基于安卓的计算机设计.docx
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基于安卓的计算机设计
综合设计报告
设计名称：
信息系统综合设计
设计题目：
Android平台上的计算器设计
学生学号：
专业班级：
学生姓名：
学生成绩：
指导教师（职称）：
课题工作时间：
2012年3月19日至2012年5月25日
说明：
1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生；四、五两项（中英文摘要）由学生在完成综合设计后填写。
2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。
3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个设计期间的平时表现、设计完成情况、报告的质量及答辩情况，给出客观、全面的评价。
4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节，凡不参加答辩者，其成绩一律按不及格处理。
答辩小组成员应由2人及以上教师组成。
5、报告正文字数一般应不少于5000字，也可由指导教师根据本门综合设计的情况另行规定。
6、平时表现成绩低于6分的学生，其综合设计成绩按不及格处理。
7、此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式（适用于学院各类综合设计），各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整，并上报学院批准。
成绩评定表
学生姓名：
学号：
班级：
类别
合计
分值
各项分值
评分标准
实际得分
合计得分
备注
平时表现
10
10
按时参加综合设计，无旷课、迟到、早退、违反实验室纪律等情况。
完成情况
30
20
按设计任务书的要求完成了全部任务，能完整演示其设计内容，符合要求。
10
能对其设计内容进行详细、完整的介绍，并能就指导教师提出的问题进行正确的回答。
报告质量
35
10
报告文字通顺，内容翔实，论述充分、完整，立论正确，结构严谨合理；报告字数符合相关要求，工整规范，整齐划一。
5
课题背景介绍清楚，综述分析充分。
5
设计方案合理、可行，论证严谨，逻辑性强，具有说服力。
5
符号统一；图表完备、符合规范要求。
5
能对整个设计过程进行全面的总结，得出有价值的结论或结果。
5
参考文献数量在3篇以上，格式符合要求，在正文中正确引用。
答辩情况
25
10
在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。
15
在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。
总评成绩：
分
补充说明：
指导教师：
（签字）
日期：
2012年6月1日
答辩记录表
学生姓名：
学号：
班级：
答辩地点：
v
答辩内容记录：
答辩成绩
合计
分值
各项分值
评分标准
实际得分
合计得分
备注
25
10
在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。
15
在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。
答辩小组成员（签字）：
2012年5月24日
指导教师评语
指导教师：
徐诚（签字）
日期：
2012年5月26日
一、综合设计目的、条件、任务和内容要求：
1）设计目的
本次设计，从一个简单的应用入手，引导学生学习java编程和Andriod开发技术，为学生今后的进一步学习打下基础。
训练学生应用软件工程方法，进行信息系统开发的综合能力。
2）条件
每人一台计算机，WindowsXP环境，Eclipse，AndroidSDK等。
教师讲课+随堂辅导
3）任务和要求
（1）巩固软件工程的基本概念和原理
（2）熟悉安卓应用开发环境和技术
（3）完成系统的分析、设计、编码、测试和部署
（4）依照给定模板完成设计报告，要求体现自己的工作、收获和思考。
指导教师签字：
2012年3月20日
二、进度安排：
第6周查阅资料，了解设计平台的基础知识。
第7-13在老师的指导下，学习Java程序设计和Android开发技术
第14周完成系统分析、设计和编码
第15周系统的测试、改进和部署，写设计报告，准备答辩
16周答辩
三、应收集资料及主要参考文献：
应收集的资料主要包括以下几类：
1）java程序设计教材
2）Android开发资料，如：
[1]余志龙.GoogleAndroidSDK开发范例大全.人民邮电出版社,2010
[2]李宁.Android/OPhone开发完全讲义.水利水电出版社,2010
3）其他人的设计工作
请大家充分应用图书馆和网络资源，但设计必须有自己的思路和见解。
四、综合设计（课程设计）摘要（中文）
Android成功的成为了最具有潜力的新一代的手机应用软件。
正如了标准化PC和Macintosh平台上创建的桌面和服务器软件市场，在Android上，通过提供一个标准的手机应用环境，将增加移动应用程序和应用开发商的利润。
Android给开发人员提供了一种独特的，创造性的应用开发方式，并且应用到客户手机中。
现在出现了成千上万的Android手机用户，正在寻找最优秀的手机应用程序。
然后把这些优秀的应用程序应用到手机中。
本系统是一个基于现有手机计算器开发的在触屏手机上运行的简单科学计算器。
拥有简单计算器中没有的科学计算功能。
使用户可以更加简单便捷的使用一些科学计算器的功能，同时还不用学习科学计算器那复杂的使用方法。
本人在此次系统中所做的工作主要是设计整个系统以及利用编程语言实现整个系统，使系统能够正确的运行计算功能。
五、综合设计（课程设计）Abstract（英文）：
Androidhasthepotentialforremovingthebarrierstosuccessinthedevelopmentandsaleofanewgenerationofmobilephoneapplicationsoftware.JustasthethestandardizedPCandMacintoshplatformscreatedmarketsfordesktopandserversoftware,Android,byprovidingastandardmobilephoneapplicationenvironment,willcreateamarketformobileapplications—andtheopportunityforapplicationsdeveloperstoprofitfromthoseapplications.
