一般而言,智慧終端是一類嵌入式計算機系統裝置,因此其體系結構框架與嵌入式系統體系結構是一致的;同時,智慧終端作為嵌入式系統的一個應用方向,其應用場景設定較為明確,因此,其體系結構比普通嵌入式系統結構更加明確,粒度更細,且擁有一些自身的特點。智慧終端體系結構分為硬體結構和軟體結構從硬體上看, [1] 智慧終端普遍採用的還是計算機經典的體系結構——馮·諾依曼結構,即由運算器(Calculator,也叫算術邏輯部件ALU)、控制器(Controller)、儲存器(Memory)、輸入裝置(Input Device)和輸出裝置(Output Device)5大部件組成,其中的運算器和控制器構成了計算機的核心部件—中央處理器(Center Process Unit,簡稱CPU)。一般而言,由於目前通訊協議棧不斷增多,多媒體與資訊處理也越來越複雜,往往將某些通用的應用放在獨立的處理單元中去處理,因而形成一種松耦合的主從式多計算機系統。智慧系統的多計算機系統結構每一個處理單元都可以看作一個單獨的計算機系統,執行著不同的程式。每個從處理單元透過一定的方式與應用處理單元通訊,接受應用處理單元的指令,進行相應的操作,並嚮應用處理單元返回結果。這些特定的處理單元晶片往往是以ASIC的形式出現的,但實際上仍然是片上計算機系統。例如,常用的2.5G基帶處理晶片實際上就是依靠內建的ARM946核執行程式來實現GSM、GPRS、EDGE協議的處理軟體結構我們知道,計算機軟體結構分為系統軟體和應用軟體。在智慧終端的軟體結構中,系統軟體主要是作業系統和中介軟體。作業系統的功能是管理智慧終端的所有資源(包括硬體和軟體),同時也是智慧終端系統的核心與基石。作業系統是一個龐大的管理控制程式,大致包括5個方面的管理功能:程序與處理機管理、作業管理、儲存管理、裝置管理、檔案管理。常見的智慧終端作業系統有Linux,Windows CE,Symbian OS,iPhone OS等。中介軟體一般包括函式庫和虛擬機器,使得上層的應用程式在一定程度上與下層的硬體和作業系統無關。應用軟體則提供供使用者直接使用的功能,滿足使用者需求。 從提供功能的層次來看,可以這麼理解,作業系統提供底層API,中介軟體提供高層API,而應用程式提供與使用者互動的介面。在某些軟體結構中,應用程式可以跳過中介軟體,而直接呼叫部分底層API來使用作業系統提供的底層服務。 以Google主導的Android智慧終端軟體平臺為例,在作業系統層次上為Linux。在中介軟體層次上,還可以細分為兩層,下層為函式庫和Dalvik虛擬機器,上層為應用程式框架,透過該框架,可以使某個應用釋出的服務能為其它應用所使用。最上層的應用程式使用下層提供的服務,來最終的為使用者提供應用功能。智慧終端硬體系統智慧終端硬體系統組成,抽象來說,以主處理器核心為核心,將智慧終端硬體系統分為3個層次來進行描述,分別是主處理器核心,SoC級裝置,板級裝置。主處理器核心與SoC級裝置使用片內匯流排互連,板級裝置則一般透過SoC級裝置與系統連線。CPU和內部匯流排構成了一個一般的計算機處理器核心,提供核心的運算和控制功能。考慮到系統的成本和可靠性,一般而言會把一些常用的裝置和處理器核心整合在一個晶片上,例如Flash控制器,Mobile DDR控制器,UART控制器,儲存卡控制器,LCD控制器等等。板級裝置一般透過通訊介面與主CPU連線,通常是一些功能獨立的處理單元(如行動通訊處理單元,GPS接收器)或者互動裝置(如LCD顯示屏,鍵盤等)。板級裝置是不與處理器核心在同一晶片上的其它裝置。稱其為板級裝置,主要是從與主處理器核心關係的角度出發的,從架構上看,其本身可能也是一個完整的計算機系統,例如GPS接收器裡也集成了ARM核心來透過接收的衛星訊號計算當前的位置。