嵌入式技術在移動通信系統中的應用探析

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展與進步，科學技術的不斷改革與創新，嵌入式技術得到了越來越多人的高度關注和重視。嵌入式技術作為移動通信系統中的重中之重，是一項必不可缺的關鍵性技術。在當前的社會大眾生活中，人們早已經和嵌入式產品密不可分，對于嵌入式產品的需求也越來越多，嵌入式技術被廣泛運用在各個領域中，通過充分利用嵌入式技術能夠將網絡連接到世界每一個角落，從而創造出更多的經濟效益和社會效益，文章將進一步對嵌入式技術在移動通信系統中的應用展開分析和探討。

關鍵詞：嵌入式技術；移動通信系統；主要應用

1 嵌入式技術及其結構

嵌入式系統作為一種高效簡潔的專用計算機系統，它的工作原理是以應用為核心，通過計算機技術輔助下，再使用可剪裁軟硬件，將其嵌入于受控器件的內部。嵌入式系統往往只針對一項特殊任務，設計工作人員通過對它進行合理優化，能夠有效降低使用成本[1]。嵌入式系統是面向用戶、產品以及應用，只有在與應用相結合下，才能最大程度上發揮出它的優勢。

嵌入式系統與通用型計算機系統的不同在于以下幾點：（1）嵌入式系統往往是面向特定應用的，嵌入式的CPU具有體積小、低功耗以及集成度高等優勢[3]，嵌入式CPU提高了移動通信系統的工作效率，將多種工作任務集成再一張芯片內，提高了系統的移動能力；（2）嵌入式系統中運用技術包括了先進的電子技術、計算機技術以及半導體技術，它是與社會中具體應用相結合后的產物，從而形成了一種技術綜合化、高度分散以及持續創新的知識集成系統；（3）嵌入式系統通過采用可剪裁軟硬件，實現了系統硬件與軟件的高效率設計，在同一塊的硅片上使性能得到進一步的提高，從而更具有核心競爭力；（4）嵌入式系統結構另一個特點就是系統內的軟件通常固化在存儲器芯片或者單片機本身中，而不是放置于磁盤等載體中，這樣能夠有效提高系統的可靠性和執行速度。

2 移動通信系統

移動通信系統未來的發展趨勢必然是移動通信技術與嵌入式技術的相結合，嵌入式系統的設計存在著明顯區別性，因此，嵌入式系統的選擇應用是多樣化的。嵌入式處理器作為嵌入式系統的關鍵部件，設計技術人員通過合理應用嵌入式處理器和無線通信技術能夠設計出一個高效能的嵌入式無線通信系統。

GPRS具備了良好的數據傳送速率，連接費用也相對的較為低廉。GPRS的工作原理是通過利用GSM網絡中未使用的TDMA信道，實現了數據信息的高速傳遞，有效打破了先前GSM網只能夠提供電路交換的思維弊端。GPRS作為2.5G的移動通訊技術，被人們放于2G與3G的移動通訊技術之間，它能支持X.25協議以及TCP/IP，這種傳輸通信協議是社會用戶應用最為普遍的通信協議。

3 嵌入式技術在移動通信系統中的應用

3.1 GPRS接入Internet模型設計

3.1.1 S3C2410芯片

S3C2410芯片主要基于ARM920T內核，通過使用五級流水線以及哈佛結構，作為一種低功耗和高性能的硬宏單元，能夠有效提供數據為1.1MIPS/MHS的性能。ARM920T內核具備了綜合性能的指令、MMU和數據Cache以及高度AMBA總線接口。

3.1.2 MC35T通信模塊

MC35T通信模塊作為一種高速無線通信終端，能夠有效支持GPRSC lass8，它的顯著特點就是功能消耗低、體積較小、重量輕。MC35T通信模塊作為GPRS的B類通信模塊，主要涵蓋了三種數據傳輸方式，分別是GPRS、CSD、以及USSD，同時還具備了Fax功能，支持語音通訊。該通信模塊的工作狀態主要處于兩個頻段，一個是GSM 1800頻段，功耗為1W，能夠使用AT指令實現控制，另一個是EGSM900頻段，工作功耗為2W。

