嵌入式技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用探析

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的不斷改革與創(chuàng)新，嵌入式技術(shù)得到了越來(lái)越多人的高度關(guān)注和重視。嵌入式技術(shù)作為移動(dòng)通信系統(tǒng)中的重中之重，是一項(xiàng)必不可缺的關(guān)鍵性技術(shù)。在當(dāng)前的社會(huì)大眾生活中，人們?cè)缫呀?jīng)和嵌入式產(chǎn)品密不可分，對(duì)于嵌入式產(chǎn)品的需求也越來(lái)越多，嵌入式技術(shù)被廣泛運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域中，通過(guò)充分利用嵌入式技術(shù)能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)連接到世界每一個(gè)角落，從而創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，文章將進(jìn)一步對(duì)嵌入式技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用展開(kāi)分析和探討。

關(guān)鍵詞：嵌入式技術(shù)；移動(dòng)通信系統(tǒng)；主要應(yīng)用

1 嵌入式技術(shù)及其結(jié)構(gòu)

嵌入式系統(tǒng)作為一種高效簡(jiǎn)潔的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它的工作原理是以應(yīng)用為核心，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助下，再使用可剪裁軟硬件，將其嵌入于受控器件的內(nèi)部。嵌入式系統(tǒng)往往只針對(duì)一項(xiàng)特殊任務(wù)，設(shè)計(jì)工作人員通過(guò)對(duì)它進(jìn)行合理優(yōu)化，能夠有效降低使用成本[1]。嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、產(chǎn)品以及應(yīng)用，只有在與應(yīng)用相結(jié)合下，才能最大程度上發(fā)揮出它的優(yōu)勢(shì)。

嵌入式系統(tǒng)與通用型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的不同在于以下幾點(diǎn)：（1）嵌入式系統(tǒng)往往是面向特定應(yīng)用的，嵌入式的CPU具有體積小、低功耗以及集成度高等優(yōu)勢(shì)[3]，嵌入式CPU提高了移動(dòng)通信系統(tǒng)的工作效率，將多種工作任務(wù)集成再一張芯片內(nèi)，提高了系統(tǒng)的移動(dòng)能力；（2）嵌入式系統(tǒng)中運(yùn)用技術(shù)包括了先進(jìn)的電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及半導(dǎo)體技術(shù)，它是與社會(huì)中具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，從而形成了一種技術(shù)綜合化、高度分散以及持續(xù)創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)；（3）嵌入式系統(tǒng)通過(guò)采用可剪裁軟硬件，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)硬件與軟件的高效率設(shè)計(jì)，在同一塊的硅片上使性能得到進(jìn)一步的提高，從而更具有核心競(jìng)爭(zhēng)力；（4）嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)另一個(gè)特點(diǎn)就是系統(tǒng)內(nèi)的軟件通常固化在存儲(chǔ)器芯片或者單片機(jī)本身中，而不是放置于磁盤等載體中，這樣能夠有效提高系統(tǒng)的可靠性和執(zhí)行速度。

2 移動(dòng)通信系統(tǒng)

移動(dòng)通信系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)必然是移動(dòng)通信技術(shù)與嵌入式技術(shù)的相結(jié)合，嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)存在著明顯區(qū)別性，因此，嵌入式系統(tǒng)的選擇應(yīng)用是多樣化的。嵌入式處理器作為嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，設(shè)計(jì)技術(shù)人員通過(guò)合理應(yīng)用嵌入式處理器和無(wú)線通信技術(shù)能夠設(shè)計(jì)出一個(gè)高效能的嵌入式無(wú)線通信系統(tǒng)。

GPRS具備了良好的數(shù)據(jù)傳送速率，連接費(fèi)用也相對(duì)的較為低廉。GPRS的工作原理是通過(guò)利用GSM網(wǎng)絡(luò)中未使用的TDMA信道，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的高速傳遞，有效打破了先前GSM網(wǎng)只能夠提供電路交換的思維弊端。GPRS作為2.5G的移動(dòng)通訊技術(shù)，被人們放于2G與3G的移動(dòng)通訊技術(shù)之間，它能支持X.25協(xié)議以及TCP/IP，這種傳輸通信協(xié)議是社會(huì)用戶應(yīng)用最為普遍的通信協(xié)議。

3 嵌入式技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 GPRS接入Internet模型設(shè)計(jì)

3.1.1 S3C2410芯片

S3C2410芯片主要基于ARM920T內(nèi)核，通過(guò)使用五級(jí)流水線以及哈佛結(jié)構(gòu)，作為一種低功耗和高性能的硬宏單元，能夠有效提供數(shù)據(jù)為1.1MIPS/MHS的性能。ARM920T內(nèi)核具備了綜合性能的指令、MMU和數(shù)據(jù)Cache以及高度AMBA總線接口。

3.1.2 MC35T通信模塊

MC35T通信模塊作為一種高速無(wú)線通信終端，能夠有效支持GPRSC lass8，它的顯著特點(diǎn)就是功能消耗低、體積較小、重量輕。MC35T通信模塊作為GPRS的B類通信模塊，主要涵蓋了三種數(shù)據(jù)傳輸方式，分別是GPRS、CSD、以及USSD，同時(shí)還具備了Fax功能，支持語(yǔ)音通訊。該通信模塊的工作狀態(tài)主要處于兩個(gè)頻段，一個(gè)是GSM 1800頻段，功耗為1W，能夠使用AT指令實(shí)現(xiàn)控制，另一個(gè)是EGSM900頻段，工作功耗為2W。

