1、西北工業(yè)大學(xué)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用設(shè)計報告學(xué) 院： 計算機(jī)學(xué)院 學(xué)號： 2009201577 姓名： 高原 專 業(yè)： 計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 設(shè)計時間： 2010.07 指導(dǎo)教師： 蔣澤軍 手機(jī)短信收發(fā)系統(tǒng)一、設(shè)計目的及要求本次課程設(shè)計主要是通過J2ME開發(fā)一個手機(jī)短信收發(fā)系統(tǒng)，以實現(xiàn)短信的收發(fā)功能。通過設(shè)計，進(jìn)一步加深對J2ME的原理、技術(shù)、在Eclipse環(huán)境下的開發(fā)以及無線消息轉(zhuǎn)發(fā)流程的掌握，增強(qiáng)對嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用與開發(fā)的認(rèn)識。本次課程設(shè)計需要實現(xiàn)的功能包括：（一）短信的發(fā)送當(dāng)用戶在主菜單界面選擇發(fā)送短信的功能時，系統(tǒng)為用戶提供文本消息編輯器。當(dāng)用戶在消息編輯文本框中輸入要發(fā)送的文本消息并指定了發(fā)送

2、目的地后，系統(tǒng)能夠?qū)⒂脩舻奈谋拘畔l(fā)送到指定的目的地址。（二）短信的接收當(dāng)用戶運行程序時，系統(tǒng)能夠異步接收到發(fā)來的文本消息。當(dāng)有短信到來時，接收端的屏幕顯示收到一條短信，提示用戶進(jìn)行查看。（三）短信的存儲系統(tǒng)需要設(shè)計一個收件箱，用來存儲接收到的短信，方便用戶進(jìn)行短信的查詢。二、設(shè)計環(huán)境及要求本次設(shè)計需要安裝的環(huán)境包括：（一）WTKWTK 的全稱是Sun J2ME Wireless ToolkitSun的無線開發(fā)工具包。這一工具包設(shè)計目的是為幫助開發(fā)人員簡化J2ME的開發(fā)過程。使用其中的工具可以開發(fā)與 Java Technology for the Wireless Industry (JTWI

3、, JSR 185) 規(guī)范兼容的設(shè)備上運行的J2ME 應(yīng)用程序。該工具箱包含了完整的生成工具、實用程序以及設(shè)備仿真器。WTK是用來開發(fā)MIDP的，為了讓MIDlet可以順利編譯和執(zhí)行，WTK必須具有CLDC和MIDP的類庫，WTK可以幫助我們省去額外安裝調(diào)試這些類庫的時間。本次課程設(shè)計安裝的是sun_java_wireless_toolkit-2_5_2-ml-windows.exe。（二）Eclipse平臺Eclipse是一個開放源代碼的、基于 Java 的可擴(kuò)展開發(fā)平臺。就其本身而言，它只是一個框架和一組服務(wù)，用于通過插件組件構(gòu)建開發(fā)環(huán)境。J2ME環(huán)境的配置過程：下載eclipse-SDK

4、-3.1-win32.zip，解壓縮eclipse-SDK-3.1-win32.zip將eclipseme.feature_1.5.0_motosdk_site.zip和eclipseme.feature_1.7.9_site.zip拷入eclipse目錄。安裝用Eclipse開發(fā)J2ME程序的插件，進(jìn)行EclipseMe插件相應(yīng)的配置。三、設(shè)計內(nèi)容與步驟（一）內(nèi)容介紹1J2MEJ2ME的全稱是Java2 Micro Edition（Java2技術(shù)微型版），是由美國SUN公司提出的JAVA技術(shù)規(guī)范。J2ME是為了能夠開發(fā)運行在小型設(shè)備、獨立設(shè)備、互聯(lián)移動設(shè)備、嵌入式設(shè)備上的JAVA應(yīng)用程序而被

5、提出的。J2ME是建立在一個由概要描述、配置、JAVA虛擬機(jī)和操作系統(tǒng)等部分組成的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)之上的，這些內(nèi)容共同組成了完整的J2ME實時運行環(huán)境。它的技術(shù)核心是由一個JAVA虛擬機(jī)（JVM）及一套適合運行在上述設(shè)備環(huán)境上的API接口構(gòu)成。2J2ME 平臺體系結(jié)構(gòu)J2ME 平臺是由配置（Configuration）和簡表（Profile）構(gòu)成的。配置是提供給最大范圍設(shè)備使用的最小類庫集合，在配置中同時包含Java 虛擬機(jī)。簡表是針對一系列設(shè)備提供的開發(fā)包集合。在J2ME 中還有一個重要的概念是可選包（Optional Package），它是針對特定設(shè)備提供的。J2ME 中有兩個最主要的配置，分別是