3.1.3 硬件實現

通用嵌入式系統的構成主要使用S3C2410處理器，然后在這個基礎上擴充MC35T GPRS無線通信模塊，就能夠有效構成嵌入式Internet連接上硬件平臺。

當工作人員將嵌入式系統與Internet成功進行連接后，它們之間互相傳輸數據的過程主要經過三個階段，分別是S3C2410與MC35T的通信；MC35T與GPRS網絡的通信以及GPRS網絡與Internet之間的通信。其中S3C2410與MC35T的通信要經過串口才能實現。

3.1.4 軟件處理

在軟件設計中，與處理器無關的代碼主要包括了uC/OS-II 的系統函數，在移植過程中只要把uC/OS-II.C文件涵蓋自身應用項目中，就能夠有效將uC/OS-II 中任何與MCU無關的代碼涵蓋到到移植的代碼中[6]。

與處理器有關的代碼包括了對各種不同類型MCU的支持，用戶必須按照自身的MCU進行合理的修改，一般主要是對Kernel中一些配置的改動。當用戶采用的是ADS2.0編譯器時，就需要了解uC/OS-II的移植主要與三個文件有關：要有效處理相關C文件（OS_CPU.H，OS_CPU_C.C 和匯編文件（OS_CPU_A.ASM）。

嵌入式移植的基礎框架：Bootloader、Kernel、文件系統。Bootloader是引導程序，初始化操作系統運行的環境，把操作系統代碼加載到C內存，然后操作系統就可以啟動并且執行了，它對應移植中的uboot。Kernel就是linux內核，它是linux操作系統本身的代碼，uboot啟動到最后，就是把內核加載到內存，跳轉到內核去運行。文件系統是在linux系統啟動到最后，一定要掛載一個文件系統，這個文件系統就像電腦的操作系統一樣。

3.2 嵌入式技術的未來發展趨勢

隨著時間的不斷推移，未來嵌入式技術的發展除了要更加注重系統本身的軟硬件開發，還要提供更加強大的硬件開發工具以及軟件包，要不斷優化系統的開發環境，提高系統服務的高效性。因此，未來嵌入式技術要持續提高芯片的集成高度，融入多樣化的服務功能，滿足用戶的各種需求。在軟件方面，要合理采用交叉開發工具技術和多任務編程技術去控制功能復雜性，優化應用程序的設計，減少軟件的開發周期，提高軟件的開發質量。

基于高速發展的通信網絡環境下，嵌入技術在未來的發展趨勢要想滿足網絡發展的需求，就必須有效提供各種網絡通信接口，創新的嵌入式處理器能夠提供內嵌網絡接口，不單單能夠支持TCP/IP協議，一部分還可以支持USB、IEEE1394以及CAN等通信接口的一種或幾種。嵌入式系統軟件方面內核要支持網絡模塊，有效將Web瀏覽器嵌入于設備中，實現用戶能夠在任何時候、任何地點運用設備進行上網。未來的嵌入式系統要強調編程模型的優化，提高編譯器的性能，同時能夠為用戶提供友好的多媒體人機界面，加強用戶的體驗服務，掌握輕松的控制操作方式。

4 結束語

綜上所述，隨著嵌入式技術的不斷發展，各式各樣的嵌入式設備會將網絡連接到社會的每一個角落中，滿足廣大用戶的各種需求，帶動整個移動通信行業的發展，促進國民經濟穩定持續的發展。

參考文獻

[1]孫延才.嵌入式系統與信息化[A].中國自動化產業高峰會議暨中國企業自動化和信息化建設論壇論文集[C].2012（8）：121-123.

[2]本瑟姆（Bentham，J.）.嵌入式系統Web服務器——TCP/IP Lean（第1版）[M].陳向群譯，2012：42-43.

[3]（美）Erich Gamma， Richad Helm， Ralph Johnson， John VUssides.設計模式：可復用面向對象軟件的基礎[M].機械工業出版杜，2012（2）：125-128.