Карманные ПК, Операционная система PalmOS

Молдавский Государственный Университет

Факультет Математики и Информатики.

Кафедра Информатики и Технологии программирования.

Курсовая работа

Карманные компьютеры,

Операционная система PalmOS. Выполнил: студент 4-го курса

группы 45ILM

Шилоносов Александр

Руководитель: Dr. Conf. Магариу Н.А.

Кишинёв 2002г. Май

Содержание:

 

1. Введение 3

1.1. КПК - Карманный Персональный Компьютер. 3

2. История Развития Карманных Компьютеров. 8

2.1. Калькуляторы 8

2.2. Сенсорный дисплей 10

2.3. Первые КПК с рукописным вводом 11

2.4. Palm Pilot 12

3. КПК Palm для пользователя 15

3.1. Ввод текста, Граффити и Клавиатура 16

3.2. Стандартные Приложения 17

3.3. Первый Запуск КПК, Приложение Applications 18

3.4. Документы и Приложения 19

3.5. Подключение КПК к Компьютеру. Синхронизация 20

3.6. Перезагрузка КПК (Reset) 20

3.7. Дополнительные устройства для КПК 20

3.8. КПК сегодня 21

3.9. Словарь терминов 23

4. PalmOS для программиста 24

4.1. Общие сведения 24

4.2. Память 25

4.3. Файловая система 26

4.4. Создание приложений, Инструментарий, POSE 27

4.5. Выполнение приложений 29

4.6. Управление Питанием 30

4.7. PalmOS GUI 30

4.8. Сервис ОС 32

4.9. Совместимость версий 34

4.10. Расширения PalmOS 34

5. Пример Разработки Приложения для PalmOS 35

6. Литература: 37

1.  Введение

За последние 9 лет (c 1993) в мире персональных компьютеров появился новый участник – персональный карманный компьютер (КПК). Большую роль в распространении этого вида техники сыграли устройства на базе платформы Palm, которая появилась в 1996 году.

 

Цель этой работы рассмотреть самую популярную платформу (операционная система вместе с устройством) КПК PalmOS.

Работа разделена на 3 части – История, Работа в PalmOS, Программирование в PalmOS, и в завершении работы на примере показанно как создать простое приложене для PalmOS.

Здесь рассматриваются версии PalmOS - 3.0 и выше , и наиболее последние модели карманных компьютеров, т.к. сейчас редко встречаются первые модели таких устройств с ОС версии до 3.0 , и их не стоит рассматривать т.к. в них отсутствуют многие элементы. (например обмен данными между КПК и поддержка интернет)

на рисунке показан ручной компьютер присоедененный к настольному ПК с помощью приставки (крэдл).

1.1.    КПК - Карманный Персональный Компьютер.

КПК это обычный компьютер только с ограниченными ресурсами – питание, память, процессор, экран, средства вводы/вывода информации. Но основные требования для таких устройств это долгосрочность работы без перезарядки батарей, размеры, вес, удобность, надежность и быстрая обратная реакция на действия пользователя. Также подразумевается что для нормальной работы с этим устройством необходимо иметь обычный настольный компьютер (с операционной системой Windows, MacOS, Unix)

Самый первое название таких устройств - PDA (personal digital assistant) - «персональный цифровой помощник», можно еще встретить название «ручной ПК», «наладонник». Под PDA обычно понимается устройство которое помещается в кармане, и может работать продолжительный срок от батарей, также это устройство должно обладать хотя бы функциями органайзера.

Органайзер – от слова «organize» - организовывать, планировать, устраивать формировать , приводить в порядок, (перев. с англ.) Органайзер это – устройство внешне напоминающее калькулятор, в которое можно вводить номера телефонов и адреса (есть клавиатрура), в нем есть часы и будильник. В советских странах такие устройства назывались Электронные записные книжки (см. история кпк).