6、Connected Limited Devices Configuration（CLDC）和Connected Devices Configuration（CDC）。它們是根據(jù)設(shè)備的硬件性能進(jìn)行區(qū)分的，例如處理器、內(nèi)存容量等。J2ME 體系結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。3MIDletMIDlet是Java ME CLDC執(zhí)行模型的核心。MIDlet相當(dāng)于CLDC/MIDP （Mobile Information Device Profile，移動信息設(shè)備描述）中的應(yīng)用程序，他處理用戶輸入的內(nèi)容，并且顯示輸出內(nèi)容。MIDlet還負(fù)責(zé)管理與系統(tǒng)的交互，同時通過將系統(tǒng)的控制暫停并讓位給發(fā)起中斷的應(yīng)用程序，來響

7、應(yīng)對資源的請求。所有MDIlet都必須實現(xiàn)4個方法：Optional PackagesHost Operating SystemProfilesConfigurationsJava虛擬機(jī) 圖1 J2ME體系結(jié)構(gòu)框圖MIDlet構(gòu)造方法當(dāng)系統(tǒng)需要構(gòu)造MIDlet實例的時候就會調(diào)用這個方法。構(gòu)造方法通常什么也不做，它將初始化工作延時給startApp方法負(fù)責(zé)。startApp方法當(dāng)應(yīng)用程序啟動或者繼續(xù)執(zhí)行的時候，AMS（Application Management Software，應(yīng)用程序管理軟件）會調(diào)用此方法。startApp應(yīng)該執(zhí)行所有必要的引導(dǎo)指令來初始化應(yīng)用程序，并呈現(xiàn)應(yīng)用程序的第一個屏

8、幕。簡單的應(yīng)用程序可以選擇在該方法內(nèi)完成所有這些操作；較復(fù)雜的應(yīng)用程序可以講這些操作放在相互獨立的一系列方法內(nèi)，然后在該方法中調(diào)用。pauseApp方法當(dāng)系統(tǒng)因為任何原因必須中斷MIDlet時（例如有電話或者消息呼入，或者啟動了另一個應(yīng)用程序），AMS會調(diào)用此方法。MIDlet此時應(yīng)當(dāng)釋放任何不需要的資源。destroyApp方法當(dāng)應(yīng)用程序必須退出的時候，AMS會調(diào)用此方法。4MIDlet的生命周期MIDlet有三個狀態(tài)，分別是pause、active 和destroyed。在啟動一個MIDlet的時候，AMS會首先創(chuàng)建一個MIDlet實例并使得他處于pause 狀態(tài)，當(dāng)startApp()方

9、法被調(diào)用的時候MIDlet進(jìn)入active 狀態(tài)，也就是所說的運行狀態(tài)。在active 狀態(tài)調(diào)用destroyApp(Boolean unconditional)或者pauseApp()方法可以使得MIDlet進(jìn)入destroyed或者pause 狀態(tài)。在destroyed 狀態(tài)的MIDlet必須釋放了所有的資源，并且保存了數(shù)據(jù)。如果unconditional 為false 的時候， MIDlet可以在接到通知后拋出MIDletStateChangeException 而保持在當(dāng)前狀態(tài)，如果設(shè)置為true的話，則必須立即進(jìn)入destroyed狀態(tài)。5通過無線消息API實現(xiàn)短信收發(fā)無線消息API

10、包括：SMS（Short Messaging Service）、EMS（Enhanced Message Service）、MMS（Multimedia Messaging Service）。SMS是最早的短信服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，它是目前也是迄今為止普及率和使用率最高的一種短信業(yè)務(wù)。SMS的特點是：短信的長度被限定在160字節(jié)之內(nèi)(純文本，包括文字和數(shù)字)，如果是二元非文本短信(例如圖片和鈴聲)，它的長度則為140字節(jié)，此外手機(jī)短信又有著設(shè)定保留功能，即使用戶關(guān)機(jī)或不在服務(wù)區(qū)時，只要一進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)即可收到。SMS 短信也是一種存儲和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。也就是說，短信并不是直接從發(fā)送人發(fā)送到接收人，而始終通過 SMS

