面向行业手持设备的嵌入式Linux软件平台项目嵌入式Linux软件平台系统设计说明书编写者：CY版本说明日期版本号发布说明作者批准人签字岗位目 录1引言11.1编写目的11.2背景11.3基线11.4范围11.5定义11.6参考资料12总体设计12.1概述12.2设计思想32.3基本处理流程62.4产品的系统体系结构82.5功能需求与系统单元的关系102.6人工处理过程113系统主要数据结构说明113.1数据结构113.2数据结构与系统单元的关系164接口设计164.1外部接口164.2内部接口175运行设计175.1系统初始化175.2运行控制175.3运行结束176系统出错处理设计176.1出错信息176.2补救措施177系统维护设计187.1检测点的设计187.2检测专用模块的设计188尚待解决的问题18附录A：嵌入式中文字库关键技术和算法19glyph的矢量表示19计算转换系数scale20附录B: 嵌入式中文字库数据流程图21附录C ：全屏手写系统结构图22附录D：多媒体软件移植系统流程图231 引言1.1 编写目的本文档是为保证“面向行业手持设备的嵌入式linux软件平台”项目在整个开发过程中的完整性、可追溯性，并保证软件产品与面向行业手持设备的嵌入式Linux软件平台项目系统需求规格说明书保持一致性而编写的。预期读者为项目相关开发人员、项目管理人员和SCM、SQA人员、客户代表。1.2 背景项目名称：面向行业手持设备的嵌入式Linux软件平台用户： 无线手持通信设备厂商1.3 基线面向行业手持设备的嵌入式Linux软件平台项目系统需求规格说明书1.4 范围本软件结构设计说明书所涉及的内容范围包括总体的结构设计，系统单元的结构设计，系统主要数据结构说明，接口设计，运行设计，系统出错处理设计和维护设计。1.5 定义无。1.6 参考资料1) 面向行业手持设备的嵌入式Linux软件平台项目系统需求规格说明书面向行业手持设备的嵌入式Linux开发平台项目总体开发计划2) 本文件中引用的其他文献、资料以及软件开发标准。2 总体设计2.1 概述2.1.1 功能描述本产品要实现的功能包括：l 嵌入式Linux系统l 目标系统的软件开发环境l 对运行平台提供的各种接口，提供稳定的驱动程序l 基于QT/embedded的图形用户界面l 中文图形界面l 中英文手写输入、键盘输入l 多媒体播放器l 个人助理套件l 英汉词典l 浏览器l 面向交通、物流行业的应用编程接口本参考平台包括开发包和运行包。要求参考平台具备高度的可配置性，方便开发人员根据其需要在参考平台的基础上进行添加、裁减和上层开发，快速形成产品。2.1.2 运行环境开发平台的运行环境：推荐采用PIII650以上CPU，内存大于128M，硬盘空间大于4G；推荐完全安装普华Linux 3.0，并安装开发包和目标系统源代码。运行包硬件环境：硬件采用PXA250开发板，规格如下：l socketed processor for easy upgradesl 64 MBytes SDRAMl 32 MBytes Boot ROMl 32 MBytes Flash Memoryl 1 MByte SRAMl one Intel SA-1111 Companion Chip, which provides: one PCMCIA slot one Compact Flash slot one USB Host port PS/2 keyboard and mouse supportl Standard Microsystems LAN91C96* Ethernet controllerl touch-screen panel controllers: Philips UCB 1400* Burr Brown ADS7846*l audio CODECs with MIC, LINE IN, and HEADPHONE connectors: Philips UCB 1400 Cirrus CS4201*l Sharp LM8V31 LCD panel, with support for other LCD typesl one USB Client portl pulse width modulation controll one infrared (IrDA) transceiverl Full Function and Bluetooth UART serial portsl one slot for one Secure Digital memory card or MultiMediaCardl I2C bus communicationsl logic analyzer connectionsl one expansion-card slot for custom developmentl isolatable processor core voltage for precise power measurementsl eight 7-segment LED digits, eight discrete LEDs, eight discrete switches, and twohexadecimal-encoding switches for use by application software2.2 设计思想2.2.1 系统构思本项目向用户提供参考平台包含开发包和运行包，在系统设计中因此也分为开发平台和运行平台,其中开发平台系统构思如图1所示,运行平台构思如图2所示。