1、學(xué) 號(hào)： 35課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實(shí)訓(xùn)題 目基于安卓的體重指數(shù)計(jì)算器程序設(shè)計(jì)學(xué) 院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專 業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班 級(jí)計(jì)科1103班姓 名閆敏指導(dǎo)教師夏又新2014年12月28日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 閆敏 專業(yè)班級(jí)： 計(jì)算機(jī)1103 指導(dǎo)教師： 夏又新 工作單位： 計(jì)算機(jī)學(xué)院 題 目: 基于Android的體重指數(shù)計(jì)算器程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 初始條件：1理論：綜合運(yùn)用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組成原理、java語言，程序設(shè)計(jì)方法等課程的專業(yè)知識(shí)。2實(shí)踐：學(xué)習(xí)和使用嵌入式實(shí)驗(yàn)箱飛凌ok210的使用方法、基于Android的交叉編譯軟件環(huán)境。在飛凌ok210實(shí)驗(yàn)箱上完成課程設(shè)計(jì)

2、題目要求的功能。要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：利用嵌入式實(shí)驗(yàn)箱飛凌ok210搭建嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，在Android環(huán)境下編寫應(yīng)用程序，完成以下功能，并撰寫嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告：1. 友好的人機(jī)界面；2. 可以輸入相關(guān)參數(shù)；3. 計(jì)算后給出體重指數(shù)值和建議。課程設(shè)計(jì)報(bào)告書正文的內(nèi)容應(yīng)包括：（1） 系統(tǒng)描述（問題域描述）；（2） 系統(tǒng)總體分析；（3） 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)；（4） 詳細(xì)的流程圖或偽代碼；（5） 軟件的測(cè)試方法和測(cè)試結(jié)果；（6） 研制報(bào)告（研制過程，本設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)、特點(diǎn)、不足、收獲與體會(huì)等）；時(shí)間安排：序號(hào)設(shè)計(jì)內(nèi)容所用時(shí)間1查閱

3、資料，熟悉實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和搭建嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，完成android內(nèi)核移植和燒寫系統(tǒng)0.5周2Android系統(tǒng)開發(fā)的基本技術(shù)1 周3應(yīng)用軟件系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)2周4撰寫文檔和設(shè)計(jì)驗(yàn)收0.5 周合 計(jì)4 周指導(dǎo)教師簽名： 夏又新 2014 年 12 月 6 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日目錄1.系統(tǒng)描述21.1背景21.2 功能描述31.3開發(fā)環(huán)境介紹31.3.1 Android體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介31.3.2Android架構(gòu)31.3.3 應(yīng)用框架41.3.4 庫41.3.5 應(yīng)用51.4 開發(fā)環(huán)境的安裝51.4.1 下載Eclipse51.4.2 安裝Eclipse61.4.3 安裝ADT擴(kuò)充

4、套件61.4.4下載并設(shè)定Android SDK61.4.5創(chuàng)建名為BMI的工程72.需求分析72.1功能需求72.1.1用戶觸發(fā)事件72.1.2基本需求控制82.2性能需求82.2.1響應(yīng)時(shí)間82.2.2穩(wěn)定性92.2.3安全性93.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)93.1工程總體架構(gòu)93.2系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)103.3界面設(shè)計(jì)114.詳細(xì)的流程圖和偽代碼114.1流程圖114.2主要功能偽代碼125.軟件的測(cè)試方法和測(cè)試結(jié)果135.1測(cè)試用例135.2測(cè)試結(jié)果及分析136.研制報(bào)告156.1系統(tǒng)的缺陷156.2總結(jié)157.參考文獻(xiàn)161.系統(tǒng)描述1.1背景很多國家及地區(qū)每年都會(huì)為當(dāng)?shù)氐娜丝谧魃砀吆腕w重的統(tǒng)計(jì)。這些統(tǒng)

5、計(jì)數(shù)據(jù)，都可以轉(zhuǎn)化成為BMI值，從而再統(tǒng)計(jì)出當(dāng)?shù)厝丝诘腂MI值分布。根據(jù)這個(gè)分布，地方健康政府可以推算出當(dāng)?shù)厝丝诘倪^重及過輕指標(biāo)。一般來說，都會(huì)采用統(tǒng)計(jì)出來的平均BMI值及其標(biāo)準(zhǔn)差值，再計(jì)算出其常態(tài)分布的最高5%及最低5%作為過重及過輕指標(biāo)。我國在這個(gè)方面還沒有引起太大的重視，有的軟件是只是功能單一，沒有相應(yīng)的指導(dǎo)意見。這個(gè)軟件就根據(jù)這個(gè)缺點(diǎn)并加入一些人性化的建議說明而開發(fā)的。2007年11月5日，Google與其他33家手機(jī)制造商(包含摩托羅拉、宏達(dá)電、三星、LG)、手機(jī)晶片供應(yīng)商、軟硬體供應(yīng)商、電信業(yè)者所聯(lián)合組成的開放手持裝置聯(lián)盟(Open HandsetAlliance)，發(fā)布了名為An

