第一章绪论
1.1课题研究背景和意义
近年来，智能手机和平板电脑等移动设备在人们的日常生活中起到越来越重要的作用，其操作系统主要有 Android、IPhoneOS、Symbian、Windows Mobile、Linux、Palm、BlackBerryOS等，而采用免费、开源的Android操作系统市场份额已占据第一位。Android系统最初由安迪?鲁宾（Andy Rubin)幵发制作，早期主要支持手机，于2005年8月被Google收购。2007年11月，Google与84家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组成开放手持设备联盟(Open Handset Alliance)来共同研发改良Android系统，随后，Google以Apache免费幵源许可证的授权方式，发布了 Android的源代码[1]。与此同时，大学生对课堂内容学习兴趣不大已经成为普遍现象。造成这种后果的原因有很多，而其中一个重要的客观原因就是教学方式的吸引力不够大。不少大学生更愿意用手机或笔记本电脑学习，这与移动设备和技术的普及有很大关系。移动学习是指在数字化学习的基础上通过有效结合移动技术带给学习者随时随地学习的全新感受，其特点是实现了随时随地随身随意的学习调查显示，当前大学生己经非常熟悉移动学习的方式，并且感觉受益很大。本文研究的意义正是在于增强学生的自学能力，培养学生学习兴趣，变要你学为我要学，大大提高其学习主动性。
1.2国内外的研究现状
自从2007年11月份android平台发布以来，国内外关于android开发的研究越来越多。这些研究涉及金融、医疗、教学和电子商务等多个领域。中南大学和湖南广播电视大学联合开发了一个在线RSS阅读器，验证了 android平台的可用性⑷。此外他们还分析了该平台的结构特点，和其它智能手机开发平台作了比较。南昌大学信息工程学院的公嘉和周聪同样介绍了 android开发平台的架构，另外还介绍了平台的配置，程序幵发的基本组件，最后给出了程序幵发的例程[5]。广东工业大学的陈環等人通过对Android源代码的分析，将其与标准Linux内核源代码相比较，重点分析讨论了 Android在移动平台上的优势，并对Android在各种内核之间做出一个定位，介绍Ubuntu环境下Android内核的获得与编译以上这些研究在国内来说是比较早期和基础的，对后来的开发人员具有很好的指导借鉴作用。下面的这些研究则是比较具体的，有一定创新性。同济大学的张仕成通过开发一个利用地理定位服务来获取当前设备地理位置的应用实例，详细地介绍了 Google Map中丰富的API功能以及应用程序的基本开发流程，验证了Android SDK提供的强大的技术支持。北京邮电大学的吴想想通过将FFmpeg (—个开源免费跨平台的视频和音频流方案）移植到Android上并设计实现了一款基于FFmpeg的Android音视频编解码软件，该软件的移植成功对于其它优秀开源项目移植到Android上进行底层组件开发具有参考意义[8]。在此基础上，他设计实现了一款基于Android的智能手机应用软件一录音机软件。北京交通大学的周箱采用系统教学设计方法，提出了移动环境下学习系统设计的基本环节和设计过程。从移动通信技术和网络技术的角度研究了相关技术，采用了基于B/S框架的教学平台和移动终端Android操作系统相结合的方式，设计和实现了一个移动环境下的学习系统E9]。山东大学的钟明林幵发了一个智能手机平台HPhone。在介绍了其软件层次结构之后，针对该层次结构中的关键技术进行了详细阐述，提出了具体实现方案。通过基于Android智能手机平台HPhone的设计开发，实现了基于幵放智能平台的支持多网络制式的单网单待和双网双待的智能多媒体移动终端平台。
第二章Android平台介绍及环境安装与设置
2.1 Android操作系统相对于其他系统的优点