图2 运行平台系统构思2.2.2 关键技术与算法 关键技术：嵌入式Linux操作系统：主要是基于IntePXA 250 硬件平台进行嵌入式Linux系统优化，保证系统具备良好的可移植性和可扩展性，此过程主要涉及的技术包括：l 系统可剪裁可配置技术；l 支持无硬盘及闪存工作方式技术；l JFFS2 文件系统技术；l 支持随时直接关机；l 支持运行时核心模块动态加载机制；嵌入式图形用户界面：l 支持基于Framebuffer的GUI系统；l 支持GIF、JPEG、XPM、PNG、BMP等常用图像格式；l 提供易用的、可定制的、功能完善的人机交互界面；l 提供已预制的应用模块接口，提供对应用程序添加的扩展机制等；l 图形界面支持完整的中文机制及环境；l 为提高用户的开发效率，提供丰富的控件集和开发工具；面向行业类的应用编程接口库：l 提供具体行业的API函数的实现机制；l 实现不同系统平台间的通讯；l 使开发出的API函数能够让开发人员较方便地实现上层应用程序与底层硬件之间的通讯；嵌入式JAVA：l 嵌入式Java虚拟机；l 提供Java处理程序；l 支持Java applet和Java application；l 提供Java工具；l 提供Java运行环境；嵌入式中文信息处理子系统：l 全面的中文显示支持；l 提供多种中文输入法；l 嵌入式中文字体；l 支持嵌入式手写输入；本项目目的是提供系统平台，所以具体算法主要由合作厂商提供相关接口，本项目设计的主要算法有：l 基于IPP的多媒体编解码算法l 矢量字体的轮廓描绘、填充、平滑算法（算法分析见附录A）l 高效、准确的手写笔迹匹配识别算法2.2.3 关键数据结构无2.3 基本处理流程（1） 系统流程图开发平台系统流程如图3所示: 图3 开发平台系统流程图运行平台系统流程图如图4所示.关机图4 运行平台系统流程图（2） 数据流程图本项目提供系统平台，因此项目没有核心数据流程，相关模块的数据流程见附录B。2.4 产品的系统体系结构系统单元如下例表所示:单元名称标识符功能开发平台包kfptb交叉编译源代码，并打包下载到PXA开发板设备/接口驱动程序qdcx访问设备/接口的IO端口/寄存器/配置空间，进行设备检测和参数设定，并初始化设备。处理中断请求，完成数据读写操作检测错误和处理异常中软嵌入式Linux操作系统czxt嵌入式Linux核心、基本库和扩展库（C库、网络、多媒体、图形库）嵌入式中文GUIzwguiQPE图形环境（窗口管理、中文字库、中文手写）上层应用scyyQPE下的上层应用程序（包含个人助理套件、多媒体应用等）2.4.1 系统层次结构运行平台系统层次结构如图5所示：上层应用（关键是多媒体应用）图5 运行平台系统层次结构图2.4.2 系统单元设计开发平台：将现有的交叉编译工具、调试器、软件包下载工具等整合在一起，并增加裁减、打包工具。设备/接口驱动程序：在现有的相关驱动程序源代码基础上，对PS/2，USB, 以太网口，LCD以及音频口进行测试，并实现x86平台到PXA平台的移植。中软嵌入式Linux操作系统：使用开发平台提供的交叉编译工具编译基于PXA平台的嵌入式Linux核心和基本库以及启动程序，并使用开发平台的相关工具下载到开发板上。嵌入式中文GUI：开放源码的图形环境QPE的修改和汉化（另包括全屏中文手写单元和嵌入式中文字库单元），然后交叉编译修改后的QPE源码并下载到开发板上（全屏中文手写流程图见附录C）上层应用：修改一些已有源码的应用并交叉编译下载到开发板上，关键是实现一个基于Intel IPP的多媒体播放器，主要方法是在分析QPE多媒体软件底层接口的基础上，移植替换底层解码库。(多媒体解码流程图见附录D)2.5 功能需求与系统单元的关系开发平台：l 可以在PC机上交叉编译PXA的应用程序l 可对生成的PXA目标代码进行裁减l 可对生成的系统进行打包集成l 可以将软件包下载到PXA开发板，并写入Flashl 提供minicom，可通过串口进行调试l 可在PXA开发板上通过gdb/gdbserver调试二进制代码设备/接口驱动程序：l 能使用PS2接口的键盘和鼠标l 能