腕式计算终端系统的设计与实现

发布时间：2017-05-02 19:05

  本文关键词：腕式计算终端系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：从桌面PC机、膝上笔记本、智能手机、腕式智能手表到头戴式计算机,计算机在使用方式、使用环境、外部形态、应用场合等方面发生了巨大的变化。可以看出人们追求更快捷、更方便、人机紧密交互的计算机。腕式计算终端作为一种可穿戴的、解放双手、人机紧密交互的移动计算机,具有可穿戴性、移动性和自然交互性。本论文针对腕式计算终端的特点,结合工程作业辅助的应用,开发出一款腕式计算终端原型系统,辅助工程技术人员进行企业日常的设备安装、升级、维护、拆卸、运行监控和故障诊断等作业。有效提高企业现场作业效率,从而实现现代制造企业的设备维护领域视情维修。本文主要是基于ARM Crotex-A8架构,开发新一代的腕式可穿戴计算机终端。深入研究硬件平台结构,详细探讨硬件电路设计、PCB设计、Android系统移植和驱动开发过程中的关键技术。采用全志A10处理器、AXP209电源芯片组和Android4.04软件平台,开发出一款腕式计算终端样机,较好的满足工业现场作业的需求。本文研究工作主要包括以下四个方面。1)根据系统设计的需求分析,提出系统的整体方案设计。针对腕式计算终端在企业现场作业辅助中的需求,提出系统硬件平台的整体方案,包括核心平台的选型、硬件构架方案以及系统软件架构。2)根据系统整体方案,进行具体硬件电路设计和PCB设计。采用Cadence公司的OrCAD软件设计处理器核心模块、电源模块、时钟模块、存储模块、Bluetooth模块、WIFI模块、Zigbee模块、传感器模块以及外围接口电路等。接着生成网络报表文件导入Mentor公司的PADS软件,进行PCB元件布局、布线设计。3)根据提出的系统软件架构,进行系统软件开发。包括编译Android系统源码,裁剪Linux内核,配置系统文件以及定制模块驱动移植。4)设计后期测试与评估:在完成设计、制板、贴片等工作后,搭建测试平台,对该移动终端软硬件进行调试和功能验证。并给出调试方案和测试结果。本文最后对开发出的腕式计算终端样机,进行功能和非功能评估、验证,结果表明系统达到了课题需求分析提出的指标要求。
【关键词】：腕式计算终端 作业辅助 全志A10 Android
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP368.33
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 课题的研究背景及意义11-12
• 1.2 可穿戴终端的发展现状以及趋势12-15
• 1.3 可穿戴终端在企业现场作业辅助中的应用15-16
• 1.4 本文主要研究内容16-18
• 第二章 腕式计算终端系统架构设计18-30
• 2.1 需求分析18-20
• 2.1.1 系统功能性需求18-19
• 2.1.2 系统非功能性需求19-20
• 2.2 系统平台的选型20-24
• 2.2.1 Intel超移动平台20-21
• 2.2.2 MIPS平台21-22
• 2.2.3 ARM平台22-23
• 2.2.4 全志A10处理器23-24
• 2.3 系统整体架构设计24-29
• 2.3.1 系统硬件平台架构24-27
• 2.3.2 系统软件平台架构27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 腕式计算终端的硬件设计与实现30-43
• 3.1 时钟模块设计30-31
• 3.2 存储模块设计31-33
• 3.2.1 内存模块设计31-32
• 3.2.2 NAND Flash存储模块设计32-33
• 3.3 系统电源模块设计33-36
• 3.3.1 系统电源整体设计33-35
• 3.3.2 5V转 3.3V电源转换模块35
• 3.3.3 2.5V、1.8V及 1.5V电源转换模块35-36
• 3.4 通信模块电路设计36-38
• 3.4.1 Bluetooth模块电路36-37
• 3.4.2 Zigbee模块电路37-38
• 3.4.3 射频模块电路38
• 3.5 系统PCB设计38-42
• 3.5.1 PCB叠层设计38-39
• 3.5.2 器件的布局设计39-40
• 3.5.3 PCB关键信号设计40-42
• 3.5.4 PCB主板实现42
• 3.6 本章小结42-43
• 第四章 ANDROID系统移植及驱动程序设计43-65
• 4.1 Android系统源码获取及编译43-51
• 4.1.1 Android源码获取43-44
• 4.1.2 Android系统编译脚本分析44-45
• 4.1.3 系统源码编译及问题解决45-51
• 4.2 Android系统裁剪及配置51-54
• 4.2.1 Linux内核配置与裁剪51-52
• 4.2.2 Android系统配置52-54
• 4.3 Android系统的驱动程序设计54-64
• 4.3.1 Android系统架构54-56
• 4.3.2 手电筒驱动程序移植56-60
• 4.3.3 Zigbee驱动程序移植60-61
• 4.3.4 传感器驱动程序移植61-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第五章 系统调试与测试65-79
• 5.1 系统调试与测试环境65-66
• 5.2 系统调试66-73
• 5.2.1 系统硬件调试66-68
• 5.2.2 系统软硬件整机调试68-73
• 5.2.3 系统调试结果73
• 5.3 系统功能测试73-77
• 5.3.1 系统接.测试74
• 5.3.2 主板板载模块测试74-76
• 5.3.3 数据采集卡测试76-77
• 5.4 系统性能测试77-78
• 5.5 本章小结78-79
• 第六章 总结与展望79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-84
• 附录84-85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 陈东义;夏侯士戟;黄志奇;李薪宇;宋海涛;;面向工业应用的可穿戴计算技术[J];电子科技大学学报;2009年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 马新芳;便携式设备电源管理研究[D];华中师范大学;2008年

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本文编号：341502