嵌入式移动通信技术的研究及发展

　　【摘要】 随着信息技术的飞速发展，嵌入式系统应用的范围越来越广，手机、PDA、网络冰箱、机顶盒等嵌入式产品越来越普及。形式多样的嵌入式设备正努力把Internet连接到人们生活各个角落，中国嵌入式设备的潜在消费者数量将以亿为单位。如果说PC机的发展带动了整个桌面软件的发展，那么嵌入式产品的广泛普及必将为嵌入式系统软件产业的蓬勃发展提供无穷的推动力。
　　本文首先介绍嵌入式系统的基本概念，包括嵌入式系统设计的过程、嵌入式操作系统和嵌入式开发的具体步骤。
　　【关键词】 嵌入式系统;移动通信技术；GPRS
　　
　　一、嵌入式移动通信技术的发展现状及趋势
　　
　　Internet与网络的迅速普及应用，并向家庭领域不断扩展，使消费电子、计算机、通信（3C）一体化趋势日趋明显，嵌入式系统再度成为研究与应用的热点。未来嵌入式系统有以下几大发展趋势：
　　嵌入式开发是一项系统工程，因此要求嵌入式系统厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身，同时还需要提供强大的硬件开发工具和软件包支持。目前很多厂商已经充分考虑到这一点，在主推系统的同时，将开发环境也作为重点推广。比如三星在推广Arm7，Arm9芯片的同时还提供开发板和版及支持包（BSP），而WindowCE在主推系统时也提供Embedded VC＋＋作为开发工具，还有Vxworks的Tonado开发环境，DeltaOS的Limda编译环境等等都是这一趋势的典型体现。当然，这也是市场竞争的结果。
　　网络化、信息化的要求随着因特网技术的成熟、带宽的提高日益提高，使得以往单一功能的设备如电话、手机、冰箱、微波炉等功能不再单一，结构更加复杂。这就要求芯片设计厂商在芯片上集成更多的功能，为了满足应用功能的升级，设计师们一方面采用更强大的嵌入式处理器如32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP增强处理能力，同时增加功能接口，如USB，扩展总线类型，如CAN BUS，加强对多媒体、图形等的处理，逐步实施片上系统（SOC）的概念。软件方面采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能复杂性，简化应用程序设计、保障软件质量和缩短开发周期。
　　网络互联成为必然趋势：未来的嵌入式设备为了适应网络发展的要求，必然要求硬件上提供各种网络通信接口。传统的单片机对于网络支持不足，而新一代的嵌入式处理器已经开始内嵌网络接口，除了支持TCP／IP协议，还有的支持IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口中的一种或者几种，同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。软件方面系统内核支持网络模块，甚至可以在设备上嵌入Web浏览器，真正实现随时随地用各种设备上网。
　　精简系统内核、算法，降低功耗和软硬件成本：未来的嵌入式产品是软硬件紧密结合的设备，为了减低功耗和成本，需要设计者尽量精简系统内核，只保留和系统功能紧密相关的软硬件，利用最低的资源实现最适当的功能，这就要求设计者选用最佳的编程模型和不断改进算法，优化编译器性能。因此，既要软件人员有丰富的硬件知识，又需要发展先进嵌入式软件技术，如Java、Web和WAP等。
　　提供友好的多媒体人机界面：嵌入式设备能与用户亲密接触，最重要的因素就是它能提供非常友好的用户界面。图像界面，灵活的控制方式，使得人们感觉嵌入式设备就像是一个熟悉的老朋友。这方面的要求使得嵌入式软件设计者要在图形界面，多媒体技术上痛下苦功。手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图像都会使使用者获得自由的感受。目前一些先进的 PDA 在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布，但一般的嵌入式设备距离这个要求还有很长的路要走。
　　
　　二、GPRS 接入Internet模型设计
　　
　　下面我们以S3C2410芯片为例介绍嵌入式在通信技术方面的应用。
　　传统的GSM网络仅能9.6Kbit/s速率的数据传输业务，这远远不能满足用户对高速无线数据业务的需求。GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线业务）是构架在传统ＧＳＭ网络之上的一种标准化的分组交换数据业务，它可以提供高达115kbit/s速率的分组数据业务，从而使得包括图片、话音和视频的多媒体业务在无线网络中的传输成为现实。
　　随着桌面计算与嵌入式计算的逐渐融合，所有的嵌入式消费设备和智能应用形式都有接人Internet的需求。与PC采用有线方式接入Internet不同，嵌入式设备大都具有分散性和移动性，不适合以有线方式接人。相应地，运用GPRS技术实现嵌入式设备的Internet无线接入开始为人们重视并成为当前嵌入式开发者的新课题。本文针对这一课题，采用S3C2410微处理器和MC35T GPRS无线通信模块构建了——嵌入式Internet接人平台。
　　1.S3C2410芯片
　　S3C2410 芯片基于ARM920T内核，采用五级流水线和哈佛结构，提供1.1MIPS/MHz的性能，是高性能和低功耗的硬宏单元。ARM920T具有全性能的MMU、指令和数据Cache以及高速AMBA总线接口。
　　2.MC35T通信模块
　　MC35T是一款支持GPRSC lass8的高速无线通信终端，具有体积小、重量轻、功耗低等特点。该模块是GPRS的B类通信模块，支持语音通讯，具有G