3.1.3 硬件實(shí)現(xiàn)

通用嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)成主要使用S3C2410處理器，然后在這個(gè)基礎(chǔ)上擴(kuò)充MC35T GPRS無(wú)線通信模塊，就能夠有效構(gòu)成嵌入式Internet連接上硬件平臺(tái)。

當(dāng)工作人員將嵌入式系統(tǒng)與Internet成功進(jìn)行連接后，它們之間互相傳輸數(shù)據(jù)的過(guò)程主要經(jīng)過(guò)三個(gè)階段，分別是S3C2410與MC35T的通信；MC35T與GPRS網(wǎng)絡(luò)的通信以及GPRS網(wǎng)絡(luò)與Internet之間的通信。其中S3C2410與MC35T的通信要經(jīng)過(guò)串口才能實(shí)現(xiàn)。

3.1.4 軟件處理

在軟件設(shè)計(jì)中，與處理器無(wú)關(guān)的代碼主要包括了uC/OS-II 的系統(tǒng)函數(shù)，在移植過(guò)程中只要把uC/OS-II.C文件涵蓋自身應(yīng)用項(xiàng)目中，就能夠有效將uC/OS-II 中任何與MCU無(wú)關(guān)的代碼涵蓋到到移植的代碼中[6]。

與處理器有關(guān)的代碼包括了對(duì)各種不同類型MCU的支持，用戶必須按照自身的MCU進(jìn)行合理的修改，一般主要是對(duì)Kernel中一些配置的改動(dòng)。當(dāng)用戶采用的是ADS2.0編譯器時(shí)，就需要了解uC/OS-II的移植主要與三個(gè)文件有關(guān)：要有效處理相關(guān)C文件（OS_CPU.H，OS_CPU_C.C 和匯編文件（OS_CPU_A.ASM）。

嵌入式移植的基礎(chǔ)框架：Bootloader、Kernel、文件系統(tǒng)。Bootloader是引導(dǎo)程序，初始化操作系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境，把操作系統(tǒng)代碼加載到C內(nèi)存，然后操作系統(tǒng)就可以啟動(dòng)并且執(zhí)行了，它對(duì)應(yīng)移植中的uboot。Kernel就是linux內(nèi)核，它是linux操作系統(tǒng)本身的代碼，uboot啟動(dòng)到最后，就是把內(nèi)核加載到內(nèi)存，跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核去運(yùn)行。文件系統(tǒng)是在linux系統(tǒng)啟動(dòng)到最后，一定要掛載一個(gè)文件系統(tǒng)，這個(gè)文件系統(tǒng)就像電腦的操作系統(tǒng)一樣。

3.2 嵌入式技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著時(shí)間的不斷推移，未來(lái)嵌入式技術(shù)的發(fā)展除了要更加注重系統(tǒng)本身的軟硬件開(kāi)發(fā)，還要提供更加強(qiáng)大的硬件開(kāi)發(fā)工具以及軟件包，要不斷優(yōu)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境，提高系統(tǒng)服務(wù)的高效性。因此，未來(lái)嵌入式技術(shù)要持續(xù)提高芯片的集成高度，融入多樣化的服務(wù)功能，滿足用戶的各種需求。在軟件方面，要合理采用交叉開(kāi)發(fā)工具技術(shù)和多任務(wù)編程技術(shù)去控制功能復(fù)雜性，優(yōu)化應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，減少軟件的開(kāi)發(fā)周期，提高軟件的開(kāi)發(fā)質(zhì)量。

基于高速發(fā)展的通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，嵌入技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)要想滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求，就必須有效提供各種網(wǎng)絡(luò)通信接口，創(chuàng)新的嵌入式處理器能夠提供內(nèi)嵌網(wǎng)絡(luò)接口，不單單能夠支持TCP/IP協(xié)議，一部分還可以支持USB、IEEE1394以及CAN等通信接口的一種或幾種。嵌入式系統(tǒng)軟件方面內(nèi)核要支持網(wǎng)絡(luò)模塊，有效將Web瀏覽器嵌入于設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)用戶能夠在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)運(yùn)用設(shè)備進(jìn)行上網(wǎng)。未來(lái)的嵌入式系統(tǒng)要強(qiáng)調(diào)編程模型的優(yōu)化，提高編譯器的性能，同時(shí)能夠?yàn)橛脩籼峁┯押玫亩嗝襟w人機(jī)界面，加強(qiáng)用戶的體驗(yàn)服務(wù)，掌握輕松的控制操作方式。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著嵌入式技術(shù)的不斷發(fā)展，各式各樣的嵌入式設(shè)備會(huì)將網(wǎng)絡(luò)連接到社會(huì)的每一個(gè)角落中，滿足廣大用戶的各種需求，帶動(dòng)整個(gè)移動(dòng)通信行業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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