Существует несколько типов PDA устройств, один из них это карманные компьютеры. КПК подразделяются на :

Palm – или просто «Палмы» (ударение на «а»), самые первые из всех перечисленных. PPC – (Palm-size PC) , это все то, что работает под управлением WindowsCE 2.0-2.1, выглядят как Palm. HPC – (Handheld PC) КПК с маленькой клавиатурой, бывают с WindowsCE, EPOC32 . Pocket PC –– (самые современные) мультимедиа КПК с WindowsCE 3.0, от PPC отличаются увеличенными ресурсами (память, процессор)

Palm являются самыми популярными и массовыми КПК, они появились в 1996 году и основное их назначение - это Органайзер присоединяемый к настольному ПК. Далее в тексте я их буду называть просто «палм», по аналогии с словом «ноутбук». ( Palm – ладонь, перевод с англ. )

История создания Палмов восходит к 1992 г., когда Джефф Хавкинс основал компанию Palm Computing. В 1996 г. выпуск портативной электронной записной книжки Palm Pilot, “понимающей” рукописные буквы, начертанные на ней специальным пером — стилусом. В сентябре 1994 г. Palm Computing была приобретена корпорацией U.S. Robotics, которая в свою очередь оказалась съеденной компанией 3Сom. К 1998 г. в мире был продан 1 млн. устройств.

Палмы являются самыми лучшими органайзерами. Кроме того с Палма можно выходить в интернет, отсылать почту, Палм можно использовать как словарь и справочник, можно слушать музыку, читать книги, хранить в нем массивы данных, использовать его как диктофон, и играть в игры.

Некоторые возможности являются потенциальными – т.е. их нет в КПК когда вы его приобретаете, но они могут появится если вы еще купите дополнительное утсройство. Например выходить в интеренет или слушать музыку можно далеко не на всех КПК (см. дополнительные устройства для КПК)

 

Несмотря на то что у них нет клавиатуры ввод информации в них очень прост – пользователь просто пишет в нем как в блокноте маленьким пером (стилус)

Все модели имеют сенсорный экран (реагирует на прикосновение) с подсветкой, Инфракрасный порт для обмена данными с другими Палмами. Некоторые Палмы оснащены слотами для дополнительных устройств – модем, радио, фотоаппарат, MP3 плеер, пейджер. Все Палмы могут в среднем неделю работать без подзарядки батарей. Существует огромное количество платных о и бесплатных программ для них.

Инфракрасный порт – это направленный излучатель инфракрасного света. Широко используется в дистанционных пультах управления. В последнее время такие передатчики используются для беспроводной связи разных устройств, мобильных телефонов и КПК.

Владелец Палма периодически должен подключать Палм к настольному ПК для того чтобы синхронизироваться это необходимо для того что-бы, во первых: помещать в КПК новую информацию и программы, и во вторых: делать резервную копию всей информации в КПК.

КПК может оставаться без батареек примерно 10 минут, иначе вся информация пропадает, в этом случае резервная копия поможет все восстановить.

Перечисленные возможности и характеристики присутствуют во всех сегодняшних КПК, и являются стандартом на нынешний день. Все модели обладают следующей конфигурацией (ср. значения) :

характеристика	описание
Габариты	Можно ностить в кармане и с легкостью держать в руке
Вес	от 100 до 250 гр.
Процессор (частота, модель)	Motorolla DragonBall от 16 до 33 Мгц
обьем памяти RAM	От 1 до 8 Мб
Экран	160*160, Сенсорный, Ч/Б
Функциональные клавиши	От 6 до 9
Ввод текста	Графити,
Дополнительно	ИК порт, диктофон, динамик, микрофон, подключение к ПК через СОМ, USB (через подставку),

Таблица основных моделей:

Фирма производитель	модели PPC с ОС PalmOS
Palm	Pilot *, III*, m100/ 105, m500/505
Handspring	Visor, Deluxe, Prism, Edge
HandEra	TRGpro
IBM	WorkPad
Sony	CLIE

PPC под управлением ОС WindowsCE появились после Палмов. Они имеют более мощный процессор, и больше памяти, больше и качественнее экран. Они тоже могут быть использованы в качестве Органайзера, необходимые программы в них есть. Операционная система WindowsCE (CE – compact edition) это урезанная копия Windows95. Для пользователя это означает что в WindowsCE есть все есть уменьшенные версии Word, Excel, Internet Explorer, можно работать с файлами и папками, есть проводник, аналог панели управления, справочная система, и т.д, современные модели имеют более мощную поддержку мультимедиа – музыка, анимация, видео. Нет только рабочего стола. Не смотря на мощность они работают медленне чем Палмы.

