ip电话软件需求分析及开发计划wiphone.doc

软件需求分析与开发计划软件需求分析与开发计划 题目：基于题目：基于 ARM 的语音通信系统的语音通信系统 项目提出者：项目提出者：Wiphone 开发小组开发小组 班班 级：级：嵌入式嵌入式 1 班班 撰撰 写写 人：人：SA09225155 邹恩岑邹恩岑 目目 录录 1 引言.2 1.1 编写目的2 1.2 背景.2 1.3 定义2 1.4 参考资料2 2 需求分析.3 2.1 总体系统图3 2.2 系统用例图4 2.3 系统部署5 3 项目可行性分析及建议.6 4 项目概述.6 4.1 工作内容6 4.2 主要参加人员6 4.3 产品6 4.3.1 程序.6 4.3.2 文件.7 4.3.3 非移交的产品.7 4.4 验收标准7 4.5 完成项目的最迟期限7 4.6 本计划的批准者和批准日期7 5 实施计划.8 5.1 工作任务的分解与人员分工8 5.2 接口人员8 5.3 进度8 5.4 关键问题9 6 支持条件.10 1 引言引言 1.1 编写目的编写目的 当今世界，计算机技术和无线通信技术正在迅猛发展。计算机将逐渐走向小型化、无 线化。开发基于 ARM 的语音通信系统，能够使人们更加方便的无线局域网进行通信。本 文档供程序的需求分析和开发计划供开发人员参阅。 1.2 背景背景 由于信息交换和无线通信的需要，无线通信技术成为了当今科技的一大发展方向。 Wi-Fi（Wireless Fidelity）作为一种成熟的无线技术，被广泛应用于各种嵌入式设备中。使 用 Wi-Fi，人们可以用较低的成本和较小的功耗，使嵌入式设备支持无线网络协议 802.11，具备高速无线通信功能。通过 Wi-Fi 技术，各种嵌入式设备之间能够高速便捷地 传送声音数据，为人们的信息交换提供了一条有力的途径。使用 Wi-Fi，无线通话的范围 变得比较宽广，范围能够达到 300 米。 1.3 定义定义 点对点通话：两台计算机（ARM 机或 PC 机）进行全双工通话； 局域网广播通话：一台计算机（ARM 机或 PC 机）向局域网中所有计算机进行广播通 话； 组播通话：多台计算机（暂时仅限 PC 机）加入一个组播地址，同组所有计算机可以 互相通话； 专用网络：ESSID 取名为“wiphone”的无线网络； 1.4 参考资料参考资料 a.韦东山. 嵌入式 Linux 应用开发. 北京：人民邮电出版社，2008 b.宋宝华. Linux 设备驱动开发详解. 北京：人民邮电出版社，2008 c.美蒂文斯,美拉戈,尤晋元等. Unix 环境高级编程. 北京：人民邮电出版社，2006， d.美Jim Geier,王群等. 无线局域网. 北京：人民邮电出版社，2001 e.徐英慧,马忠梅等. ARM9 嵌入式系统设计. 北京：北京航空航天大学出版社，2007 f.美David J. Katz, Rick Gentile,陈喆等. 嵌入式媒体处理. 北京：电子工业出版社， 2007 g.美Behrouz A.Forouzan, Sophia Chung Fegan,谢希仁等. TCP/IP 协议族(第三版). 北京： 电子工业出版社，2007 2 需求分析需求分析 2.1 总体系统图 Linux 操操作作系系统统 硬硬件件 音音频频设设备备 驱驱动动 USB驱驱动动 无无线线网网卡卡 驱驱动动 语语音音压压缩缩 解解码码模模块块 通通信信模模块块 驱驱动动层层 OS层层 应应用用层层 基基于于A AR RM M的的语语音音通通信信系系统统 硬硬件件层层 录录音音放放音音 模模块块 2.2 系统用例图 用户1 用户2 录音 网络接收 wiphone1 压缩编码 网络发送 解码恢复 放音 网络接收 解码恢复 放音 wiphone2 录音 压缩编码 网络发送 2.3 系统部署 主主程程序序启启动动 main() wiphone.c 启启动动新新线线程程 pthread_create() wiphone.c 参参数数处处理理 网网络络初初始始化化 netsock_open() netsocket.c 音音频频设设备备初初始始化化 aud_new() aud_open() auddev.c OSS音音频频设设备备初初始始化化 aud_read = aud_oss_read; aud_write = aud_oss_write; aud_close = aud_oss_close; aud_open = aud_oss_open; auddev_oss.c 录录音音 aud_read() adudev_oss.c 语语音音编编码码 gsm_encode() libgsm.a 网网络络发发送送 Sendto() socketwraper.c 录录音音并并向向网网络络发发送送 netrec() netctrl.c while(1) 子子线线程程 ptid 设设置置挂挂机机信信号号中中断断 signal() netctrl.c 挂挂机机中中断断处处理理 sig_handle_rec() netctrl.c 捕捕捉捉到到挂挂机机中中断断 函函数数返返回回 网网络络接接收收 Recv() socketwraper.c 语语音音解解码码 gsm_decode() libgsm.a 放放音音 aud_write() adudev_oss.c 从从网网络络接接收收并并放放音音 netplay() netctrl.c while(1) 设设置置挂挂机机信信号号中中断断 signal() netctrl.c 释释放放资资源源 安安全全退退出出 wiphone.c 3 项目可行性分析及建议项目可行性分析及建议 通过移植 Linux 操作系统，使得程序可以通过操作系统支持无线网卡，可以通过 socket 网络编程传输数据，通过调用声卡驱动实现录音和放音功能。 