板級裝置通常使用資料介面與主處理器連線,例如,GPS接收器一般使用UART介面與主處理器交換資料。 板級裝置非常豐富,主要有以下幾類:儲存類 如記憶體晶片、Flash晶片等 ;行動通訊處理部分 ; 行動通訊處理部分主要提供行動通訊的支援,包括基帶處理晶片和射頻晶片。基帶處理晶片用來合成即將的發射的基帶訊號,或對接收到的基帶訊號進行解碼。基帶處理晶片一般是微處理器+數字訊號處理器的結構,使用UART介面與主處理器相連線。射頻晶片則負責傳送和接受基帶訊號。 通訊介面類 如藍芽控制器,紅外控制器,WiFi網絡卡等。 互動類 ; 如揚聲器,麥克風,鍵盤,LCD顯示屏等。 感測器類; 如攝像頭,加速度感測器,GPS等。智慧終端處理器及其技術特點智慧終端處理器是智慧終端的核心器件之一,其功能和效率對整個系統的效能影響極大。在上文所述的智慧終端硬體體系架構中,智慧終端處理器相當於核心和SoC裝置的集合,一般對外以單個SoC晶片的形式出現。智慧終端對處理器的基本要求主要有以下三點:(1) 高效能 智慧終端發展非常迅速,新應用層出不窮,不少應用都要求智慧終端有較高的效能,因此,要求智慧終端處理器具有較高的效能,才能提供給使用者完整的功能和較好的體驗。(2) 高整合度 智慧終端對尺寸非常敏感,因此,要求處理器具有較高的整合度,能在比較小的尺寸上整合更多的器件。這樣不僅能夠使整個終端尺寸得到控制, 還能降低設計的複雜程度,提高系統的可靠性。(3) 低功耗 智慧終端大都採用電池供電,系統功耗非常敏感。因此,要求處理器有較低的功耗。 以上三點有的是相輔相成的,例如,高整合度往往意味著高效能;而有的則是相互矛盾的,例如,效能的提高往往會造成功耗的增加。這就要求設計人員根據應用場景考慮三者的相互關係進行合理設計,使其達到平衡。
自助服務終端主要緩解營業廳人流大的問題,提高業務辦理的速度,主要應用於銀行、電信、電力、醫療、航空、零售等行業。
一般而言,智慧終端是一類嵌入式計算機系統裝置,因此其體系結構框架與嵌入式系統體系結構是一致的;同時,智慧終端作為嵌入式系統的一個應用方向,其應用場景設定較為明確,因此,其體系結構比普通嵌入式系統結構更加明確,粒度更細,且擁有一些自身的特點。智慧終端體系結構分為硬體結構和軟體結構從硬體上看, [1] 智慧終端普遍採用的還是計算機經典的體系結構——馮·諾依曼結構,即由運算器(Calculator,也叫算術邏輯部件ALU)、控制器(Controller)、儲存器(Memory)、輸入裝置(Input Device)和輸出裝置(Output Device)5大部件組成,其中的運算器和控制器構成了計算機的核心部件—中央處理器(Center Process Unit,簡稱CPU)。一般而言,由於目前通訊協議棧不斷增多,多媒體與資訊處理也越來越複雜,往往將某些通用的應用放在獨立的處理單元中去處理,因而形成一種松耦合的主從式多計算機系統。智慧系統的多計算機系統結構每一個處理單元都可以看作一個單獨的計算機系統,執行著不同的程式。每個從處理單元透過一定的方式與應用處理單元通訊,接受應用處理單元的指令,進行相應的操作,並嚮應用處理單元返回結果。這些特定的處理單元晶片往往是以ASIC的形式出現的,但實際上仍然是片上計算機系統。例如,常用的2.5G基帶處理晶片實際上就是依靠內建的ARM946核執行程式來實現GSM、GPRS、EDGE協議的處理軟體結構我們知道,計算機軟體結構分為系統軟體和應用軟體。在智慧終端的軟體結構中,系統軟體主要是作業系統和中介軟體。作業系統的功能是管理智慧終端的所有資源(包括硬體和軟體),同時也是智慧終端系統的核心與基石。作業系統是一個龐大的管理控制程式,大致包括5個方面的管理功能:程序與處理機管理、作業管理、儲存管理、裝置管理、檔案管理。