6、droid的開放手機(jī)軟硬體平臺(tái)。參與開放手持裝置聯(lián)盟的這些廠商，都會(huì)基于Android平臺(tái)，來開發(fā)新的手機(jī)業(yè)務(wù)。2008年9月24日，T-Mobile首度公布第一臺(tái)Android手機(jī)(G1)的細(xì)節(jié)，同日Google也釋出了Andorid SDK 1.0 rc1。對(duì)應(yīng)用程式開發(fā)者而言，1.0代表了開發(fā)者可以放心地使用API，而不必再擔(dān)心API有太大的變動(dòng)。G1在同年10月20正式發(fā)售。在發(fā)售前僅針對(duì)原T-Mobile用戶的預(yù)購活動(dòng)中，已經(jīng)被預(yù)購了150萬臺(tái)。在10月21日，Open Handset Alliance公開了全部Android的原始碼。從此，開發(fā)者擁有了一個(gè)完全開放的手機(jī)平臺(tái)。截止目

7、前已經(jīng)有多款使用Android的智能手機(jī)，超過8萬的應(yīng)用程序。在不到兩年時(shí)間的發(fā)展中,美國市場(chǎng)研究公司NPD 2010年發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，第一季度期間，Android手機(jī)在美國市場(chǎng)的銷量已超過iPhone，占據(jù)該季度美國智能手機(jī)總銷量的28%，iPhone相應(yīng)的份額為21%。1.2 功能描述該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)體重指數(shù)的計(jì)算，通過身高和體重來計(jì)算體重指數(shù)，指數(shù)公式為體重除以身高的平方，即為BMI的值，如果大于25則為偏重，如果小于20，則體重偏瘦，若在20到25之間則體重正常。1.3開發(fā)環(huán)境介紹Android是基于Linux內(nèi)核的操作系統(tǒng)，早期由Google開發(fā)，后由開放手機(jī)聯(lián)盟開發(fā)。它采用了軟件

8、堆層的架構(gòu)，主要分為三部分。底層以Linux內(nèi)核工作為基礎(chǔ)，只提供基本功能；其他的應(yīng)用軟件則由各公司自行開發(fā)，以Java作為編寫程序的一部分。另外，為了推廣此技術(shù)，Google和其它幾十個(gè)手機(jī)公司建立了開放手機(jī)聯(lián)盟。目前最新版本為Android3.0。1.3.1 Android體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介Android平臺(tái)是一組面向移動(dòng)設(shè)備的軟件包，它包含了一個(gè)操作系統(tǒng)、中間件和關(guān)鍵應(yīng)用程序。開發(fā)人員可以使用Android SDK(軟件開發(fā)工具包)為這個(gè)平臺(tái)創(chuàng)造應(yīng)用程序。應(yīng)用程序使用Java語言編寫并在Dalvik之內(nèi)運(yùn)行。Dalvik是一款量身定制的虛擬機(jī)，它專為嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)，運(yùn)行在Linux內(nèi)核上層。1

9、.3.2Android架構(gòu)下圖顯示了Android操作系統(tǒng)的主要組件。圖1 Android操作系統(tǒng)的主要組件1.3.3 應(yīng)用框架Android的核心應(yīng)用程序就是依賴框架層次API開發(fā)的，程序員們可以充分使用這些API。應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)的初衷是：簡(jiǎn)化組件復(fù)用機(jī)制；任何應(yīng)用都能發(fā)布自己的功能，這些功能又可以被任何其他應(yīng)用使用（當(dāng)然要受來自框架的強(qiáng)制安全規(guī)范的約束）。和復(fù)用機(jī)制相同，框架允許組件的更換。1.3.4 庫Android包含一套C/C+庫，Android系統(tǒng)的各式組件都在使用。這些功能通過Android應(yīng)用框架暴露給開發(fā)人員。Android的核心類庫提供Java類庫所提供的絕大部分功能。每個(gè)A

