电脑与电信
主办单位:广东省科技厅
国际刊号:1008-6609
国内刊号:44-1606/TN
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PDA开发技术的探讨

  摘要:近几年,随着信息的数字化,PDA发展特别迅猛,PDA的普及率正呈高速增长的态势。针对不同的用户群体,其功能更多元化、个性化,使得更多的新技术不断被应用,PDA的更新换代简直令人眼花缭乱,而其高额的回报已成为众多厂商追逐的对象,其丰富实用的功能为人们通往信息之路提供了一条捷径,所以日后PDA的发展会有更为广阔的空间。本文在介绍PDA应用背景的基础上,详细分析了模型中PDA硬件设计及软件操作系统的总体方案,并提出了部分模块的详细设计方法。

  关键词:PDA;开发;MC68EZ328

  Abstract: In recent years, with the digitization of information, PDA development, especially the rapid, PDA penetration is becoming high-speed growth. For different user groups, and its function is more diversified, personalized, and more continue to be the application of new technologies, PDA's replacement is dazzling, and its high level of return has become the object of many vendors chasing rich the function of practical information for people on the road to provide a shortcut, so the future development of PDA will be much scope. This paper introduced the background of PDA applications on the basis of a detailed analysis of the model of PDA hardware and software design of the overall plan of the operating system and made a part of the detailed design module.

  Keywords: PDA; Development; MC68EZ328

  一、PDA概述

  PDA(Personal Digital Assistant),即所谓的“个人数字助理”,实际上是一种比笔记本电脑还要小得多的手持式电脑,可以用作电子笔记本处理简单日常业务,或传递电子信息。按照其功能范围可以分为广义和狭义两种,具体如下:广义PDA即通常所说的掌上电脑,这种手持设备兼有计算、网络、传真、电话等多种功能,使得个人信息管理变得尤为方便,网上冲浪、收发电子邮件都可以通过无线方式解决。

  二、PDA的设计

  2.1 基于PDA的应用模型

  当今社会朝着信息化网络化发展的步伐不断加快,无线网络和智能手持终端的快速发展。当智能手持终端和无线网络应用到我们的生活工作中,企业应用有了更多的选择。比如移动作业人员,只要将PDA上将采集的数据和调度中心服务器同步,便可以把数据传输到服务器,从而可以节约移动设备的存储空间;警务人员在外地执勤,可通过手持PDA连接上警务部门内部网络后,便可以查阅某一嫌疑犯的基本资料,并能把最新情况及时上报给警务部门;大型酒店通过PDA点菜、打印菜单,不仅给顾客提供方便,而且简化点菜流程、实现了酒店的信息化管理。这些功能的实现都是建立在基于智能手持设备和无线网络的移动信息系统之上。

  2.2 硬件设计总体方案

  MC68EZ328芯片是摩托罗拉公司专为掌上电脑开发的一款数据处理芯片,可以直接驱动LCD显示,有专用的红外、UART和SPI接口,还可以直接驱动DRAM。本硬件设计以MC68EZ328芯片为核心,附以电源电路及其它外围接口电路组成。它由CPU模块、MEMORY模块、触摸屏接口模块、LCD接口模块、通讯模块、主电源模块、按键模块、背光模块、电源模块以及音频电路模块等主成。本PDA软件采用人机友好界面,每一功能都通过一个图标直观的展现在用户面前,用户只需要点击图标,便可进入该项功能菜单,这就需要触摸屏来响应用户的输入,配合软件系统进行手写识别。为了在晚间或昏暗的条件下使用,还必须加上液晶背光。电源管理对整个PDA的功耗及选择进入各种运行模式都起着至关重要的作用。

  2.3 软件操作系统设计总体方案

  PPSM(Personal Portable System Manager)是Motorola专为龙珠系列微控制器开发设计的一种精简的操作系统,本软件将基于PPSM,继而开发其它应用程序,使得整个操作系统占用内存小,运行高效。具体特点如下:

  (1)运行环境

  为方便使用,软件系统的用户界面为图形界面。全部的系统功能以控件形式出现在初始界面中,用户仅需简单地点击表示某项系统功能的控件或图标,就可方便地执行某个系统功能。

  (2)故障处理

  在系统软件的的运行过程中,对一般的操作错误可给出错误警告和操作提示,以防止数据的丢失和系统死机。

  (3)可使用性:本软件将具有友好的人机界面,每一功能都通过一个图标直观展现在用户面前,用户只需要点击图标,便可进入该项功能菜单。覆盖全面的帮助功能可在线解答用户使用过程中遇到的疑问。可通过软件的异常处理、RESET键复位、电源复位等方式保证软件在各种情况下故障排除后正常使用。