Androidgivesdevelopersawaytodevelopunique,creativeapplicationsandgetthoseapplicationsinthehandsofcustomers.HundredsofthousandsofAndroidmobilephoneusersarealreadythere,lookingforthenextcleverorusefulapplication,andthatapplicationcouldbeyours.
Thissystemisbasedontheexistingmobilephonecalculatordevelopedintouchscreenmobilephonerunningonasimplescientificcalculator.Asimplecalculatorhasnofunctionofscientificcomputing.Theusercanbemoresimpleandconvenienttousesomescientificcalculatorfunction,alsodonotneedtolearnthescientificcalculatorthatcomplexusingmethod.Iaminthesystemtheworkismainlytodesignthewholesystemandtheuseofprogramminglanguageimplementationofthewholesystem,makethesystemcancorrectoperationcalculationfunction.
摘要
Android成功的成为了最具有潜力的新一代的手机应用软件。
正如了标准化PC和Macintosh平台上创建的桌面和服务器软件市场，在Android上，通过提供一个标准的手机应用环境，将增加移动应用程序和应用开发商的利润。
Android给开发人员提供了一种独特的，创造性的应用开发方式，并且应用到客户手机中。
现在出现了成千上万的Android手机用户，正在寻找最优秀的手机应用程序。
然后把这些优秀的应用程序应用到手机中。
本系统是一个基于现有手机计算器开发的在触屏手机上运行的简单科学计算器。
拥有简单计算器中没有的科学计算功能。
使用户可以更加简单便捷的使用一些科学计算器的功能，同时还不用学习科学计算器那复杂的使用方法。
本人在此次系统中所做的工作主要是设计整个系统以及利用编程语言实现整个系统，使系统能够正确的运行计算功能。
关键词：
应用程序，移动手机，Android,应用开发
Abstract
Androidhasthepotentialforremovingthebarrierstosuccessinthedevelopmentandsaleofanewgenerationofmobilephoneapplicationsoftware.JustasthethestandardizedPCandMacintoshplatformscreatedmarketsfordesktopandserversoftware,Android,byprovidingastandardmobilephoneapplicationenvironment,willcreateamarketformobileapplications—andtheopportunityforapplicationsdeveloperstoprofitfromthoseapplications.
Androidgivesdevelopersawaytodevelopunique,creativeapplicationsandgetthoseapplicationsinthehandsofcustomers.HundredsofthousandsofAndroidmobilephoneusersarealreadythere,lookingforthenextcleverorusefulapplication,andthatapplicationcouldbeyours.
Thissystemisbasedontheexistingmobilephonecalculatordevelopedintouchscreenmobilephonerunningonasimplescientificcalculator.Asimplecalculatorhasnofunctionofscientificcomputing.Theusercanbemoresimpleandconvenienttousesomescientificcalculatorfunction,alsodonotneedtolearnthescientificcalculatorthatcomplexusingmethod.Iaminthesystemtheworkismainlytodesignthewholesystemandtheuseofprogramminglanguageimplementationofthewholesystem,makethesystemcancorrectoperationcalculationfunction.