 

PocketPC являются следующим поколением PPC на базе WinCE, все выше сказанное относится и к ним, вся разница в том что ресурсов стало больше (память 32-64Мб, процессор 160-210Мгц), и в них установлена WinCE 3.0 (+ новая технология присоединения внешних устройств - жакеты). Следовательно некоторые вещи в нем делать удобнее: например благодаря качественному экрану удобнее пользоваться Интернетом, читать книги, форматировать текст, работать с таблицами, смотреть рисунки, на них можно слушать качественную музыку, записывать речь на диктофон. Есть отрицательные стороны - и еще срок автономной работы от батарей катострофически упал – заряжать бетареи необходимо каждый день.

В WinCE так-же можно вводить текст рукописным вводом, при этом используется другая технология которая хуже чем в Палмах (процент ошибок при вводе теста больше ), в PocketPC эта система улучшена (кроме того появился аналог граффити )

Эти модели также присоединяются к настольному компьютеру для синхронизации.

Следует отметить , что модели на базе WinCE абсолютно не совместимы с Палмами, мало того нельзя передавать данные данные из WinCe КПК в Палмы по ИК порту.

Характеристики	PPC	PocketPC
Габариты	Чуть больше чем палм
Вес	Примерно такой же как у палм
Процессор	16 до 60 Мгц (ARM, Motorola SH3)	ARM 150 – 206 Мгц
обьем RAM	От 4 до 16 Мб	32 – 64 Мб
Экран	320*240, Ч/Б или Цветной	320*240 Цветной
Кнопки на корпусе	От 6 до 9
Ввод текста	Рукописный	Рукописн. графити
Дополнительно	ИК порт, диктофон, динамик, микрофон, подключение к ПК через СОМ, USB (через подставку),	+ Жакеты, Secure Digital / Multimedia Card, Compact Flash I\II

HPC – это КПК которые имеют маленькую клавиатуру, экран у них широкий, по виду они напоминают уменьшенные ноутбуки, На них установлена операционная система WindowsCE Pro(специальная версия) или EPOC (EPOC32), а есть еще КПК с другими операционными системами. Эти модели созданы чтобы устранить недостаток бесклавиатурных КПК - отсутствие клавиатуры, а широкий экран дает дополнительные преимущества. Наряду с функциями органайзера в них также присутствуют Word, Excel, Internet Explorer .

WindowsCE Pro еще более похожа на Windows95, есть рабочий стол, полноценная панель управления, можно из них печатать на принтер.

Они подключаются к КПК, все WinCE модели имеют, PC-карт и Compact Flash слот ( для подключения дополнительной памяти, модемов, и др. устройств), можно подключать наушники.

характеристика	описание
Габариты
Вес	от 250 до 400 гр.
Процессор (частота, модель)	30 – 150 Мгц (ARM, Motorola SH3)
обьем RAM	От 4 до 32 Мб
Экран	640 * 240 Ч/Б или Цветной.
Дополнительно	ИК порт, диктофон, динамик, микрофон, подключение к ПК через СОМ, USB (через подставку),

Таблица моделей:

ОС	модель
WinCE	Cassio	Cassiopeia E-10/11 E-100	Cassiopeia A-11, A-20/21/22, PA,	Cassiopeia E-115, EG-80, EM –500, IT-70*
	Compaq	Aero2100	C-Series	IPaq H-3630 – 36*, 3130, Aero
	HP	Jornada 420/430	200LX, 360LX, 620, Jornada 680/720	Jornada 540\545\548, 525
	Philips	Nino	Velo
	Sharp	Mobilon 4100/ 4500
	Everex	Freestyle*
	Palmax			PD – 60m , PD-131
Epoc Epoc32, другие	Psion		NetBook , Series* , Revo , 5
	Ericsson		Mobile Companion

2.  История Развития Карманных Компьютеров.

Точной даты изобретения КПК нет, можно только сказать что идея карманных компьютеров окончательно оформилась в период 70 – 90ых годов. За это время был пройден путь от программируемых калькуляторов до цветных КПК которые позволяют смотреть видео и выходить в интернет. Было создано около 10ти новых операционных систем, около сотни различных устройств КПК.

История развития КПК неразрывно связана с развитием компьютеров и компьютерных технологий. КПК своим появлением обязан технологическим успехам во разных отраслях и людям идеи которых обьеденили эти успехи в единый продукт. На риунке показаны важнейшие вехи компьютерной индустрии, что-бы показать как история КПК выглядит в контексте истории компьютеров.

2.1.    Калькуляторы

в 60е годы микроэлектроника достигла больших успехов, были изобретены Интегральные схемы (микрочипы) которые значительно сократили габариты электронных устройств, упростили процесс создания , увеличили их надежность и самое главное сделали их дешевле а следовательно доступными для массового использования.

