CN1358006A - 多功能移动电话 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动电话的技术领域。其为方便升级和扩展功能而设计的。其主芯片CPU通过外部接口电路中的RS232电路连接移动电话部分,同时主芯片CPU还分别连接有作为输入输出设备的液晶显示模块LCD modul和触摸屏模块Touch panel、作为存储设备的存储器SRAM和FIASH、及电源管理模块和背光照明模块,另外主芯片CPU还连接有寻呼部分,这样构成了硬件平台;其特征在于相对于硬件平台,软件平台是通过硬件驱动程序和OS操作系统安装有移动电话类、PDA类、寻呼类应用程序。它具有软件升级和功能扩展容易方便优点,适合在个人信息终端上推广使用。

Description

多功能移动电话

技术领域

本发明涉及一种移动电话技术领域，尤其涉及与PDA个人数字助理机结合的移动电话技术领域。

背景技术

移动电话由于体积小、重量轻、使用方便自由的特点深受广大群众喜欢，特别随着科技的不断进步，PDA个人数字助理机由于可以存储大量重要的人名、地址、电话号码，还可以是许多重要的资料如电子词典、应用软件等咨讯，以及日常事务安排提醒，深受一些商人喜欢，为此有通信公司开发了PDA与移动电话结合的多功能移动电话，它具有电话通信功能，还有PDA个人数字助理机功能如存储人名、电话、地址以及日程安排提醒服务，传统产品它们是直接在硬件平台上开发应用程序，没有中间一层的操作系统，这样结构设计是存在一些缺陷的，如软件无法实现局部升级，如果要升级就必须所有程序都升级，如现在移动电话模块普遍地使用是GSM协议，而进一步发展趋势将采用CDMA协议，它可以提高通话质量和功能，并降低无线辐射；如要采用新的应用程序来开拓新的使用功能，如股票分析等，其应用程序与以前的软件很难协接好，必须重新写过所有程序，否者就无法使用，凡是这些就好象在调料罐中充填上现在需要的调料就将罐盖盖死了，以后没法再打开了。中国专利对多功能的移动电话或者个人信息终端也有技术报道，如专利号为00121174.9的中国专利“具有单向/双向通讯功能的个人数字助理系统”，其特征在于该个人数字助理系统包含：用以接收由服务提供者所传送的单向讯号的单向通讯模组；与该服务提供者进行双向讯号传送与接收的双向通讯模组；耦合于该单向通讯模组，用以解读、判断以及处理该单向讯号的第一中央处理装置；回应于该第一中央处理装置的要求，而传送储存于该第一存储器中的资料，数据与应用程序至该第一中央处理装置的第一存储器；耦合于该第一中央处理装置与该双向通讯模组，并回应该第一中央处理装置的要求，而解读、判断并处理该双向讯号的第二中央处理装置；用以储存进行双向通讯的基本资料库与内建应用程序，且储存由该双向通讯模组接收的资料，其中该第二存储器，回应于该第二中央处理装置的要求，而传送资料、数据与应用程序至该第二中央处理装置的第二存储器；以及耦合于该第一中央处理装置，用以显示该个人数字助理系统的状态、接收的讯息、与处理的资料的显示装置。作为其进一步技术改进，在第三实施例中提到采用单独的中央处理器。其固然有其描述的进步意义，如多功能特点，如移动电话、传呼机、PDA个人数字助理机，可以进行单向和双向通信功能，实现如股票在线分析与委托买卖，新闻资料下载、日程安排与短消息发送提醒、寻呼自动回答等，这些新的应用功能在传统的PDA个人数字助理机与移动电话是无法实现的，但是其在第一、第二实施例中都采用了双中央处理器的模式，这种硬件结构设计造成软件平台比较难采用操作系统，它们一般直接在硬件平台中开发应用程序对硬件进行使用，所以一旦程序设定了，就很难升级了，删去来扩展其功能，在其第三实施例中，也提到采用单独的中央处理器，但是其软件平台如何设计就没有明确地讲到和阐述。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术提供一种集成移动电话、寻呼机、PDA个人数字助理机功能、而且随时、容易、方便地对程序进行升级和添加新应用程序的多功能移动电话。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该种多功能移动电话，其主芯片CPU通过外部接口电路中的RS232电路连接移动电话部分，同时主芯片CPU还分别连接有作为输入输出设备的液晶显示模块LCD modul和触摸屏模块Touch panel、作为存储设备的SRAM和FlASH存储器、及电源管理模块和背光照明模块，另外主芯片CPU还连接有寻呼部分，这样构成了硬件平台；其特征在于相对于硬件平台，软件平台是通过硬件驱动程序和OS操作系统安装有移动电话类、PDA类、寻呼类应用程序。