10、ndroid應(yīng)用都運(yùn)行在自己的進(jìn)程上，享有Dalvik虛擬機(jī)為它分配的專有實(shí)例。為了支持多個(gè)虛擬機(jī)在同一個(gè)設(shè)備上高效運(yùn)行，Dalvik被改寫過。 Dalvik虛擬機(jī)執(zhí)行的是Dalvik格式的可執(zhí)行文件（.dex）該格式經(jīng)過優(yōu)化，以降低內(nèi)存耗用到最低。Java編譯器將Java源文件轉(zhuǎn)為class文件，class文件又被內(nèi)置的dx工具轉(zhuǎn)化為dex格式文件，這種文件在Dalvik虛擬機(jī)上注冊(cè)并運(yùn)行。在一些底層功能比如線程和低內(nèi)存管理方面，Dalvik虛擬機(jī)是依賴Linux內(nèi)核的。1.3.5 應(yīng)用Android將預(yù)裝一組核心應(yīng)用程序，包括email客戶端、短信服務(wù)、日歷日程、地圖服務(wù)、瀏覽器、聯(lián)系人和

11、其他應(yīng)用程序。所有應(yīng)用程序都是Java編程語言編寫的。編寫Android的應(yīng)用程序，需要一套個(gè)人電腦系統(tǒng)。至于操作系統(tǒng)的部份，幾個(gè)主流操作系統(tǒng)都有支持。支持的操作系統(tǒng)如下：Windows XP 、Vista或Windows 7Mac OS X 10.4.8 或之后版本(適用x86 架構(gòu)的Intel Mac)Linux(官方于Ubuntu 6.10 Dapper Drake上測(cè)試)1.4 開發(fā)環(huán)境的安裝1.4.1 下載Eclipse首先需要下載Android開發(fā)時(shí)會(huì)用到的整合開發(fā)環(huán)境Eclipse。目前Android應(yīng)用程序只支持使用Java程式語言來編寫Android應(yīng)用程式。所以開發(fā)前必須先

12、安裝Java 開發(fā)套件(Java Development Kit, JDK)。各平臺(tái)的JDK可至/下載。Mac OS X作業(yè)系統(tǒng)則已內(nèi)建JDK。安裝好JDK后，可以前往Eclipse網(wǎng)站下載Eclipse這個(gè)方便的整合開發(fā)環(huán)境。下載Eclipse時(shí)可以選Eclipse IDE for Java Developers或Eclipse IDE for Java EEDevelopers這兩種版本，只有這兩種版本才會(huì)預(yù)裝Eclipse JDT擴(kuò)充套件。我選擇的是Eclipse IDE for Java Developers版本。下載完同樣先解壓縮到適當(dāng)目錄下。1.

13、4.2 安裝EclipseEclipse不需要安裝，只要確認(rèn)你的系統(tǒng)上有安裝Java，即可直接開啟Eclipse資料夾，點(diǎn)擊Eclipse 開始執(zhí)行Eclipse整合開發(fā)環(huán)境。第一次啟動(dòng)Eclipse時(shí)會(huì)彈出視窗讓你決定預(yù)設(shè)的工作目錄。一般使用Eclipse預(yù)設(shè)的工作目錄即可。進(jìn)入到EclipseIDE后，就能安裝Android開發(fā)工具擴(kuò)充套件。1.4.3 安裝ADT擴(kuò)充套件在Eclipse上安裝Android開發(fā)工具(ADT)。我采用的是離線安裝，前往/sdk/adt_download.html，手動(dòng)下載最新的開發(fā)工具版本來離線安裝。下載

14、完最新的ADT擴(kuò)充套件后，打開Eclipse開發(fā)環(huán)境，找到屏幕上方的選單列，選擇Help-Software Updates選項(xiàng)，這選項(xiàng)會(huì)帶出一個(gè)新視窗。選擇Available Software標(biāo)簽，選擇右方的Add Site.(新增網(wǎng)站)按鈕，會(huì)彈出一個(gè)輸入框。選擇右上角的Local.按鈕，并選取剛下載的Android最新開發(fā)工具檔案，選到之后按下OK按鈕離開。在視窗中全選新出現(xiàn)項(xiàng)目的所有選項(xiàng)后，按下右方的Install按鈕。Eclipse會(huì)花一點(diǎn)時(shí)間開始安裝ADT 擴(kuò)充套件。1.4.4下載并設(shè)定Android SDK到google官網(wǎng)上下載最新版本的Android SDK并解壓。打開偏好設(shè)定