常見的智慧終端作業系統有Linux,Windows CE,Symbian OS,iPhone OS等。中介軟體一般包括函式庫和虛擬機器,使得上層的應用程式在一定程度上與下層的硬體和作業系統無關。應用軟體則提供供使用者直接使用的功能,滿足使用者需求。 從提供功能的層次來看,可以這麼理解,作業系統提供底層API,中介軟體提供高層API,而應用程式提供與使用者互動的介面。在某些軟體結構中,應用程式可以跳過中介軟體,而直接呼叫部分底層API來使用作業系統提供的底層服務。 以Google主導的Android智慧終端軟體平臺為例,在作業系統層次上為Linux。在中介軟體層次上,還可以細分為兩層,下層為函式庫和Dalvik虛擬機器,上層為應用程式框架,透過該框架,可以使某個應用釋出的服務能為其它應用所使用。最上層的應用程式使用下層提供的服務,來最終的為使用者提供應用功能。智慧終端硬體系統智慧終端硬體系統組成,抽象來說,以主處理器核心為核心,將智慧終端硬體系統分為3個層次來進行描述,分別是主處理器核心,SoC級裝置,板級裝置。主處理器核心與SoC級裝置使用片內匯流排互連,板級裝置則一般透過SoC級裝置與系統連線。CPU和內部匯流排構成了一個一般的計算機處理器核心,提供核心的運算和控制功能。考慮到系統的成本和可靠性,一般而言會把一些常用的裝置和處理器核心整合在一個晶片上,例如Flash控制器,Mobile DDR控制器,UART控制器,儲存卡控制器,LCD控制器等等。板級裝置一般透過通訊介面與主CPU連線,通常是一些功能獨立的處理單元(如行動通訊處理單元,GPS接收器)或者互動裝置(如LCD顯示屏,鍵盤等)。板級裝置是不與處理器核心在同一晶片上的其它裝置。稱其為板級裝置,主要是從與主處理器核心關係的角度出發的,從架構上看,其本身可能也是一個完整的計算機系統,例如GPS接收器裡也集成了ARM核心來透過接收的衛星訊號計算當前的位置。板級裝置通常使用資料介面與主處理器連線,例如,GPS接收器一般使用UART介面與主處理器交換資料。 板級裝置非常豐富,主要有以下幾類:儲存類 如記憶體晶片、Flash晶片等 ;行動通訊處理部分 ; 行動通訊處理部分主要提供行動通訊的支援,包括基帶處理晶片和射頻晶片。基帶處理晶片用來合成即將的發射的基帶訊號,或對接收到的基帶訊號進行解碼。基帶處理晶片一般是微處理器+數字訊號處理器的結構,使用UART介面與主處理器相連線。射頻晶片則負責傳送和接受基帶訊號。 通訊介面類 如藍芽控制器,紅外控制器,WiFi網絡卡等。 互動類 ; 如揚聲器,麥克風,鍵盤,LCD顯示屏等。 感測器類; 如攝像頭,加速度感測器,GPS等。智慧終端處理器及其技術特點智慧終端處理器是智慧終端的核心器件之一,其功能和效率對整個系統的效能影響極大。在上文所述的智慧終端硬體體系架構中,智慧終端處理器相當於核心和SoC裝置的集合,一般對外以單個SoC晶片的形式出現。智慧終端對處理器的基本要求主要有以下三點:(1) 高效能 智慧終端發展非常迅速,新應用層出不窮,不少應用都要求智慧終端有較高的效能,因此,要求智慧終端處理器具有較高的效能,才能提供給使用者完整的功能和較好的體驗。(2) 高整合度 智慧終端對尺寸非常敏感,因此,要求處理器具有較高的整合度,能在比較小的尺寸上整合更多的器件。這樣不僅能夠使整個終端尺寸得到控制, 還能降低設計的複雜程度,提高系統的可靠性。(3) 低功耗 智慧終端大都採用電池供電,系統功耗非常敏感。因此,要求處理器有較低的功耗。 以上三點有的是相輔相成的,例如,高整合度往往意味著高效能;而有的則是相互矛盾的,例如,效能的提高往往會造成功耗的增加。這就要求設計人員根據應用場景考慮三者的相互關係進行合理設計,使其達到平衡。