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研究生: 張世勳
Shih-hsun Chang
論文名稱: 基於Android Jelly Bean之全球定位系統硬體抽象層移植與開發
Porting of GPS Hardware Abstraction Layer Based on Android Jelly Bean
指導教授: 邱炳樟
Bin-chang Chieu
口試委員: 王秀仁
Show-ran Wang
黃忠偉
Jong-woei Whang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電子工程系
Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 130
中文關鍵詞: 嵌入式系統GPS HALUblox-6MAndroid
外文關鍵詞: embedded system, GPS HAL, Ublox-6M, Android
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  • 隨著科技日新月異,智慧型手持裝置不再只有傳統手機功能,而是演變成一台小型電腦一般。智慧型手持裝置國際大廠不但在硬體規格上一較高下,作業系統上競爭進入了白熱化的三家壟斷,應用程式更是如雨後春筍般冒出頭,百家爭鳴。隨著智慧型手持裝置周邊硬體設備完善,其功能也日漸強大。本論文藉由移植全球定位系統硬體抽象層到開發版上,以利於了解Android整個架構、資源使用,Android 硬體抽象層的開發等。
    本論文使用FriendlyArm廠商製造的Tiny4412開發板及瑞士u-blox提供的ublox NEO-6M 全球定位系統(以下簡稱GPS)模組來基於Android-4.2.2作業系統上移植,其主要目的為修改Android GPS 硬體抽象層,達到能夠使用坊間眾多GPS導航的應用程式進行導航的功能,使用應用程式進行GPS訊號檢測進而探討GPS數據在整個Android架構中的傳輸流程。


    Thanks to new technological advances, the smart handheld device is no longer only the traditional cell phone fuctions, but also evolved into a device just like micro-computer. The smart handheld devices corporations not only compete for hardware specifications, but also compete for operating system. The application program is developing fast. With the smart handheld device peripheral hardware perfect, the smart handheld device function is more powerful step-by-step. In this paper show that the android architecture, using resources, the developing of android Hardware Abstraction Layer (HAL) by porting global positioning system module driver.
    In this paper, we porting global positioning system module (GPS) use by Tiny4412 platform which manufacture by FriendArm and the ublox NEO-6M GPS which manufactureby Ublox in Switzerland, base on Android-4.2.2. The main purpose is using the application progam to navigate by modify the android GPS HAL code, and investigate the GPS data transmission in android architecture.

    目錄 摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 V 圖目錄 VIII 表目錄 IX 第一章 序論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機 2 1.3 目標功能 4 1.4 論文架構 4 第二章 嵌入式開發平台與模組介紹 6 2.1 嵌入式平台介紹 6 2.2 Ublox NEO-6M GPS 模組介紹 10 2.2.1 模組介紹 10 2.2.2 功能特性 11 2.2.3 GPS主晶片簡介 11 2.2.4 性能參數 12 2.2.5 電源規格 13 2.3 GPS天線介紹 14 第三章 Android介紹 15 3.1 Android簡介 15 3.1.1 作業系統核心及驅動(Linux Kernel) 16 3.1.2 硬體抽象層(Hardware Abstraction Layer) 18 3.1.3 函數庫(Libraries) 18 3.1.4 Android執行環境(Android Runtime) 19 3.1.5 應用程式框架(Application Framework) 20 3.1.6 應用程式(Application) 21 3.2 Android版本 22 第四章 相關開發技術介紹 27 4.1 Bootloader 27 4.2 核心Kernel 32 4.3 檔案系統(Filesystem) 39 4.3.1 JFFS2 39 4.3.2 YFFS2 40 4.3.3 UBIFS 40 4.4 基於Android的全球定位系統 42 4.4.1 Android定位方式 42 4.4.2 GPS常用接收訊息 43 4.4.3 GPS輸出訊息 45 4.4.4 Android GPS 流程 48 4.5 Binder機制 50 4.5.1 Binder機制的組成 50 4.5.2 Binder的系統架構 52 4.6 Android GPS JNI機制 53 4.6.1 註冊函數 53 4.6.2 Java與JNI溝通串口 56 4.6.3 原生函數初始化 61 4.6.4 JNI的承上啟下 66 4.7 Android GPS 框架層 69 4.7.1 Android GPS啟動流程 70 4.7.2 Framework啟動流程 75 4.7.3 佇列式訊息處理機制 84 4.7.4 GPS啟動訊號 93 4.7.5 Framework承上啟下 99 第五章 系統實作 101 5.1 建立開發環境 101 5.2 編譯核心 Linux-3.5 104 5.3 編譯Android – 4.2.2 106 5.3.1 GPS HAL程式碼解析 106 5.3.2 系統實作 118 5.3.3 編譯Android 124 5.4 成果展現 125 第六章 結論與未來展望 126 參考文獻 129

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    【2】 瑞士u-blox,http://www.u-blox.com/
    【3】 Android百科,http://androidthreeway.h.baike.com/
    【4】 孫傳雄研究室, http://blog.chinatimes.com/tomsun/
    【5】 史丹利部落格,http://stenlyho.blogspot.tw/
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    【8】 維基百科,Android介紹,http://zh.wikipedia.org/wiki/Android
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    【10】 Eye Of Black Blog,http://www.wretch.cc/blog/bbyykk
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    【12】 Loda's blog,http://loda.hala01.com/
    【13】 吳奇岳,「移植Android Gingerbread於Devkit8000開發平台」,碩士論文,台灣科技大學電子工程系,7月26日,2012。
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    【16】 蔡宗穎,「Devkit8000平台之CameraHAL移植與開發」,碩士論文,台灣科技大學電子工程系,7月26日,2012。
    【17】 LHY’s Blog,http://lhy0325.wordpress.com/2011/08/11/android-gps%E6%9E%B6%E6%9E%84%E5%88%86%E6%9E%90/
    【18】 百度文庫GPS架構分析,http://wenku.baidu.com/view/b673c5de5022aaea998f0fc0
    【19】 jiangshitian的ChinaUnix博客,http://blog.chinaunix.net/uid-29494667-id-4120311.html
    【20】 咕唧咕唧的專欄,http://blog.csdn.net/liukun321/article/details/16828165
    【21】 Sturza, M.A. , Richards, C.C. ,Embedded GPS solves installation dilemma, Position Location and Navigation Symposium, 1988. Record. Navigation into the 21st Century. IEEE PLANS '88., IEEE
    【22】 Jian-Zhong Huang, Yao-Lin Liu, Yan-Fang Liu , Jian-Hua He, Dan Chen,Reserch and Applocation on Network Update of Land Survey Spatial Data Based on Embedded GIS and GPS,Education Technology and Training, 2008. and 2008 International Workshop on Geoscience and Remote Sensing. ETT and GRS 2008. International Workshop on
    【23】 維基百科,NMEA數據介紹, https://code.google.com/p/gpsmap2009/source/browse/wiki/NMEA.wiki?r=15
    【24】 余志隆、陳昱勳、鄭名傑、陳小鳳,Android SDK 開發範例大全, 悅知文化,台北第1044-1050頁(2011)。

    無法下載圖示 全文公開日期 2019/07/30 (校內網路)
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