15、頁面(Preference)，選擇Android標(biāo)簽(請(qǐng)確認(rèn)您已安裝好ADT擴(kuò)充套件，Android標(biāo)簽才會(huì)出現(xiàn)在偏好設(shè)定頁面中)，在SDK Location欄位按下Browse.鍵，選擇剛剛解壓縮完的android_sdk文件夾所在地，然后按下視窗右下角的應(yīng)用(Apply)按鈕。這樣一來，Android SDK就算是設(shè)定好啦。設(shè)定好Android SDK后，就擁有了一個(gè)完整的Android開發(fā)環(huán)境。1.4.5創(chuàng)建名為BMI的工程選擇File-New-Project，會(huì)彈出New Project對(duì)話視窗，將新工程名稱命名為BMI。在內(nèi)容欄里，選擇在工作區(qū)域中建立新工程(Create new p

16、roject in workspace)。對(duì)New Android Project對(duì)話框中相應(yīng)的屬性中填入以下的值：名稱 值Project Name BMIApplication Name BMIPackage Name com.demo.android.bmiCreate Activity BmiMin SDK Version 3填好值后按下Finish按鈕，就建立好新工程了。2.需求分析2.1功能需求2.1.1用戶觸發(fā)事件用戶通過點(diǎn)擊屏幕來實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)的交互。軟件上的相關(guān)按鈕是操作請(qǐng)求的輸入設(shè)備，屏幕是用于向用戶輸出信息的輸出設(shè)備。事件是來自人操作的重要的消息，觸發(fā)時(shí)間如表1所示體重指數(shù)計(jì)算

17、器系統(tǒng)中可能發(fā)生的所有事件響應(yīng)及其執(zhí)行結(jié)果。表1觸發(fā)事件事件系統(tǒng)響應(yīng)執(zhí)行結(jié)果1從手機(jī)屏幕點(diǎn)擊軟件系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)入口，啟動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)入該軟件進(jìn)入該軟件2輸入身高值調(diào)用添加函數(shù)界面顯示輸入數(shù)據(jù)3輸入體重值調(diào)用添加函數(shù)界面顯示輸入數(shù)據(jù)4點(diǎn)擊計(jì)算體重指數(shù)按鈕調(diào)用計(jì)算函數(shù)顯示體重指數(shù)及分析2.1.2基本需求控制系統(tǒng)用例圖描述的是用戶眼中的系統(tǒng)，即用戶希望系統(tǒng)有哪些功能和通過哪些操作完成這些功能。一個(gè)用例代表用戶與系統(tǒng)交互的一種方式。正如前面介紹過的，識(shí)別用例的最好方法是從參與者的角度分析系統(tǒng)。在Android體重指數(shù)計(jì)算器中，首先的參與者是用戶，系統(tǒng)用例圖如圖2所示。 圖2 用例圖2.2性能需求2.2.1響

18、應(yīng)時(shí)間一般來說，基于Android開發(fā)出來的應(yīng)用程序響應(yīng)時(shí)間很大程度上依賴于安卓設(shè)備的硬件配置和系統(tǒng)版本。因此，用戶的安卓設(shè)備的硬件配置和系統(tǒng)版本都會(huì)對(duì)應(yīng)用程序的響應(yīng)時(shí)間又一定的影響。2.2.2穩(wěn)定性應(yīng)用程序?yàn)楸镜貞?yīng)用，用戶只需通過自己的硬件就可以使用應(yīng)用。2.2.3安全性Android為開源系統(tǒng)本身比較穩(wěn)定，同時(shí)應(yīng)用程序無需連接網(wǎng)絡(luò)因此不存在信息網(wǎng)絡(luò)泄露的風(fēng)險(xiǎn)。3.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.1工程總體架構(gòu)工程主體架構(gòu)如圖3所示：圖3 Eclipse下的程序系統(tǒng)架構(gòu)1.src文件夾Src文件夾下包下Java為系統(tǒng)主要Activity類：Main.java是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主界面的功能，在主界

19、面上有兩個(gè)輸入框，分別為輸入身高、輸入體重。edit.java是實(shí)現(xiàn)編輯的功能。Mysqlhelper.java是對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行版本更新。2.gen文件夾gen文件夾是項(xiàng)目自動(dòng)生成的文件夾R.java是工程下各個(gè)資源的標(biāo)識(shí)符負(fù)責(zé)所有資源的索引9。3.bin文件夾bin文件夾是編譯后的字節(jié)碼存放的目錄，編譯的過程首先是編譯成為android java虛擬機(jī)文件classes.dex，再打包成APK格式的包。4.res文件夾Res是資源目錄，res資源目錄，它包含項(xiàng)目中的資源文件并將其編譯進(jìn)應(yīng)用程序中，向此目錄添加資源時(shí)，會(huì)被R.java自動(dòng)記錄。res目錄存放所有程序中用到的資源文件。“資源文件”

