【Android论文栏目提醒】:网学会员为需要Android论文的朋友们搜集整理了基于Android系统的加速传感器驱动 - 硕士论文相关资料,希望对各位网友有所帮助!
rf’ 中图分类号: 学校代码: 10055 UDC: 密级: 公开 高跚大学 硕士学位
论文 基于Android系统的加速度传感器驱动 Design and Realization of Acceleration Sensor Driver Based on Android System 南开大学研究生院 二。
一一年五月 l〔1llll l I 11111 1 1 I l I I l Y2002867 南开大学学位
论文使用授权书 根据《南开大学关于研究生学位
论文收藏和利用管理办法》,我校的博士、硕士学位 获得者均须向南开大学提交本人的学位
论文纸质本及相应电子版。
本人完全了解南开大学有关研究生学位
论文收藏和利用的管理规定。
南开大学拥有在 《著作权法》规定范围内的学位
论文使用权,即:(1)学位获得者必须按规定提交学位
论文 (包括纸质印刷本及电子版),学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生学位论 文,并编入《南开大学博硕士学位
论文全文数据库》:(2)为教学和科研目的,学校可以将 公开的学位
论文作为资料在图书馆等场所提供校内师生阅读,在校园网上提供
论文目录检 索、文摘以及
论文全文浏览、下载等免费信息服务;(3)根据教育部有关规定,南开大学向 教育部指定单位提交公开的学位
论文:(4)学位
论文作者授权学校向中国科技信息研究所和 中国学术期刊(光盘)电子出版社提交规定范围的学位
论文及其电子版并收入相应学位
论文 数据库,通过其相关网站对外进行信息服务。
同时本人保留在其他媒体发表
论文的权利。
非公开学位
论文,保密期限内不向外提交和提供服务,解密后提交和服务同公开
论文。
论文电子版提交至校图书馆网站:http://202.113.20.161:8001/index.htm。
本人承诺:本人的学位
论文是在南开大学学习期间创作完成的作品,并已通过
论文答 辩;提交的学位
论文电子版与纸质本
论文的内容一致,如因不同造成不良后果由本人自负。
本人同意遵守上述规定。
本授权书签署一式两份,由研究生院和图书馆留存。
作者暨授权人签字: 塞龋瑜 2011年 5月 30日 南开大学研究生学位
论文作者信息
论文题目 基于Android系统的加速度传感器驱动姓名 朱炳瑜 学号 2120080296 答辩日期 2011年5月27日
论文类别 博士口学历硕士■硕士专业学位口高校教师口 同等学力硕士r”l院/系/所 信息技术科学学院 专业 信号与信息处理联系电话 Email nkzhubmgyu@yahoo.c,om.cn通信地址(邮编):天津市南开区卫津路94号备注: 是否批准为非公开
论文 否注:本授权书适用我校授予的所有博士、硕士的学位
论文。
由作者填写(一式两份)签字后交校图书 馆,非公开学位
论文须附《南开大学研究生申请非公开学位
论文审批表》。
学位
论文作者签名: 塞龋瑜 2011年 5月 30日 非公开学位
论文标注说明 根据南开大学有关规定,非公开学位
论文须经指导教师同意、作者本人申请和相关部门批准方能标注。
未经批准的均为公开学位
论文,公开学位
论文本说明为空白。
论文题目 基于Android系统的加速度传感器驱动 申请密级 口限制(叟年) 口秘密(<10年) 口机密(翌O年) 保密期限 20 年 月 日至20 年 月 日 审批表编号 批准日期 20 年 月 日 限制★2年(最长2年,可少于2年) 秘密★10年(最长5年,可少于5年) 机密★20年(最长10年,可少于10年) Android系统作为智能手机操作系统中的代表,具备界面华丽,性能优越等一系列优点,深受广大用户的喜爱,并在智能机市场占有率上有逐年上升的趋势。
而且Android是各种智能手机操作系统中真正开源和完整的操作系统,具备非常好的发展前景。
驱动程序是联系操作系统和硬件的纽带,智能手机之所以智能,在底层是由多种高性能的传感器作为支撑的。
全世界每年都有很多具有新功能的芯片生产出来,为其编写驱动程序成为产品开发中的一个重要的环节。
本文首先对Android系统框架做了详细的分析,对Android代码管理、编译、调试做了详细的介绍,并对Android设备驱动相关的一些软件框架做了学习和研究,叙述了加速度传感器KXTE9的实现原理和实现过程,并给出了基于Android的加速度传感器设备驱动的代码结构。
最后,给出本文的总结并对课题进行了进一步的展望。
关键词:智能手机Android加速度传感器驱动 Abstract Abstract As the rapid development of the telecommunications industry in China,wealready have entered 3G era.The most prominent feature is the wide use of mobileInternet devices in 3G era,smartphones as representative of the mobile Intemetdevices 8xe used more and more in China,and gradually mey have the trend that theywill replace the non—smartphones. Android system as