  (4)安全性系统设有密码保护功能和对某些重要信息删除、修改操作的提示功能,防止偶然或恶意访问、使用、修改或泄密。

  (5)可维护性用户可根据个人需要和工作要求,灵活地对系统界面进行管理维护;对用户的个人信息(名片夹、一记事本等)可随时进行增删、修改、编辑,应用软件的升级、添加都简单易行。

  三、详细设计详

  硬件设计采用Motorola龙珠芯片(MC68EZ328)作为微控制器,并由相应外围电路组成CPU模块,附以MEMORY模块、触摸屏接口模块、LCD接口模块、通讯模块、主电源模块、按键模块、背光模块、电源模块以及音频等电路模块。

  3.1 CPU模块

  MC68EZ328(Dragon BallE2)微处理器是龙珠芯片的第二代产AAA,集成了功能强大的MC68EC000处理器和其它智能外设模块及典型的系统接口电路,其特点如下:

  MC68EZ328的内核MC68EC000采用低功耗的高速CMOS工艺,有32位地址总线和16位数据总线,16个32位的数据和地址寄存器,56条功能强大的指令并支持多种高级语言,7级优先级控制器和14种寻址模式及5种数据类型。此内核与其它M68000系列完全指令兼容。

  锁相环和功率控制:外部晶振或内部锁相环(PLL)振荡器都可以产生系统时钟。为了节能,可以关掉不用的外设、降低微处理器时钟或禁止处理器。从低功耗模式返回会产生中断,可编程中断源可以唤醒系统。

  SPI主要用于控制外部设备,数据传送和收发都与SPI时钟同步。在主模式下通过SPI同步时钟数据可以由CPU发送到外设。

  DART和IrDA支持标准的异步通讯协议于外设通信,波特率为300bps-1152bps,DART能够提供脉冲直接驱动标准的红外收发设备。

  引导模式通过DARTD端口下载数据和编程系统存储器而不需预装监视或引导码,还可以执行在目标系统上一些简单的硬件调试程序。

  DRAM控制器提供完好的连接与市面上大多数DRAM,可以连一到两块最大容量为4Mbyte的DRAM。

  存储器映射系统复位基地址为OxFFFFF000或OxFFFF00028F320C3为Intel公司用0.18微米工艺推出的基于块的闪速存储器。128位保护寄存器作为FLASH唯一识别标志,采用应用灵活的智能电压工艺。最大存取时间为70ns,功耗极低,其灵活的块锁定特征允许任一存储块锁定或解锁从而提供代码保护。

  用户命令接口(CUI)用于管理微处理器(或微控制器)与FLASH Memory之间的连接。写状态机自动执行编程和擦除算法及时序(包括校验),从而释放微控制器(或微处理器)。状态寄存器用于显示WSM的状态。

  3.2 软件设计概要

  以MOTOROLA的的CPUMC68EZ328为核心的16位单片机系统;软件平台:MOTOROLA的PPSMOS;通讯协议:IRDA1.0标准红外协议和RS232以及自己制定的数据交换协议。本软件系统运行于硬件和软件开发平台之上,协同硬件功能,共同完成产品所需的全部功能。其中通讯功能采用IRDA标准红外协议和RS232,通过红外端口和RS232串口,完成数据交换的功能。

  (1)用户接口

  A、界面图标:每一种应用程序都通过一个形象的图标显示在面板上,用户点击图标后,进入该图标对应的中断程序。

  B、文本输入窗口:用于让用户输入名片夹信息(如姓名,地址,电话号码等),记事内容,行程计划内容等。

  C、命令按钮:用户可通过按键操作查找、新增、删除或编辑名片夹、记事本、行程簿等信息;

  D、错误操作提示,如对数据库操作错误会有提示信息,如数据库己为空、记录数太多和无法增加等。

  E、按键:用户可以通过PDA外壳上的按键开机、关机或调用某一应用程序。

  (2)外部接口与硬件设备之间的接口:

  A、程序下载接口:本软件系统通过RS232口和专门的下载软件下载到指定的硬件设备的内存中,在程序下载前,须把RS232管脚中对应于BOOTSTRAP的管脚置低。

  B、中断接口,本软件系统通过中断处理响应硬件设备上的操作,如按键按下,笔尖触压等。

  C、通讯接口:本系统通过RS232串口和红外接口,与PC机或同类PDA进行数据交换。

  参考文献

  [1]高霞,手持式终端在现在商业中的应用,商场现代化,2002.6

  [2]王乐鹏,黄立平。移动作业系统的客户端解决方案,计算机与现代化,2003,第5期

  [3]吕捷,GPRS技术[M]北京:北京邮电大学出版社,2001.8:1-127

  [4]徐济仁,GPRS技术与应用。无线电工程。2002,32(10):23-26

  [5]蒋文怡,钟章队。GPRS技术讲座[J].中国数据通信。2002,4(6):77-82

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