20、指的資料文件、圖片等。子目錄有：drawable、layout、values。 3.2系統(tǒng)框架設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)計(jì)算體重指數(shù)計(jì)算的功能，系統(tǒng)的整體架構(gòu)框架如圖4所示 圖4系統(tǒng)架構(gòu)圖3.3界面設(shè)計(jì) 打開軟件后進(jìn)入主界面，可輸入身高和體重。界面設(shè)計(jì)如圖5所示圖54.詳細(xì)的流程圖和偽代碼4.1流程圖 打開軟件后進(jìn)入主界面，可輸入身高和體重，之后系統(tǒng)計(jì)算體重指數(shù)后輸出相應(yīng)的結(jié)果。流程圖如圖6所示。圖6業(yè)務(wù)處理流程圖4.2主要功能偽代碼 Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) super.onCreate(savedIns

21、tanceState); setContentView(R.layout.main); Button button=(Button)findViewById(R.id.submit); button.setOnClickListener(calcBMI); private OnClickListener calcBMI=new OnClickListener() public void onClick(View v) DecimalFormat nf=new DecimalFormat(0.00);/對(duì)顯示數(shù)字進(jìn)行格式化 EditText fieldheight=(EditText)findV

22、iewById(R.id.height); EditText fieldweight=(EditText)findViewById(R.id.weight); double height=Double.parseDouble(fieldheight.getText().toString()/100; double weight=Double.parseDouble(fieldweight.getText().toString(); double BMI=weight/(height*height); TextView result=(TextView)findViewById(R.id.res

23、ult); result.setText(您的BMI值是+nf.format(BMI); TextView fieldsuggest=(TextView)findViewById(R.id.suggest); if(BMI25) fieldsuggest.setText(R.string.suggest_heavy); else if(BMI20) fieldsuggest.setText(R.string.suggest_light); else fieldsuggest.setText(R.string.suggest_average); 5.軟件的測(cè)試方法和測(cè)試結(jié)果5.1測(cè)試用例由于該系

24、統(tǒng)并沒有具體的輸入輸出，只是有一些點(diǎn)擊指令，所以無需進(jìn)行邊界值測(cè)試等一些針對(duì)輸入輸出的測(cè)試方法，在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，只是通過黑盒測(cè)試測(cè)試了該系統(tǒng)的功能是否都能實(shí)現(xiàn)，以及還有哪些需要的功能沒有實(shí)現(xiàn)，測(cè)試用例如表2所示。 表2測(cè)試用例序號(hào)操作預(yù)期結(jié)果1打開軟件進(jìn)入主界面2輸入身高160，體重65顯示體重超標(biāo)3輸入身高160，體重50顯示體重太瘦4輸入身高160，體重55顯示體重正常5輸入身高a，體重b提示重新輸入5.2測(cè)試結(jié)果及分析（1） 測(cè)試1的結(jié)果如圖7所示圖7（2） 測(cè)試2的結(jié)果如圖8所示，由于BMI的值大于25，所以顯示體重超標(biāo)圖8（3） 測(cè)試3的結(jié)果如圖9所示，由于BMI的值小于20，

25、所以顯示體重太瘦圖9（4） 測(cè)試4的結(jié)果如圖 所示，由于BMI的值在20和25之間，所以顯示體重正常圖10（5） 測(cè)試5的結(jié)果如圖11所示，由于輸入字符中含有字符，所以提示重新輸入圖11 通過這些測(cè)試，這個(gè)系統(tǒng)的基本功能都已實(shí)現(xiàn)，但系統(tǒng)的美觀以及功能實(shí)現(xiàn)的方式還有待完善。6.研制報(bào)告6.1系統(tǒng)的缺陷（1） 該系統(tǒng)中只實(shí)現(xiàn)了體重指數(shù)查詢的功能，還不能很好的為用戶提供更加全面的有關(guān)體重的信息。（2）該系統(tǒng)中還可以增加用戶體重記錄的功能，以便用戶更好的了解自己體重變化的情況。（3）該系統(tǒng)的界面還很簡(jiǎn)單，美觀效果不是很好。6.2總結(jié)本設(shè)計(jì)首先對(duì)課題的背景和國內(nèi)外的發(fā)展情況作出全面的介紹，然后對(duì)本程序的開發(fā)環(huán)境進(jìn)行了介紹。在設(shè)計(jì)程序之前，先進(jìn)行了可行性分析，確保程序是可行的。然后是需求分析，確定程序有什么需求。最后是總體設(shè)計(jì)，確定程序的流程和具體實(shí)現(xiàn)功能。然后對(duì)程序進(jìn)行具體的開