上述的主芯片CPU还连接有与PC机进行通信实现软件升级和数据上载下载的RS232电路。

上述的OS操作系统是开放性嵌入式操作系统，对应地各种应用程序也是嵌入式应用程序。

上述的操作系统在硬件驱动层上面设置了中间管理层，中间管理层以处理机管理模块为核心，分别调用存储器管理模块、驱动程序动态嵌入模块、目录管理模块、消息管理模块、文件管理模块、设备管理模块、作业运行模块、I/O设备管理模块和应用程序动态嵌入管理模块，再上面是用户接口层。

上述用户接口层包括有操作命令接口和API函数接口。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

该多功能移动电话即三合一移动信息终端综合运用了移动通信、嵌入式系统等技术要素，从总体上可以分为硬件平台和软件模块两大部分，硬件平台以嵌入式的CPU为核心，外接存储器、输出设备、输入设备以及移动电话、寻呼等外设；而软件模块则以嵌入式的操作系统为基础，开发各种嵌入式应用软件如PDA类、手机类、寻呼类和各种硬件驱动程序，使其不但包涵了寻呼、PDA、手机的全部功能，更为重要的是将三者的有机整合产生了一些全新的功能，或者说将某些功能提高到了原来寻呼、PDA、手机任一产品所无法达到的高度，同时其硬件和软件成本又远远低于三者之和，从而大大提高了产品的性能价格比，如实现股票功能的深度分析，如各种技术参数的分析，给出操作参考；股票功能与短消息功能结合，可以自动完成一系列的在线操作，如设定价位买卖等；日程安排与短消息结合，可以实现短消息的定时发送、多址发送，从而实现对某些事务进行自动处理，如给参加会议的相关人员发会议提醒；寻呼功能和手机结合，可以完成辅助应答，如自动将寻呼要求的回电号码列为呼出的备选号码，甚至可以实现对寻呼的自动回电；寻呼自动漫游功能，利用GSM的自动漫游功能实现寻呼部分的自动漫游等等。

并且为以后的个人信息终端进行程序升级、扩展其使用功能提供了基础，如将PDA个人数字助理机借助自身的操作系统，其应用空间得到扩展，更能满足个性化的需求；外设的手机模块和寻呼模块如果硬件升级改变了，只需要更新驱动程序就可以，上层的应用程序不受影响，如在市场和技术成熟的情况下将移动电话的GSM模块升级为CDMA模块以实现3G跨越，不需要再换手机了，这样开放性嵌入式的操作系统给人们使用带来方便和实惠。

附图说明

图l多功能移动电话的软件平台整体框架图；

图2多功能移动电话的硬件构成框图；

图3移动电话部分结构框图；

图4寻呼部分示意图；

图5操作系统组成模块图；

图6操作系统工作流程图；

图7操作系统程序流程图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述。

如图2所示意，其硬件平台主要包括RS232-1电路、电源管理模块、LCD液晶显示模块、触摸屏模块Touch Panel、背光照明模块、存储器SRAM、FLASH、寻呼模块、RS232-2电路和移动电话部分。很显然，CPU是整个系统的核心，而存储器SRAM、FLASH则构成了存储设备，液晶显示模块LCD、触摸屏模块Touch Panel等则是输入输出设备，移动电话部分、寻呼是其最重要的外设。下面就各个部分连接和功能做一简单说明。

其总体上模块连接是主芯片CPU通过外部接口电路中的RS232电路连接移动电话部分，同时主芯片CPU还分别连接有作为输入输出设备的液晶显示模块LCD modul和触摸屏模块Touch panel、作为存储设备的存储器SRAM和FlASH、及电源管理模块和背光照明模块，另外主芯片CPU还连接有寻呼部分，这样构成了硬件平台。

CPU主芯片是系统的＂大脑＂部分，由总线控制单元、中断控制、串行接口、A/D转换、片内SRAM、锁相环电路、高速晶体振荡电路、低速晶体振荡电路等构成。

移动电话部分是由射频电路、天线接口、基带处理、电源管理、内部存储器以及外部接口电路等部分组成。其中，外部接口电路主要包括RS232电路，移动电话通过该接口电路与CPU相连、音频处理电路包括耳机、麦克风等，并通过该电路完成语音通话功能，SIM卡接口电路，通过该电路与SIM卡交换数据，包括身份认证、SIM卡的电话簿管理等，振铃电路包括铃声和振动电路和电源管理接口电路。其结构框图可以参见图3。