the representative smartphone operating system,which isdeeply loved by the masses of users,has a gorgeous interface,superior performanceand a series of other advantages.In the smartphone market,Android’S share is risingyear by year.In all the smartphone operating system,Android is a really open andcomplete operating system.So,Android has very good prospects for development. The driver links operating system and hardware,the reason that smartphonesare intelligent is the support of high-performance sensor on the ground floor.Thereare many new chips produced every year in the world,and writing drivers for thembecomes an important link in product development.In this paper,it does a detailedanalysis of Android system framework,introduces Android code management,compilation and debugging,studies some related software丘am%ro订!【,describes theprinciple and process of the acceleration sensor KXTE9’S realization,and gives thedetailed code construction of acceleration sensor drivers bas;ed on Android.In theend,it makes summarys and shows further prospect of the paper.Key words:Smartphone Android Acccleromcter Driver .n. 目 录 目 录摘要……………………………………………………………………….IAbstract II第一章绪论…………………………………………………………。
1 第一节课题提出的背景及研究意义………………………………………….1 1.1.1智能手机操作系统的发展现状………………………………………………….1 1.1.2未来移动电话的发展方向………………………………………………………3 1.1.3 Android操作系统的优势…………………………………………………………3 1.1.4本文选题的来源及其主要工作…………………………………………………4 第二节本文内容结构………………………………………………………….5第二章Android操作系统概述…………………………………………6 第一节Android系统简介………………………………………………………6 2.1.1 Android系统架构…………………………………………………………………6 2.1.2 Linux核心层…………………………………………………………………………………………….7 2.1.3 Android的运行环境………………………………………………………………7 2.1.4 Android的框架层…………………………………………………………………9 2.1.5 Android的应用层…………………………………………………………………9 第二节Android开发环境的建立……………………:……………………….10 2.2.1 Android平台的搭建…………………………………………………………….10 2.2.2 Eclipse的使用…………………………………………………………………。
12 第三节Android代码管理…………………………………………………….12 2.3.1 Git简介…………………………………………………………………………………………………。
12 2.3.2 Gerrit的权限控制………………………………………………………………13 2.3.3 Repo工具……………………………………………………………………….14 ..III.. 目 录 2.3.4 Android代码的编译…………………………………………………………….16 第四节Android代码调试…………………………………………………….1 7 2.4.1 Android调试信息……………………………………………………………….17 2.4.2 ADB工具………………………………………………………………………………………………。