4 项目概述项目概述 4.1 工作内容工作内容 1. 操作系统结构和机理探索； 2. 驱动程序探索； 3. Bootloader 移植和内核裁剪； 4. 语音压缩库移植探索； 5. wiphone 程序编写； 6. wiphone 程序向 PC 机移植； 7. start 无线环境配置程序； 8. Qt/Qtopia 图形界面开发探索； 9. 开发文档撰写； 10. 开题报告撰写、开题答辩 PPT 撰写和开题答辩； 11. 中期答辩 PPT 撰写和中期答辩； 12. 结题答辩 PPT 撰写和结题答辩。 4.2 主要参加人员主要参加人员 邹恩岑 、胡征犀、魏平、 刘少旭。 4.3 产品产品 4.3.1 程序程序 1. Start 程序，无线环境设置功能，C 语言代码和 Bash 脚本代码， ARM Linux 平台和 x86 Linux 平台； 2. Wiphone 程序，语音通信功能，C 语言代码，ARM Linux 平台和 x86 Linux 平台。 4.3.2 文件文件 1.软件需求与开发计划书 2.概要设计说明书 3.数据需求说明书 4.详细设计说明书 5.使用说明书 6.测试分析报告 7.项目开发总结 4.3.3 非移交的产品非移交的产品 ARM 嵌入式计算机、笔记本电脑和参考资料。 4.4 验收标准验收标准 1. （基本功能）能够通过两台 ARM 嵌入式计算机进行点对点语音通信； 2. （附加功能）能够通过 ARM 嵌入式计算机和 x86 计算机跨平台点对点语音通信； 2. （附加功能）通过 ARM 嵌入式计算机和 x86 计算机进行广播通信； 3. （附加功能）通过 x86 计算机进行组播通信； 4.5 完成项目的最迟期限完成项目的最迟期限 2010 年 5 月 6 日 4.6 本计划的批准者和批准日期本计划的批准者和批准日期 工程实践开题委员会 2009 年 12 月 20 日 5 实施计划实施计划 5.1 工作任务的分解与人员分工工作任务的分解与人员分工 工作任务分解 工作任务名称 胡征犀邹恩岑魏 平刘少旭 操作系统结构和机理探索 驱动程序探索 Bootloader 移植 内核裁剪移植 语音压缩库移植探索 wiphone 程序编写和测试 wiphone 程序向 PC 机移植 start 无线环境配置程序 Qt/Qtopia 图形界面开发探 索 开发文档 开题报告和开题答辩 中期答辩 结题答辩 5.2 接口人员接口人员 邹恩岑 胡征犀 5.3 进度进度 1. 2009 年 12 月 12 日至 2010 年 1 月 25 日：文献调研。 (1) 魏平查阅嵌入式 Linux 操作系统剪裁的相关书籍，学习操作系统内核剪裁的知识， 学习驱动相关的原理和理论； (2) 邹恩岑查阅驱动设计相关的书籍，学习音频设备驱动设计的知识，学习驱动相关 的原理和理论； (3) 胡征犀查阅与 Linux 网络编程，Wi-Fi 驱动移植等相关方面的书籍，学习有关 TCP/IP 协议、无线网络与 Wi-Fi，Linux 网络编程，Wi-Fi 驱动等知识； (4) 刘少旭查阅有关语音编解码的书籍和协议的书籍，学习和了解语音编解码的理论 和算法的知识。 本阶段成果：各成员开会讨论已学习的知识。 2. 2010 年 1 月 25 日至 2010 年 2 月 1 日：理论分析。 在小组各成员熟悉和学习各自工作的知识后，开始依据之前项目的总体设计，进行细 节分析和各模块功能的详细讨论与设计。 本阶段成果：设计约定。 3. 2010 年 2 月 1 日至 2010 年 3 月 1 日：软硬件设计。 小组各成员按照项目分工，各自设计自己的程序模块，并使各模块能够协同工作： (1) 魏平：嵌入式 Linux 操作系统内核剪裁并移植，Bootloader 移植； (2) 邹恩岑：编写无线环境配置程序，编写 Wiphone 程序，基本功能完成以后，尝试 将程序从 ARM 平台移植到 PC 机平台； (3) 胡征犀：编写 Wiphone 程序，实现语音数据流的实时发送与接收功能，基本功能 实现以后，尝试广播功能和组播功能的实现； (4) 刘少旭：语音压缩库移植，基本功能实现之后，尝试 QT 图形界面的开发。 本阶段成果：小组各成员初步调试通过的通信程序。 4. 2010 年 3 月 1 日至 2010 年 3 月 25 日：仪器设备的调试。 小组各成员一起进行软硬件协同调试，即时发现不足，改进并优化程序； 本阶段成果：两台开发完成的语音通信的实验板。 5. 2010 年 3 月 26 日至 2010 年 4 月 15 日：进行答辩前的资料准备工作，完善工程实 验项目文档。 本阶段成果：两台开发完成的语音通信的实验板，工程实验项目文档，答辩 PPT。 6. 2010 年 4 月 16 日至 2010 年 5 月 7 日：完善程序的 x86 平台移植、广播功能、组播 功能、QT 图形界面等附加功能。 本阶段成果：各成员尽力实现自己的附加功能。 5.4 关键