果公司在开源系统linux基础上自行研发的ios操作系统，构成了iphone手机的嵌入式系统，再配置与操作系统相兼容的各种应用软件，就使得iphone的功能变得智能强大，再加之人性化的硬件设计和苹果公司强大的推广能力，让iphone在智能手机领域里所向披靡。作为三网融合到一个终端典范的智能手机，除了实现通讯功能外，还可以实现很多计算机和消费电子产品的功能，而且体积小，具有便携性和多功能性的双重优势，通过安装应用软件后，能随时随地的满足不同消费者的差异化需求，因而具有其他产品不可替代的独特优势。IC技术的进步为智能手机的技术进步、功能实现和性能提升提供了强有利的支撑。3G启动后，带宽的显著提升，为智能手机的许多新功能流畅实现、性能提升提供了强有力的保证。如拥有DMB（数字多媒体广播）功能的智能手机在2G和2.5G上很难实施，即使实施，效果也会差很多，画面清晰度、播放流畅性都令人质疑，而这一切在3G网上都不是问题。随着智能手机越来越普及，消费者在选购手机的时候也越来越理性化，除了关心价格和外观之外，手机的性能也成为了人们最关心的因素，大家都知道，处理器是影响手机性能的最关键的因素，像德州仪器、高通、英伟达以及三星等主流的处理器厂商，大家都已经耳熟能详。但是很多人并不知道，其实它们大部分采用的都是同一个架构——ARM架构。以ARM9处理器系列为例：ARM9系列于1997年问世，ARM9处理器系列包括ARM926EJ-S、ARM946E-S和ARM968E-S处理器。ARM926EJ-S™处理器具有一个采用Jazelle®技术的增强型32位RISCCPU、灵活的大小指令和数据高速缓存、紧密耦合内存(TCM)接口和内存管理单元(MMU)。它还提供单独指令和数据AMBA®AHB™接口，适合基于多层AHB的系统。ARM926EJ-S处理器可执行ARMv5TEJ指令集，其中包括功能得到增强的16x32位乘法器，可进行单周期MAC运算，以及16位定点DSP指令，可增强多个信号处理应用程序的性能并支持Thumb®技术。智能手机当中，诺基亚的大部分SymbianS60系统的智能手机，索尼爱立信K系列以及LG部分手机都采用了ARM926EJ-S内核。在Cortex-A9双核处理器初见端倪之后，ARM再次给大家带来惊喜，那就是ARM可能会推出一款四核芯片，最快处理速度能够达到2.5GHz，这款处理器型号为Cortex-A15。在上市的智能手机芯片当中，Cortex-A15可能是目前听说的主频最高的双核芯片了，这款芯片除了将手机CPU运行速度提升至2.5GHz以外，还可以支持超过4GB的内存，能力相当的惊人，当然如此强劲的芯片的只有在更加强悍的硬件、软件的支持下，才能够正常的发挥作用。我们可以看到，随着智能手机的普及，ARM架构也发展的越来越快，采用Cortex-A15的四核处理器已经和大家见面了。手机不再是通讯发烧友的设备，而是他们拥有的最个性化的电子消费类产品，用于管理他们的线上和线下生活。消费者使用智能手机执行各种任务，包括：访问整个Internet，包括社交网站Facebook、人人网。创建和使用包括高清晰度视频在内的多媒体内容，使用AdobeFlashPlayer10.1访问所有在线内容。GPS导航定位服务和游戏，包括使用最新的OpenGLES2.0技术的游戏。除了嵌入式处理器和应用程序处理器外，ARM还提供各种市场领先的Mali图形和视频技术，这些技术使得设备的界面更加炫酷，可以顺畅玩游戏，同时支持流式多媒体和DVC功能。此外，由于智能手机是最彰显个性的设备，为数众多的ARM合作伙伴开发了各种SoC和软件平台，从而可以为消费者提供各种不同的手机产品。消费者可以尽情选择适合自己需求和个性气质的智能手机。智能手机正面临着前所未有的发展机会和便利，随着消费者认知程度的提高和使用习惯的养成，智能手机在整个手机市场销售份额将显著提升，伴随而来的将是智能手机产业链各个环节的巨大商业机会。不仅在智能手机的应用上，现代社会的各个方面都能发现嵌入式系统的痕迹，嵌入式系统已经成为智能化时代的核心技术了。