嵌入式android操作系统实践教学改革

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1、嵌入式Android操作系统实践教学改革嵌入式Android操作系统实践教学改革摘要：以ARM为核心的Android操作系统教学体系已成为社会对通信终端开发人才的主要需求。本文通过对Android操作系统课程的主要特点分析，介绍了该课程实践教学环节的具体操作过程，并以工程应用为背景，进行了设计案例分析。　　关键词：Android操作系统教学体系课程改革　　以ARM为核心的Android操作系统涉及计算机、电子及自动控制等诸多专业知识，是现代通信终端的主流操作系统。在电气信息类专业引入和强化Android操作系统相

2、关课程，使学生掌握Android操作系统嵌入式系统的设计方法，是十分必要的。　　一、嵌入式Android操作系统课程特点　　目前，嵌入式系统教学以ARM为主，而主流的终端操作系统已经由微软的的嵌入式无线监控系统的设计为例介绍具体的实现过程。　　三、案例分析　　1.系统设计。开发应用项目的首要工作是根据用户需求，进行系统的总体设计。本设计通过GPRS/GSM网络对现场设备进行远程监控，以实现监控中心对远程设备的状态监测，提供便捷灵活的工作模式。系统采用三星公司的S3C2440嵌入式处理器和Android操作系统。S

3、3C2440使用ARM920T内核，主频是400MHz，除了集成通用的串口控制器、USB控制器、A／D转换器和GPIO等功能之外，还集成了一个摄像头接口（CAMIF），这个接口可用于视频图像采集；集成了液晶显示屏，用于软件交互的软件设计。系统检测外部输入的模拟信号和数字信号，通过GPRS通信单元传送到监控中心，并根据监控中心的指令或预设的指令对输入信号的异常做出反应，通过继电器输出控制声光电等开关或报警。系统在S3C2440处理器的控制下从CCD摄像机采集模拟视频信号，然后经过编码、DMA传输到内存缓冲，接着由软

4、件对内存中的数字视频数据进行压缩和打包，最后通过GPRS通信单元将图像以IP包的方式发送到监控中心的服务器。　　2.硬件设计。硬件平台由核心板和底板两部分组成。核心板电路采用S3C2440芯片作为CPU，外部采用两片同为三星公司的K4S561632C-TC75芯片实现64MB的SDRAM和一片K9F1G08实现128MB容量的NANDFLASH，为应用研发提供了足够的空间。　　底板电路又分为输入输出单元、视频输入单元、以太网接口、串口扩展单元、LCM显示模块和GPRS模块单元，以及电源单元。.L.　　3.软件设计

5、与实现。经过几年的发展，Android操作系统技术和产品日趋成熟，有越来越多的公司了解了Android操作系统的优点而选用Android操作系统作为主要的平台，数字视频监控应用亦不例外。Android操作系统以其独特的特性，在数字影像监控领域已经有了一段时间的应用，其可针对不同硬件设备（PC或单晶片）与数字影像监控应用需求而量身订制，不仅可免去制式系统的复杂性，并可有效减少对硬件资源的需求。Android操作系统具有内核微小、资源丰富、硬件支持广泛等特点，而且它本身开放性的架构与弹性（Scalable）设计，可针

6、对数字影像监控应用量身定做，去除与监控无关的多余功能，因此在本文实现的平台上，使用的操作系统是对Android操作系统进行了定制。系统的应用模块，包括A接口（现场监控单元与被控设备接口）通信协议，B接口（现场监控单元与区域监控中心接口）通信协议，GSMModem通信协议，视频应用，配置应用，告警应用等应用和内核分开，以便于更好地支持远程升级。现场监控主机与区域监控中心之间的通讯接口为GPRS，在传输协议上有UDP和TCP可供选择。为了现场监控主机与区域监控中心之间的通讯的可靠性，确定选用TCP协议。而为了保证告警

7、事件的及时上报，考虑每个现场监控主机与区域监控中心之间都采用两个独立的TCP链接，一个链接为区域监控中心发送命令及现场监控主机上报告警信息的通道，这个通道的数据量少，以保证传输的实时性，另一个链接为现场监控主机应答区域监控中心命令的通道，包括一般命令应答和大数据传输的应答，数据量比命令通道大，实时性不做特别限制。通过两个TCP链接的组合搭配来实现传输效率和性能的更佳平衡。区域监控中心提供两个不同的TCP服务端口以区分不同的传输通道，缺省状态下，提供10037端口，用于建立命令和告警通道，10038端口，用于建立应

8、答和大数据传输通道。现场监控主机上电后应该自动向区域监控中心请求建立链接，如果发生链路失效的情况，现场监控主机应该以一分钟为间隔周期，自动重新建链。监控主机上电以后，初始化GPRS，建立和监控中心的链接并且向监控中心发送全局标识号，进入监控网络的过程。　　4.系统调试。系统实现后在GSM/GPRS网络环境下进行测试，对静态JPEG编码方式的图像进行实时监控，功能基本符合要