Keywords：
Application；MobilePhone；Android；ApplicationDevelopment
第一章课题背景
1.1背景
随着社会的发展，经济水平的提高，手机越来越普及。
截止到2010年，中国手机用户数量将从2007年的5.40亿增长到7.38亿。
同时伴随着移动互联网技术的发展，手机的功能也变得越来越丰富。
从原来只具有简单通信功能的非智能手机到现在具有手机操作系统，除通话功能以外，还集上网、聊天、炒股、收发邮件等功能于一身的智能手机系统。
智能手机具有独立的操作系统，像个人电脑一样支持用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，并通过此类程序不断对手机的功能进行扩充，同时可通过移动通讯网络来实现无线网络接入。
智能手机同传统手机外观和操作方式类似，不仅包含触摸屏也包含非触摸屏、数字键盘手机和全尺寸键盘操作的手机。
但是传统手机都使用的是生产厂商自行开发的封闭式操作系统，所能实现的功能非常有限，不具备智能手机的扩展性。
从广义上讲，智能手机除了具备手机的通话功能外，还具备个人信息管理以及基于无线数据通信的浏览器、GPS（GlobalPositioningSystem）和电子邮件功能。
智能手机为用户提供了足够的屏幕尺寸和带宽，既方便随身携带，又为软件运行和内容服务提供个广阔的舞台，很多增值业务可以就此展开，如：
股票、新闻、天气、交通、商品、应用程序下载、音乐图片下载等等。
结合3G通信网络的支持，智能手机的发展，势必将成为一个功能强大，集通话、短信、网络接入、影视娱乐为一体的综合性个人手持终端设备。
1.2课题来源
计算器作为现在人们日常生活中常用的一种工具已经可以说是人们日常生活中必不可少的工具了。
但是计算器的发展经历了漫长的过程，凝聚无数先人的智慧，甚至连计算机的发展都可以说是源于计算器的发展。
计算器和计算机一样都能够实现数据的输入、处理、存储和输出这些基本的功能，但计算器区别于计算机的地方就是，它不能自动的进行计算，必须要求由人来操作完成计算；而计算机通过提前编写好的程序就能够自动的按照程序进行处理。
所以计算器和计算机的一个显著的区别就在于是否需要人为地操作来完成运行。
这二者还有另一个本质性的区别。
计算器的处理数据的方法是生产时就已经固化在系统中了，所以计算器只能按照系统中规定的处理方法来处理用户要求的计算任务；而计算机由于可以自行安装操作系统和各种的相关软件和硬件，理论上计算机拥有的可扩展性是无穷的。
所以简单的说，计算器和计算机的本质性区别就在于该系统是否存在可扩展性。
现在的移动手机是小型的计算机，它的处理能力与台式机的标准处理能力相比很有限。
但是足够运行一个小型的应用程序。
现在的手机的一个特性就是它们还是网络计算机，能够高速发送和接受数字数据。
除了语音数据以外，它们还可以发送和接受其他类型的数据。
所以这样的网络科学计算器也可以在手机上实现。
只要你的手机可以运行科学计算器的应用程序，您就可以畅快的享受科学计算器给您带来的快乐了。
由于现在的手机科学计算器采用了更为直观且更为精美的画面直接表现。
因此广受玩家们的欢迎。
手机的科学计算器行业在多年的技术经验与运营经验的积累与总结之后，到了2009年迫不及待的需要创新出新的应用程序模式和崭新的运营模式来推动手机应用程序市场的爆发和发展。
本论文是基于Android平台开发的一个小型的科学计算器应用程序。
现在的Android的智能手机上都可以运行。
现在的智能手机是我们生活中不可缺少的工具，这些小型的应用程序可以带给我们快乐和方便。
第二章开发工具和环境
2.1Android的发展和历史
Android曾经是一家创立于旧金山的公司的名字，该公司于2005年8月份被Google收购，并从此踏上了飞速发展的道路。
经过这几年的发展，它已经发展成了一个平台、一个生态体系。
现在Android在移动领域已经得到了广泛的应用。
根据Google于2011年6月份公布的数字，现在每天激活的Android设备高达50万台，比5月份的数据增加了10万台！
Google还透露目前已经与36家OEM厂商和215家运营商合作，共激活了超过1亿台Android设备。
相比于Symbian的日落西山，以及苹果的封闭、WindowsPhone的前途未卜，Android无疑代表了当前行业发展的主流趋势：
开放平台取代了封闭平台。
让参与者均能通过自己的努力而获益。
从2008年9月公布1.0版本以来，经过近三年的跨越式发展，现在Android已经发展到了3.x版本，这是一个针对平板电脑而做了大量优化的版本，包括对更大屏幕的支持的类库、多任务优化等。
目前市场上占主流的还是2.2版本，当然，相信随着时间的推移，2.3及后续版本会得到越来越多的设备的支持。
2.2国内Android系统现状
目前国内的Android开发还是主要以应用开发为主，主要分成3类：
为企业开发应用、开发通用应用（放到AndroidMarket或者其他AppMarket销售）以及游戏开发（放到AndroidMarket或者其他AppMarket销售）。
第一类开发者一般身处规模较大的公司，这些公司主要为自有品牌或者其他品牌设计手机或者平板电脑的总体方案。
除了根据需求对系统进行定制外，更多的工作在于为这些系统编写定制的应用。
