嵌入式技術(shù)在移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要 近年來，隨著我國的社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，嵌入式技術(shù)有了長足的進(jìn)步，得到廣泛應(yīng)用和重視。在移動通信系統(tǒng)中，嵌入式技術(shù)占據(jù)著核心位置，發(fā)揮重要的作用和影響。當(dāng)下，很多的嵌入式產(chǎn)品深入到了人們的生活和工作各個領(lǐng)域，已經(jīng)密不可分。在人們的生活水平和質(zhì)量不斷提高的情況下，對于嵌入式產(chǎn)品的需求越來越大，與此同時，網(wǎng)絡(luò)也實現(xiàn)了全面普及，將兩者進(jìn)行充分的結(jié)合，利用嵌入式技術(shù)進(jìn)一步促進(jìn)移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，推動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍的拓展，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。本文對嵌入式技術(shù)的結(jié)構(gòu)以及移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的闡述，并且分析和研究了嵌入式技術(shù)在移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】嵌入式技術(shù) 移動通信系統(tǒng) 移動互聯(lián)網(wǎng)

當(dāng)下，在社會發(fā)展的過程中移動通信網(wǎng)絡(luò)占據(jù)著重要的位置，嵌入式技術(shù)得到了充分的應(yīng)用和發(fā)展，兩者之間緊密結(jié)合。移動通信系統(tǒng)組成復(fù)雜，有許多關(guān)鍵技術(shù)亟待研究和解決。隨著多種新型單片機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)，移動通信系統(tǒng)的功能得到進(jìn)一步完善和豐富，通過對嵌入式技術(shù)全面、深入分析和研究，為移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的完善及其整個行業(yè)的發(fā)展提供了重要的保障。

1 嵌入式技術(shù)與結(jié)構(gòu)

嵌入式系統(tǒng)有著鮮明的特點和優(yōu)勢，主要包括高效性和簡潔性，這是一種專用的計算機(jī)系統(tǒng)，針對不同應(yīng)用場合有不同的功能組成。主要就是：根據(jù)實現(xiàn)功能，應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)，對其軟硬件進(jìn)行相應(yīng)裁剪，嵌入到具體產(chǎn)品的內(nèi)部作為控制核心。嵌入式系統(tǒng)的對象是面向用戶的需求進(jìn)行分析，與具體應(yīng)用結(jié)合發(fā)充分揮出它最大的功效和作用，經(jīng)過設(shè)計人員的合理優(yōu)化降低成本，生產(chǎn)出合適產(chǎn)品。與通用計算機(jī)系統(tǒng)相比，嵌入式系統(tǒng)有自身獨有結(jié)構(gòu)，主要包括四個方面：

（1）嵌入式系統(tǒng)的核心是中央處理器，有著非常鮮明的優(yōu)勢和特點：體積小、集成度高和低功耗等。多任務(wù)的操作系統(tǒng)，極大提高通信系統(tǒng)的工作效率和質(zhì)量，移動通信能力大大提升。

（2）嵌入式系統(tǒng)融合多種先進(jìn)的技術(shù)，主要包括電子技術(shù)、計算機(jī)軟硬件技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)等，是一種具備技術(shù)綜合，可持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展的集成系統(tǒng)。

（3）嵌入式系統(tǒng)通過對目標(biāo)需求的分析，對軟硬件精心裁剪，實現(xiàn)相應(yīng)功能，提高軟件以及系統(tǒng)硬件的效率和質(zhì)量。

（4）嵌入式操作系統(tǒng)通常固化在微處理器內(nèi)部，并沒有將其放在磁盤等載體中，可以有效提高系統(tǒng)的可靠性和執(zhí)行速度。

2 移動通信系統(tǒng)

對于移動通信系統(tǒng)來說，其發(fā)展的趨勢必定是與嵌入式技術(shù)相結(jié)合，嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計差異性很大，其核心是嵌入式處理器。相關(guān)設(shè)計人員合理選擇嵌入式微處理器，利用無線通信技術(shù)可以設(shè)計出高效能的嵌入式無線通信系統(tǒng)。

從第一代無線通信系統(tǒng)的誕生到如今，無線通信技術(shù)經(jīng)歷了2G到3G，增加了多媒體業(yè)務(wù)與用戶需求?，F(xiàn)階段無線通信技術(shù)發(fā)展成了4G，集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，未來的發(fā)展方向則是5G技術(shù)。

寬帶技術(shù)的應(yīng)用使無線通信技術(shù)有了質(zhì)的飛躍，在轉(zhuǎn)向過程中創(chuàng)造出很多無線接入技術(shù)。不同通信領(lǐng)域的無線接入技術(shù)應(yīng)用不同，之間凸顯出互補性。近幾年隨著通信技術(shù)的不斷完善與革新，不同的無線通信技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了優(yōu)勢互補。

3 嵌入式技術(shù)在移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

嵌入式技術(shù)在移動通信系統(tǒng)中應(yīng)用主要是具有網(wǎng)絡(luò)通信能力的嵌入式產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)。最初功能單一的簡單通信，到實現(xiàn)多種復(fù)雜通信協(xié)議的完善系統(tǒng)，直到現(xiàn)在的具有無線移動通信能力并提供多種接口，開放、互聯(lián)的嵌入式通信設(shè)備。