Чип- маленькая кремниевая пластинка размером с ноготь , а иногда и меньше. В основном чипы состоят из большого числа транзисторов соединенных между собой.

Из чипов можно собрать различные схемы - схемы памяти, схемы АЛУ , схемы ввода/вывода и др., процессоры также состоят из большого числа чипов.

До изобретения микрочипа (1959г) каждый компонент электронной схемы изготавливался отдельно а затем они соединялись посредством пайки. Появление ИС в корне изменило всю технологию .

если первые электронные вычислительные машины занимали целые комнаты , то теперь они уже умещаются в больших железных ящиках, а к концу 60х внедрение микрочипов в промышленные разработки привело к появлению ручных калькуляторов. Пионерами в области внедрения миниатюризации были Японские и Американские фирмы и исследовательские лаборатории (Texas Instr, Bell Labs, Intel, Wang Laboratories, Sony, Casioи другие)

Прогресс был таков, что Электронные калькуляторы за 10 лет своего развития «сбросили вес» с ~25 кг до ~1 кг, в период 54- 66х годов.

к 1975у году ручные калькуляторы уже были очень распространены в мире, а благодаря конкуренции среди фирм производителей цены постоянно снижались а функциональность калькулятора только увеличивалась, появились научные, инженерные, статистические, финансовые, программируемые калькуляторы, калькуляторы для бизнесменов, активно ведутся рекламные компании.

Программы для Первых Программируемых калькуляторов – это не совсем обычные программы, а просто набор арифметических действий который надо постоянно повторять. Например часто употребимые формулы. В таких программах каждая операция кодировалась числом, пользователь писал такой «код» а потом мог много раз его выполнять. Со временем появилась возможность писать пошаговые программы, в таких языках программирования уже были операции безусловного перехода, перехода на подпрограммы, а также переходы по условию. Вскоре пользователь мог не только писать сложные программы, но даже играть в игры с калькулятором. Это было неслыханное нововведение, Начала выпускаться литература по технике программирования на программируемом микрокалькуляторе.

В 1983-85 году в Советском Союзе калькуляторы, с выпуском модели Б3-34 (80 год), обретают большую популярность, особенно среди молодежи. Научно-популярные журналы "Наука и Жизнь", "Техника-Молодежи" начинают публиковать много материала о программировании калькуляторов, курсы по программированию, тексты программ и игр. Выпускаются книги с фантастическими рассказами о калькуляторах.

Основные проблема калькуляторов 70х - это большое энергопотребление, в основном из-за использования LED индикаторов (красный или зеленый циферблат). Эту проблему решали Жидко Кристаллические Индикаторы (LCD) которые появились в 1973 – 75х года, и прогресс в области портативных источников питания (т.е. батареек). Пионером в области LCD была японская фирма Sharp (бывшая Hayakawa Electric ), а вот батарейки каждый делал сам. Обычный калькулятор того времени работал от батареек всего несколько часов , в то время как LCD калькулятор работал 100 часов. Но этот тип калькуляторов не сразу завоевал рынок и это не удивительно т.к. по яркости они сильно уступали обычным а компактность LCD дисплеев была не в счет т.к. в то время этого не требовалось.

Но самое главное это то что LCD технология привела к появлению LCD матрицы т.е. графические LCD дисплеи, на них можно было отражать произвольный рисунок.

В период 75-85 годов калькуляторы еще более наращивались дополнительными функциями и становились еще более доступными по цене. Становятся популярными модели со встроенными принтерами, калькуляторы – записные книжки, с часами, будильником, появляются калькуляторы к которым можно подключить дополнительные устройства, теперь для них можно писать полноценные программы на языке программирования (стандарта естественно не было), в 81 году появились калькуляторы с Бейсиком. Можно сказать что по функциональности калькуляторы начинают делится – очень мощные математические калькуляторы, калькуляторы-гибриды с записными книжками и будильником , часами и др. полезными функциями для людей, и калькуляторы для промышленного использования с возможность подключения дополнительных устройств которые похоже на компьютеры. Эти калькуляторы нового поколения уже обладают такими характеристиками как: Память, процессор, язык программирования, тип дисплея, тип клавиатуры, разъемы расширения, наличие звука.