第二类开发者，一般处于创业型公司或者是独立开发者，他们的盈利方式主要是2种：
为国外公司进行外包开发，或者通过Google的移动广告（AdMob）通过广告点击分成。
而理论上的通过付费下载的形式来盈利的，现在国内鲜见成功者。
第三类开发者，目前和第二类开发者类似。
2.3Android平台构架及特性
Android系统的底层建立在Linux系统之上，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件四层组成，它采用一种被软件叠层的方式进行构建。
这种软件叠层结构使得层与层之间相互分离，明确各层的分工。
这种分工保证了层与层之间的低耦合，当下层的层内或层下发生改变时，上层应用程序无须任何改变。
图2-1Android系统的体系结构
从图2-1可以看出，Android系统主要由5部分组成，下面分别对这5部分进行简单介绍。
1.应用程序层
Android系统将会包含系列的核心应用程序，这些程序包括电子邮件客户端、SMS程序、日历、地图、浏览器、联系人等。
这些应用程序都是用java编写的。
2.应用程序框架
Android应用程序框架提供了大量API供开发者使用，应用程序框架除可以作为应用程序开发的基础之外，也是软件复用的重要手段，任何一个应用程序都可以发布的功能模块。
3.函数库
Android包含一系列被不同组件所使用的C/C++库的集合。
一般来所，Android应用开发者不能直接调用这套C/C++库集，但可以通过它上面的应用程序框架来调用这些库。
要包括：
libc、MediaFramework、WebKit、SGL、OpenGLES、FreeType、SQlite等。
4.Android运行环境
Android运行环境由两部分组成：
Android核心库集和Dalvik虚拟机。
其中核心库集提供了Java语言核心库所能使用的绝大部分功能，而虚拟机负责运行Android应用程序。
每个Android应用程序都运行在单独的一个Dalvik虚拟机内，因此Dalvik专门针对同时高效地运行多个虚拟机进行了优化，因此Android系统可以方便地实现对应用程序进行隔离。
Dalvik虚拟机非常适合在移动终端上使用，相对于在PC或服务器上运行的虚拟机而言，Dalvik虚拟机不需要很快的CPU计算速度和大量的内存空间，它主要有如下两个优点：
运行专有的.dex文件。
专有的.dex文件减少了.class文件中的冗余信息，而且会把所有.class文件整合到一个文件中，从而提高运行性能；而且DX工具还会对.dex文件进行一些性能的优化。
基于寄存器实现。
大多数虚拟机包括JVM都是基于栈的，而Dalvik虚拟机则是基于寄存器的。
图2-2Android运行时
5.Linux内核
Android系统建立在Linux2.6之上，Linux内核提供了安全性、内存管理、进程管理、网络协议和驱动模型等核心系统服务。
Linux内核也是系统硬件和软件叠层之间的抽象层。
图2-3linux内核
2.4搭建Android开发环境
我们开发的Android应用需要在Android系统上运行，当然不能要求每个用户都去买一台Android手机然后才开始学习，此时我们可以借助于Android提供的“虚拟手机”来模拟Android手机。
除此之外，AndroidSDK还提供了大量工具来帮助我们开发、调试。
2.5创建、删除和浏览AVD
AndroidSDK为开发者提供了可以在电脑上运行的“虚拟手机”，Android把它称为AndroidVirtualDevice（AVD）。
下面分别介绍两种管理AVD的方式。
1.在图形界面下管理AVD
创建、删除和浏览AVD之前，通常应该先为AndroidSDK设置一个环境变量：
ANDROID_SDK_HOME，该环境变量的值为磁盘上一个已有的路径。
如果不设置该环境变量，开发者创建的虚拟设备默认保存在C\DocumentsandSeutting\\.android目录下。
在图形界面下管理AVD比较简单，因为可以借助于AndroidSDK和AVD管理完成，完全可以在图形用户界面下操作。
通过AndroidSDK安装目录下SDKManager.exe或Eclipse工具条上按钮启动AndroidSDK和AVD管理器，系统启动如图2-4所示的AndroidSDK和AVD管理器。
图2-4系统启动界面
单击该管理器左边的“Virtualdevices”项，管理器列出当前已有的AVD设备，如图2-5所示。
图2-5AVD设备
单击图2-5所示窗口中的“Start”按钮即可。
启动后的虚拟手机如图2-6所示。
图2-6虚拟手机
2.6使用Android模拟器
Android模拟器就是一台运行在电脑上的“虚拟手机”。
Android模拟器了，在AndroidSDK和AVD管理器中选定指定AVD设备，然后单击“Start”按钮就是启动模拟器来运行Android系统。
在AndroidSDK安装目录的tools子目录下有一个emulator.exe文件，它就是Android模拟器。
这个模拟器做得十分出色，几乎可以模拟真实手机的绝大部分功能。
第三章
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