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嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。目前,嵌入式系统已经广泛渗透到了人们的日常生活中。随着嵌入式技术的发展和普及,移动终端的功能越来越多,集成度也越来越高。为了解决由此带来的产品更新周期长、个性化配置困难等问题,本文在对嵌入式移动终端功能需求分析的基础上,结合模块化设计概念,研究了嵌入式移动终端的硬件结构和面向服务的软件框架,并设计了基于模块化概念的应用系统,使规模定制通过模块结构的重组得以实现,这既使用户的个性化消费需求得到了满足,又有效加速了产品的技术升级。最后,本文设计了一个基于模块化概念的应用系统,验证了系统设计方法的可行性。本文的工作主要体现在以下几个方面:
1、对使用者和生产者的需求以及现行嵌入式移动终端构架中存在的问题进行了分析;结合集中式控制、分布式控制和模块化设计思想,提出了一种便于提升嵌入式移动终端产品灵活性、扩展性和多样性的模块化硬件构架;并讨论了相关的系统设计问题。
2、针对嵌入式系统的软硬件关联度高、功能重用性差等问题,根据面向服务的软件体系结构的定义以及模块化嵌入式移动终端的硬件结构特点,提出了一种面向应用级服务的模块化嵌入式系统软件架构,以提高软件重用性,加快应用系统开发。
3、基于模块化小型分布式控制系统的使用要求以及蓝牙技术的特点,设计了一种基于蓝牙技术的模块化嵌入式系统结构,开发了以此结构为基础的多功能输入输出演示系统。
4、将情境感知、无线传感器网络和移动终端结合起来,设计了基于移动应用的情境感知系统。考虑到目前的移动终端并不具备接入无线传感器网络的能力,设计了基于uSD概念的ZigBee卡。最后,在移动终端上实现了一个基于uSD的情境感知系统,实验表明了系统的有效性和新颖性。