18 2.4.3 KGDB……………………………………………………………………………………………………l 9 2.4.4 Printk内核打印…………………………………………………………………l 9 2.4.5 OOPS………………………………………………………………………………………………………20第三章Android内核驱动相关框架分析……………………………….22 第一节Adroid内核驱动综述…………………………………………………22 3.1.1 Linux内核驱动概述…………………………………………………………….22 3.1.2字符设备驱动开发流程以及重要的数据结构………………………………。
24 第二节输入子系统驱动框架…………………………………………………26 3.2.1系统框架…………………………………………………………………………26 3.2.2相关数据结构和函数接口……………………………………………………。
27 第三节IIC设备驱动框架…………………………………………………….29 3.3.1ⅡC协议综述…………………………………………………………………….29 3.3.2 IIC通信总线时序定义………………………………………………………….29 3.3.3 IIC总线驱动编写……………………………………………………………….3l第四章基于Android的G.sensor驱动的实现………………………..34 第一节G.sensor概述…………………………………………………………34 4.1.1加速度传感器G.sensor.………………………………………………………..34 4.1.2 KXTE9简介……………………………………………………………………………………………35 4.1.3 KXTE9的使用详述……………………………………………………………..38 第二节驱动程序设计流程……………………………………………………46 4.2.1整体框架………………………………………………………………………。
46 4.2.2数据结构定义…………………………………………………………………..48 4.2.3初始化流程………………………………………………………………………49 4.2.4使能和禁能流程…………………………………………………………………54 .1V. 第二节对今后工作的展望……………………………………………………63参考文献……………………………………………………………………64致 谢………………………………………………………………………………………66个人简历、学术
论文与研究成果………………………………………67 0 .V. 第一章绪论 第一章绪论 第一节课题提出的背景及研究意义1.1.1智能手机操作系统的发展现状 目前手机的几大操作系统主要有苹果的iPhone、诺基亚的Symbian、微软的Windows Mobile,Linux以及Google的Android。
iPhone于2007年6月29日在美国上市,堪称智能手机行业的里程碑之作,具有划时代的意义,并且在全世界范围内引起了广大智能手机使用者的关注,在开始销售后的30个小时内销售额就达27万部,短短的两个月多的时间就创造了100万台的销售记录,以后的销售势头更是势不可挡【l】。
它将颠覆了传统旧有的手机概念,把苹果已经开发出的具有触摸功能的多媒体播放器iPod,以及具备网页浏览、Email、GPS全球定位导航功能的网络设备等多种创新概念完美的结合到一体。
iPhone具备多点触摸功能的显示屏,简洁而美观的用户界面,这些独特的创新设计,再加上其独特的使用接口设计,让iPhone一度在智能手机市场上大幅的领先其他品牌的手机。
而之后苹果又推出在线应用软件商店App Store〔21,通过大量的在手机应用软件上的创新概念,让人感觉智能手机的应用可以无限延伸,使智能手机脱离了以前的单调呆板形象。
iPhone的成功,不但让苹果公司取得了空前的成功与利润,同时也开创了智能手机的新纪元。
Symbian操作系统是由EPOC(Electronic Piece of Cheese)系统发展而来,意为电子产品操作十分简单,就像吃奶酪一样,这也是Symbian操作系统在设计时所坚持的原则,一切都围绕着简化用户操作。
在Symbian的发展历史中,曾出现过三类产品,Crystal(笔式输入通讯器)、Pearl(智能手机)和Quarz(键盘输入通讯器)。
早在2000年,就已经有基于Symbian系统的手机问世了,只不过产品由于当时的软件和硬件水平有限,手机所能达到的功能和性能也不高,还不能被称为智能手机,但是经过10年的发展后,Symbian操作系统发展极为迅速,并且,Symbian手机在中国智能手机的市场占有率已经稳居榜首了【31。
Symbian操作系统具有很多优点,比如系统内核功耗较低,存储空间占用较少的特点,但最大的优点是Symbian的标准化与开放性,大量的手机软件开发人 第一章绪论员可以为其方便的为其开发软件,并具有良好的可扩展性。
正因为Symbian的这些优势,大量的应用软件涌现出来,用户体验到了更多的创意,同时也是带来了Symbian手机的飞速发展。
Windows Mobile系统即移动版本的Windows系统,是由微软个人电脑上的Windows操作系统演化而来,是微软公司专门为移动设备设计的,基于WindowsCE内核的嵌入式操作系统。
可以说,Windows Mobile系统是微软Windows桌面操作系统向移动终端的扩展,在windows moblie系统上进行的各种操作和在电脑上的Windows桌面系统操作几乎一模一样,并且Windows Mobile也具有很强大的系统功能,比如具有音视频等多媒体文件的播放,网页浏览,QQ、MSN等即时通讯工具,E-mail等功能【4】。
使用Windows Mobile操作系统的手机大多数使用的是英特尔的处理器,硬件配置一般较高,因此,性能也非常的出色。