11、中心進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的。如果接收人處于未連接狀態(tài)（可能電話已關(guān)閉），則消息將在接收人再次連接時發(fā)送。 SMS 短信具有消息發(fā)送確認(rèn)的功能。這意味著 SMS 與尋呼不同，用戶不是簡單地發(fā)出短信然后相信消息已發(fā)送成功；而是短信發(fā)送人可以收到返回消息，通知他們短信是否已經(jīng)發(fā)送成功。EMS比起SMS來，EMS的優(yōu)勢是除了可以像SMS那樣發(fā)送文本短信之外，還可以發(fā)送簡單的圖像、聲音和動畫等信息。MMS可以用于傳送文字、圖片、動畫、音頻和視頻等多媒體信息。本文設(shè)計的短信收發(fā)系統(tǒng)主要采用SMS來實現(xiàn)。（二）具體設(shè)計步驟1類設(shè)計短信收發(fā)系統(tǒng)共包含四個類。類之間的關(guān)系圖2所示：InboxReceiverSMSMIDle

12、tSenderForm圖2 類關(guān)系圖SMSMIDlet類該類是應(yīng)用程序的主類，控制應(yīng)用程序的生命周期。 SenderForm類該類提供了編輯短信的用戶界面和發(fā)送信息的功能。Receiver類該類提供了打開消息連接及接受短信的功能。 Inbox類該類描述了收件箱，提供了查看接受的短信的功能。2短信發(fā)送與接收的過程發(fā)送端：創(chuàng)建無線消息的客戶連接；調(diào)用連接對象的newMessage方法創(chuàng)建一個消息對象；設(shè)置消息對象的內(nèi)容；使用連接對象的send方法發(fā)送消息；短信發(fā)送線程執(zhí)行體，建立連接并發(fā)送短信。public void run() try String smsUrl = sms:/+receiver

13、Address+:+desPort; MessageConnection msgConn = (MessageConnection)Connector.open(smsUrl); TextMessage textMessage = (TextMessage)msgConn.newMessage(MessageConnection.TEXT_MESSAGE); textMessage.setPayloadText(messageContent); msgConn.send(textMessage); msgConn.close(); catch(IOException ioe) midlet.s

14、howError(發(fā)送信息錯誤！n + ioe.toString(); 接收端：創(chuàng)建無線消息服務(wù)器端連接；設(shè)置消息監(jiān)聽器；當(dāng)有消息到達(dá)時，監(jiān)聽器將回調(diào)MessageListener接口中的notifyIncomingMessage方法。在該方法中，連接對象調(diào)用receive方法接收消息；在端口port打開一個sms連接，并啟動一個接收消息的線程。public MessageConnection openConnection(String port) throws IOException msgConn = (MessageConnection)Connector.open(sms:/: + p

15、ort); pendingMessages = 0; /沒有處理的信息的個數(shù) dead = false; /創(chuàng)建消息接收線程，并啟動 Thread t = new Thread(this); t.start(); /調(diào)用run()方法 return msgConn; 四、設(shè)計結(jié)果與數(shù)據(jù)處理最終系統(tǒng)運行的結(jié)果如下圖所示。（一）首先，運行該程序，打開兩個手機(jī)終端。如圖3所示。 圖3 圖4 圖5（二）使用終端1向終端2發(fā)送短信。打開終端1的發(fā)送短信功能后，在收件人號碼文本框中輸入接收端的號碼，然后在消息內(nèi)容文本框中輸入要發(fā)送的信息，點擊發(fā)送按鈕進(jìn)行發(fā)送。如圖4所示。（三）接收端接收到短信時，顯示提示信息。如圖5所示。（四）通過收件箱可以查看收到的短信。如圖6所示。（五）點擊下一條按鈕可以查看下一條短信。如圖7所示。 圖6 圖7五、分析與討論本次課程設(shè)計較好地完成了預(yù)先的設(shè)計要求，實現(xiàn)了短信收發(fā)系統(tǒng)的主要功能。另外，對J2ME開發(fā)嵌入式手機(jī)應(yīng)用的技術(shù)及過程有了進(jìn)一步的認(rèn)識和理解。但在設(shè)計過程中，