本发明的液晶显示模块使用了高亮度STN LCD modul，是整个系统的的主要输出设备，寻呼、移动电话、PDA等主要功能模块都以该LCD modul为输出设备，将各种信息以文字和图象，甚至动画方式表达出来，以达到与用户友好交互的目的。

与液晶显示模块LCD对应，触摸屏Touch Pannel是系统重要的输入设备，用户通过触摸笔点击用户界面的各个活动区域输入各种信息和命令包括通过中文手写识别系统以手写方式输入汉字，便可以得到用户需要的各种服务和功能。

对于手持式的移动通信设备来说，因其体积小，电池容量有限，所以电源管理尤为重要。电源管理一方面通过电路设计和元器件的选择提高电路本身的效率；另一方面则根据用户的使用情况，降低CPU的运行速度，关闭一些外设，进入休眠状态，以降低功耗。

存储器采用大容量Flash、SRAM二合一芯片，以减小PCB板位置，也可减低总线带来的干拢。SRAM主要供寻呼信息包括股票数量，私人信息，公众信息存储以及系统所用，并且应为我们的系统是开放的系统，我们还为用户备用了512Kbytes的SRAM，以便用户根据自己的需要编写应用程序时使用。Flash存储程序，字库，手写库，字典，名片，记事等用。

背光照明采用EL驱动逆变器将直流电转变为交流。通过控制频率，可以改变背景照明的明暗变。该电路的干拢小，转换效率高。使用EL照明，背景光线均匀，柔和。

寻呼部分由RF电路、decoder解码器、接口电路组成。RF从空中接收信号，并送到decoder，decoder解码后通过接口电路送到CPU，CPU根据情况将信号作进一步处理后保存到SRAM或通过LCD显示出来。其框图见图4。

本发明的重点在于在硬件平台的基础上软件平台是通过硬件驱动程序和开放嵌入式OS操作系统安装有移动电话类、PDA类、寻呼类嵌入式的应用程序。操作系统在硬件驱动层上面设置了中间管理层，中间管理层以处理机管理模块为核心，分别调用存储器管理模块、驱动程序动态嵌入模块、目录管理模块、消息管理模块、文件管理模块、设备管理模块、作业运行模块、I/O设备管理模块和应用程序动态嵌入管理模块，再上面是用户接口层，用户接口层包括有操作命令接口和API函数接口，参见图5，硬件驱动层包括液晶显示LCD驱动模块、FLASH驱动模块、触摸屏驱动模块、按键驱动模块、通讯驱动模块。最下面就是硬件物理层。

低层核心是该操作系统，并是一个实时单任务操作系统，其功能目标是统一管理三合一PDA手机的系统资源，包括处理器、存储器、I/O设备、信息数据和应用程序，使应用程序与底层硬件脱离开来，并且低版本的应用程序能与高版本的操作系统兼容。应用程序可以随时通过PC串行口升级，也可以随时从PDA中删除。其功能主要有存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理和用户接口等。

中间层是驱动程序，包括LCD驱动、Touch panel驱动等等。其目的就是将应用程序和具体的硬件脱离开来，一旦硬件发生变化，只需更改相应的驱动程序即可，而应用程序则基本不需作改动。

上层是应用程序，包括PDA类、手机类、寻呼类等三大部分。具体来说PDA类包括记事本、日历、行程安排、画图、游戏等等；手机类包括电话簿、短信服务、通话、手机设置、网络服务等等；而寻呼类则包括股票分析、浏览、个人寻呼、天气预报等。

更具体而言，该操作系统的主要功能有存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理和用户接口等。存储器管理的主要任务是对内存和磁盘进行管理；处理机管理的主要任务是对处理机的资源进行统一的管理和分配，并对其运行进行有效的控制和管理；设备管理是对设备驱动程序进行管理，每个设备驱动相互之间是完全独立的，如果某个设备要更新，只需更新该设备的驱动程序即可，而无需更改其它部分；文件管理包括目录管理和文件的读、写管理，利用本操作系统的该项功能可以直接调用储存在磁盘中的应用程序，用标准C编写；本操作系统还向用户提供了＂用户与操作系统的接口＂以方便用户使用操作系统，它是以命令和系统API调用的形式呈现给用户的，前者提供给用户在触摸屏上使用，后者提供给用户在开发应用程序时使用，该操作系统向用户提供的都是图形接口。

操作系统工作流程图见图6，其先等待任务消息。没有任务消息，如果又空闲2分钟进入休眠状态，否则就返回到开始状态，等待任务消息。有任务消息，根据不同的消息执行相应的任务，若是按键、触摸屏、定时器任务，分发出相应的信息和标志；若是系统自身任务如RTC、显示等，系统自身实时处理，不分发出信息；若是运行应用程序任务，装载、运行、动态下载、删除、复制应用程序；然后都返回开始状态。