Windows Mobile智能手机突出的特点就是操作简单、功能强大、商务性强,只是由于成本相对较高,价格在智能手机市场上并不具备优势。
Linux〔5】是一个开源的操作系统,有一定的市场占有额,在智能手机上也被广泛的使用着,其代表机型就是摩托罗拉以“明”为代号的创新机型A系列的商务王手机。
Linux作为一个代码完全开放的操作系统,有着大量开发者的支持,并有一套完善的开发流程,它对开发调试环境和运行环境的要求不高,比较容易建立。
而且Linux操作系统的内核体积小,运行效率也比较高。
正因为如此多的优点,Linux操作系统被得到广泛的关注,很多手机厂商对其进行研究,并且按照各自的需求对操作系统内核进行了一定的增加和裁剪,并生产出相应的机型来。
Linux操作系统的源代码完全开放,相比很多不开源的手机操作系统,Linux有着无法比拟的优势,对其推广和发展有着至关重要的作用。
Linux的这种开放的开发模式,既能大大降低厂商的开发成本,同时,又能吸引到大量的软件开发者为其开发应用软件,能最大限度的发挥广大开发者的聪明才智,丰富第三方应用,给用户带来良好的用户体验。
Android是由包括Google在内的几十家公司组成的开放手机联盟(OHA,Open HandsetAlliance)共同研发的一款用于智能手机等移动设备的开源操作系统【6】。
它是基于Linux平台的手机操作系统,该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成,是第一个为智能手机打造的真正开放和完整的软件堆。
在中国智能手机操作系统市场上,Android市场占有额年年攀升,其市场份额由2008年的O.3%飙升至2010年的14.3%。
,成为最流行的手机开发平台之一。
正 第一章绪论式由于Android的完全开放性,突破了iPhone、Windows Mobile、Symbian等操作系统的不开放或者不完全开放源码的技术壁垒,不但可以为厂商节约大量的成本,而且会吸引越来越多的开发者,其发展前景十分广阔。
1.1.2未来移动电话的发展方向 随着我国通信行业迅猛的发展,很快我们也将进入3G时代。
在2G时代,移动电话的主要功能是电话和短信,移动电话的操作系统显得也不是十分重要,但在3G时代,人们对移动电话的观念早已发生转变,显然手机已经远远超过了通信工具这一基本功能,随着科技的不断发展,未来移动电话将成为多种工具的功能载体。
人们将会用移动电话完成各种各样的功能,需要在手机上安装各种各样的软件,各种各样软件的运行条件以及对这些软件的有效管理,使手机操作系统显得尤其重要【7】。
比如:移动电话需要实现网络功能,这样,人们就可以利用手机完成电脑的部分功能,比如网页浏览、即时通信以及邮件等等,这些操作将不会受到所处环境的限制,在公交、地铁上都能完成;移动电话的多媒体播放功能,随着多媒体技术的应用,在移动电话上进行音频、视频的播放已经屡见不鲜,而且用户对移动电话的媒体播放器功能的要求日益增加,例如需要支持更多种音视频的文件格式,支持更高分辨率,更高清晰度的视频,更加流畅的播放,以及网络流媒体等方面的功能,满足人们对于手机娱乐性的要求;移动电话的媒体获取功能,目前移动电话通常都集成了照相机、录像机、录音机等功能,用户对这些功能的需求也是越来越大,更高分辨率,更清晰的图像、视频已成为了移动电话的重要指标之一;移动电话的信息感知功能,随着传感器技术的发展,各种传感器已经可以集成在移动电话中了,比如移动电话可以利用加速度传感器、温度传感器、近距离传感器、光传感器感知外部信息。
根据传感器反馈的这些信息,可使移动电话具备更高的智能性。
移动电话还应具备更友好、更方便、更绚丽的用户界面,以及可以个性化定制的平台,等等。
显然,实现移动电话以上的这些功能,必须是要一个足够强大的操作系统作为支撑的。
1.1.3 Android操作系统的优势 Android是一个智能手机的平台,它在技术上的优势主要包捌8】: 第一章绪论 1、完全开放的智能手机平台:Android是完全开源的,第三方可以自由的根据自己的需要修改源代码,从而使自己的产品更具特色,这就给开发人员提供了一个更大的创新空间,同时也大大促进了Android操作系统的软件结构不断完善,代码库不断丰富,这也是Android发展迅速,版本升级迅速的主要原因之一。
2、可支持多种硬件平台:通过对Android操作系统结构、框架的分析,我们可以将Android系统移植到到很多种移动硬件平台上,这一点也是Google开发此操作系统的目标之一,让这个强大的软件平台能够应用到数千种不同的移动设备上。
没有专属的硬件平台,而能够成功的移植到各种各样的移动设备上,这也是Android能够快速的占领手机操作系统的市场的重要保证。
3、采用了对内存、电源及处理器优化过的虚拟机Dalvik,Android平台的性能优越,运行速度很快。
4、Android的源代码遵循Apache V2许可协议,更加有利于商业开发。
5、Android是基于Linux的平台,有强大的Linux社区支持,并且具备完善的辅助开发工具和完善的代码说明文档,使开发工作更加容易进行。
1.1.4本文选题的来源及其主要工作 任何一个系统的运行都是软件和硬件协作的结果。
智能手机之所以智能,除了其强大的软件架构,硬件平台中各种各样的传感器为其提供了信息保证。
驱动程序最通俗的理解就是驱使硬件设备行动,它直接与底层硬件打交道,成为联系操作系统应用软件和硬件的纽带。
随着电子行业的迅猛发展,全世界每天都会有大量的新芯片生产出来,大量的新硬件平台被设计出来,因此大量的设备驱动需.