3.1 嵌入式通信設(shè)備硬件設(shè)計

具有網(wǎng)絡(luò)通信能力的嵌入式設(shè)備基本結(jié)構(gòu)如圖1所示：由微處理器、無線通信模塊，外圍工作單元電路構(gòu)成。主要的核心微處理器，新一代的嵌入式處理器已經(jīng)開始內(nèi)嵌網(wǎng)絡(luò)接口，除了支持TCP/IP協(xié)議，還有支持IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth 或IrDA通信接口中的一種或者幾種，同時也提供相應(yīng)的通信組網(wǎng)協(xié)議軟件和物理層驅(qū)動軟件。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求，未來的嵌入式通信設(shè)備必然要求硬件上提供各種網(wǎng)絡(luò)通信接口。

無線通信模塊有基于GSM/GPRS通信網(wǎng)絡(luò)或CDMA通信網(wǎng)絡(luò)的。支持通道傳輸數(shù)據(jù)和多中心數(shù)據(jù)通信，有采集串口設(shè)備數(shù)據(jù)功能，并支持支持遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、程序升級。

3.2 嵌入式系統(tǒng)軟件分析

基于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的軟件，由嵌入式操作系統(tǒng)、支撐軟件、應(yīng)用軟件構(gòu)成，是嵌入式系統(tǒng)的重要組成部分。

嵌入式操作系統(tǒng)（Embedded Operating System，簡稱：EOS）是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件，通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備接口驅(qū)動、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、可視化圖形界面等。高實時性是嵌入式操作系統(tǒng)的基本要求，也是移動通信質(zhì)量保證的重要指標(biāo)。RTOS（Real-Time Operating System）多任務(wù)操作系統(tǒng)，保證系統(tǒng)工作的實時性、可靠性。

支撐軟件是用于幫助和支持軟件開發(fā)的軟件，通常包括數(shù)據(jù)庫和開發(fā)工具，其中以數(shù)據(jù)庫最為重要。嵌入在移動設(shè)備上的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)涉及數(shù)據(jù)庫技術(shù)、分布式計算技術(shù)，以及移動通訊技術(shù)等多個學(xué)科領(lǐng)域，得到重視和廣泛的應(yīng)用。隨著移動通信技術(shù)的進(jìn)步，人們對移動數(shù)據(jù)處理提出了更高的要求。

嵌入式應(yīng)用軟件針對具體要求，基于特制硬件平臺，用來達(dá)到用戶需求的軟件。移動通信系統(tǒng)中對于時間和精度上的要求，這些嵌入式應(yīng)用軟件需要特定嵌入式操作系統(tǒng)的支持。在準(zhǔn)確性、安全性和穩(wěn)定性等方面能夠滿足實際應(yīng)用的需要，盡可能地進(jìn)行優(yōu)化，減少對系統(tǒng)資源的消耗，降低設(shè)計成本。

3.3 嵌入式系統(tǒng)的未來發(fā)展方向和趨勢

隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)得到了充分的應(yīng)用和普及，同時，也對其提出了更多更高的要求，要實現(xiàn)其進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用，就需要對多方面的因素和內(nèi)容進(jìn)行全面的分析和研究，主要包括對系統(tǒng)本身的軟件和硬件開發(fā)做到足夠的重視，對功能更加強大開發(fā)工具進(jìn)行研究和探索，對開發(fā)的環(huán)境進(jìn)行有效的優(yōu)化，不斷提高系統(tǒng)服務(wù)的高效性。所以，對于今后的嵌入式技術(shù)的發(fā)展來說，需要對芯片的集成度進(jìn)一步提高，將更多的服務(wù)功能融入其中。同時，要實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的開發(fā)和完善，對交叉開發(fā)工具等進(jìn)行科學(xué)、合理的應(yīng)用，盡可能縮短軟件開發(fā)的時間，更重要的是為軟件開發(fā)的質(zhì)量提供重要的保障。endprint

隨著網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)朝著越來越寬帶化的方向發(fā)展，移動通信產(chǎn)業(yè)將走向真正的移動信息時代。一方面，集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式微處理器已經(jīng)擁有了強大的處理能力，嵌入式系統(tǒng)作為一個綜合信息處理平臺，進(jìn)入智能化發(fā)展階段，其智能性主要體現(xiàn)在四個方面：

（1）具備開放的操作系統(tǒng)平臺，支持應(yīng)用程序的靈活開發(fā)、安裝及運行；

（2）具備PC級的處理能力，可支持桌面互聯(lián)網(wǎng)主流應(yīng)用的移動化遷移；

（3）具備高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入能力；

（4）具備豐富的多媒體人機(jī)交互界面，為用戶帶來更輕松愉快的體驗。

4 結(jié)束語

在社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，人們的生活水平和質(zhì)量得到了很大的提高，在此情況下，人們的需求不斷增多，對嵌入式技術(shù)進(jìn)行了充分的應(yīng)用和普及，推動了它進(jìn)一步的發(fā)展和進(jìn)步，通過將其接入到網(wǎng)絡(luò)中，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和社會每一個角落的連接，從而推動移動通信行業(yè)的發(fā)展，帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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作者簡介

楊東（1979-），男，陜西省安康市人。大學(xué)本科學(xué)歷。畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)，通信工程學(xué)院，信息工程專業(yè)。現(xiàn)為江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院講師。研究方向為電子通信與信息技術(shù)。

作者單位

江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 江蘇省徐州市 221116endprint