操作系统程序流程图见图7，先检测触摸笔按下否。如果按下，取触摸笔位置，根据坐标位置执行相应的任务，如休眠、返回上一级目录、运行应用程序、进入下一级目录、动态下载应用程序或创建目录、删除目录或应用程序、复制/粘贴应用程序，然后返回开始状态。如果笔没有按下，检测是否空闲2分钟，是就进入休眠状态，直到外部中断把系统唤醒，进入处理中断事件，如果没有空闲2分钟就直接进入处理中断事件，然后返回开始状态。

多功能移动电话的工作原理流程如下所描述：

1、移动电话工作流程

拨出电话：用户需要拨出电话时，首先通过触摸屏模块Touch panel进入到拨打电话的用户界面，并输入需要呼叫的电话号码；CPU将用户输入的号码经过处理后，经RS23-2电路传送给移动电话部分的基带处理器同时在液晶显示模块LCD上显示拨叫的各种状态；基带处理器接到拨叫命令和号码后，根据网络协议进行相应处理，然后通过射频电路和天线将信息发射到空中。同时接收网络基站的有关反馈信息如对方不应答或应答，并进行相应处理或通过接口电路送交CPU处理。CPU接到相关信息后，经过处理显示在液LCD上，由用户作进一步动作。

接听电话：基带处理器通过天线和射频电路接收到网络的呼叫请求后，将相关信息通过接口电路RS232-2电路送交CPU，CPU接到信息后将之显示在液晶显示模块LCD上并启动相关程序，由用户作下一步选择。CPU在接到用户选择后再通过RS232-2电路将用户的命令送到移动电话的基带处理器，基带处理器接到命令后再通过射频电路和天线发送给网络基站。

2、寻呼工作流程

接收寻呼：RF电路从空中接收信号，然后将之送给decoder解码器，decoder解码器根据一定的规则解码后通过接口电路送到CPU，CPU根据情况将信号作进一步处理，然后启动相应程序振铃、振动等提醒用户有新寻呼收到，同时将信息保存到存储器SRAM并通过液晶显示模块LCD显示相关内容。

3、PDA典型功能工作流程：

记事本：用户通过触摸屏模块Touch panel进入到记事本程序，同样地通过触摸屏Touch panel输入相关信息，CPU将这些信息经过处理后按一定格式存入存储器FLASH，并将存储结构通过液晶显示模块LCD反馈给用户。

Claims (8)

1、一种多功能移动电话，其主芯片CPU通过外部接口电路中的RS232电路连接移动电话部分，同时主芯片CPU还分别连接有作为输入输出设备的液晶显示模块LCDmodul和触摸屏模块Touch panel、作为存储设备的存储器SRAM和FlASH、及电源管理模块和背光照明模块，另外主芯片CPU还连接有寻呼部分，这样构成了硬件平台；其特征在于相对于硬件平台，软件平台是通过硬件驱动程序和OS操作系统安装有移动电话类、PDA类、寻呼类应用程序。

2、根据权利要求1所述的多功能移动电话，其特征在于所述的主芯片CPU还连接有与PC机进行通信实现软件升级和数据上载下载的RS232电路。

3、根据权利要求1所述的多功能移动电话，其特征在于所述的OS操作系统是开放性嵌入式操作系统，对应地各种应用程序也是嵌入式应用程序。

4、根据权利要求3所述的多功能移动电话，其特征在于所述的操作系统在硬件驱动层上面设置了中间管理层，中间管理层以处理机管理模块为核心，分别调用存储器管理模块、驱动程序动态嵌入模块、目录管理模块、消息管理模块、文件管理模块、设备管理模块、作业运行模块、I/O设备管理模块和应用程序动态嵌入管理模块，再上面是用户接口层。

5、根据权利要求4所述的多功能移动电话，其特征在于所述用户接口层包括有操作命令接口和API函数接口。

6、根据权利要求4所述的多功能移动电话，其特征在于所述硬件驱动层包括液晶显示LCD驱动模块、FLASH驱动模块、触摸屏驱动模块、按键驱动模块、通讯驱动模块。

7、根据权利要求1所述的多功能移动电话，其特征在于所述存储器Flash和SRAM采用大容量Flash、SRAM二合一芯片。

8、根据权利要求1所述的多功能移动电话，其特征在于所述PDA类应用程序包括记事本、日历、行程安排、画图、游戏程序；手机类应用程序包括电话簿、短信服务、通话、手机设置、网络服务程序；而寻呼类应用程序则包括股票分析、浏览、个人寻呼、天气预报程序。

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