Таблица наиболее отличившихся моделей:

Тип калькулятора	модели
Математич калк	Очень много моделей
Програмируемый	HP-71B (84), Casio FX702P(81)
Для людей	HP-18C (86), Электроника МК-87(87)
Для бизнеса	Psion Organizer I(84)

2.2.    Сенсорный дисплей

Практически все современные Карманные компьютеры оснащены сенсорными дисплеями. С помощью специальной ручки (перо) пользователь тыкает в дисплей чтобы что-то сделать, Происхождение Сенсорного дисплея и указательного пера ни как не связано с историей калькуляторов, поэтому следует отдельно рассказать об этом …

Идеи прямого манипулирования объектами на мониторе компьютера развивались в период в 1950 – 60х годов, успехи в этой области связаны с таким именем как Иван Сазерленд. Он впервые создал программу («блокнот» 1962 (sketchpad) ) в которой были заложены основы современных CAD (computer aid design) систем .

Указательное «перо» впервые было широко применено в CAD системах, это системы автоматического проектирования которые появились в 1970х, пионерами тогда были компании Computervision, Applicon, Calma, Auto-Trol Technology и Intergraph. Главный смысл CAD в том что проектировщик сидя за компьютером использовал такое перо чтобы напрямую манипулировать деталями чертежа, это было очень удобно и в основном использовалось при проектировке сложных электронных схем. Такое манипулирование сравнимо с тем что человек буквально пальцем указывает компьютеру какую деталь и куда надо передвинуть на огромном чертеже на мониторе.

Сенсорный дисплей это симбиоз сенсорных панелей(Digitizer), ( разрабатывались с 1956 г, Rand Corp) и LCD дисплеев (1870). В 1980х благодаря появлению LCD - начинают появятся портативные компьютеры, будущие ноутбуки. Они комплектовались ЦП - x86, памятью 128-512К, жесткими дисками, дисководами, слотами расширения. Работали под управлением ОС DOS или др. (Atari Portfolio , GRiD 1100 Compass, Psion MC). Эксперименты в этом направлении (портативность) привели к появлению мини ноутбуков ( будущие Handheld PC - рука-держимые ПК ). Несмотря на размер их можно было полноценно использовать как компьютер, из Программ были доступны: текстовый процессор, органайзер, база данных, калькулятор, таблица, игры.

Больших успехов в этом направлении достигла фирма Psion, создав свою платформу EPOC для HPC. Можно сказать что Psion является основоположником направления клавиатурных карманных компьютеров.

В 1989 - 91 появились планшетные компьютеры с сенсорными дисплеями. Для того времени это были достаточно мобильные компьютеры, т.к. они были на батарейках ,размером с книгу (без клавиатуры). Наиболее известные модели были GridPad (89г), PalmPad, NCR NotePad, Amstrad PenPad.

Эти компьютеры были оснащены графическими операционными системами. (Microsoft Windows for Pen Computing , GO PenPoint, IBM’s - PenDOS and OS/2 for Pen)

Отличительной особенностью таких систем это поддержка рукописного ввода. Все работа с компьютером происходила с помощью пера. В этих компьютерах впервые был реализован принцип электронных чернил (electronik ink ) - когда можно рисовать ручкой прямо на дисплее компьютера и видеть результат. В таких компьютерах впервые были опробованы технологии распознования символов написанных от рук .

Это были достаточно дорогие компьютеры, и они не получили широкого распространения (человечество уже получило IBM PC, а о мобильности пользователи не думали).

В это время (89г.) рабочая группа в составе которой был Джеффри Хoукинс (создатель Палма) создает свой планшетный ПКGridPad с рукописным вводом. У него были недостатки, но по меркам того времени это был портативный компьютер, и к тому же он продавался. Идея Graffiti (распознавание символов) появилась у Хoукинса еще когда он учился, в этом проекте состоялась первая реализация этой идеи - называлась PalmPrint.

2.3.    Первые КПК с рукописным вводом

 Напомню что 1981 году появился IBM PC, и начинается эра персональных компьютеров. За последующее десятилетие только в США будет распродано миллионы ПК. С каждым годом компьютер становится доступнее, цены снижаются. Операционная система DOS становится самой популярной. И вообще Компьютерная отрасль становится очень прибыльной, многие компании создали себе много милионый капитал продавая компьютеры или программное обеспечение.

В начале 90х Крупные фирмы объявляют о своих планах по созданию Ручных бес клавиатурных компьютеров с рукописным вводом, и в этот бизнес приходит поток инвестиций.