近些年，市场上智能手机的操作系统主要有Windows Mobile、Linux> Symbian、iOS、Android等。操作系统提供了进程调度、文件系统、任务管理、网络协议以及对手机外设的管理，它的好坏直接关系产品的成本、稳定性和发展前景。Windows Mobile是微软公司专门为智能移动终端开发的操作系统，因其沿用了 Windows界面，使用户容易入门，同时对PC机上的较多文件格式能够兼容。但是它的缺点包括系统资源占用高，容易死机；对硬件的要求比较高，功耗比较大，另外用户界面晦淫，用户操作感受不太理想。Linux是一个开源的操作系统，现在已有较多版本。相对别的操作系统，Linux是比较新的，但它仍然拥有源代码完全开放和扩展第三方软件两个优点。但是，Linux操作系统的缺点也很多：入门难、集成开发环境差、熟悉其幵发环境的工程师较少；因为微软PC操作系统源代码的不公开，基于Linux的产品与PC的连接性较差；当前从事Linux操作系统开发的公司数量很多，但真正开发实力很强的公司却很少，而且这些公司之间的开发是相互独立的，较难实现更大的技术突破["]。Symbian是一个具有实时性和多任务的纯32位操作系统，功耗低、内存占用少，非常适合手机、平板电脑等移动设备使用，经过不断完善，可以支持GPRS、SyncML (一种同步标 准协议)、蓝牙和3G技术系统的应用程序比较完善，在设备上的通信能力也很强。同样，Symbian也存在一些不足，例如版本之间的兼容性较差。2013.年1月24日，诺基亚宣布，今后将不再发布塞班系统的手机，意味着塞班这个智能手机操作系统，在长达14年的历史之后，终于迎来了谢幕["]。
第三章系统总体设计方案......... 8
3.1 需求分析......... 8
3.2系统总体结构......... 9
第四章系统各模块的详细设计与实现......... 11
4.1工程的设置和初始界面的设计.........11
4.1.1工程的设置 .........11
4.1.2初始界面的设计......... 11
4.2基础知识模块......... 12
4.3数据的机器层次表示模块......... 15
4.4数值的机器运算模块......... 23
4.4.1定点小数的加减乘除运算......... 23
4.4.2浮点数的加减乘除运算......... 26
4.5存储系统和结构模块 .........29
4.6其他功能的实现......... 35
4.6.1改写源码实现列表功能......... 35
4.6.2页面背景更换功能......... 37
4.7本章小结......... 37
第五章运行及测试......... 38
5.1在Android平板电脑上运行及测试......... 38
5.2在Android手机上运行及测试......... 43
5.3本章小结 .........45
结论
本文设计并实现了一个基于Android平台的计算机组成原理教学辅助程序。该程序以普通高等学校的计算机组成原理课程内容为基础，结合自身编程能力和教材程序化的难易程度选取四个模块：基础知识模块、数据的机器层次表示模块、数值的机器运算模块以及存储系统和结构模块。每个模块还包括不同的部分，学习者可以通过Android平板电脑和手机学习各模块的各部分内容，遇到问题可以查看帮助、联系作者等。本应用实现了计算机组成原理的教学与Android系统的良好结合。学习软件可以帮助当代大学生方便快捷的学习知识，克服在课堂上注意力不够集中、傭懒、学习兴趣不浓等缺点。作为一种学习软件，本应用程序同样具有实用、时尚的功能。界面设计尽量简洁美观。为了更好的做好此学习软件，我重新学习了计算机组成原理的教材，对与程序模块相关的内容仔细研究，取其精要编入程序。此外还学习了 Android开发平台的相关知识，包括Android系统的架构和工作机制等，学习Java语言、xml语言以及Android控件的使用。对Android和计算机组成原理的知识逐渐感兴趣的同时也使自身的编程能力得到了提高。本文主要完成了下面的工作：
1.首先对软件进行需求分析，然后根据教材内容制定出各开发模块。安装插件,搭建Android开发平台，也保证了程序开发的正常进行。
2.编程实现各模块的逻辑设计和界面设计。逻辑设计包括对运算操作的跟踪，返回详细的运算步骤显示在界面上。界面设计包括文字、图片大小的设定，各种Android控件的布局。根据需要随时在模拟器上运行、查看并修改。
3.将实现的程序包拷贝到Android平板电脑和手机上运行测试。结果可以正常运行，各功能达到预期的目标，页面效果在不同设备上稍有不同。
参考文献
[1]罗伟.基于Android平台的即时通讯系统的研究与实现[D].湖南师范大学.2009;
[2]李凡，殷旭彪.移动学习在大学生学习中的应用[J].软件导刊(教育技术)，2010(11);
[3]朱艳兰.论三代移动学习对大学生学习的影响[J].中国教育技术装备，2009(02);
[4]姚昱旻，刘卫国.Android的架构和应用开发研究[J].计算机系统应用，2008(11)：110-112；
[5]公磊，周聪.基于Android的移动终端应用程序幵发与研究[J].计算机与现代化.2008(08)；
[6]陈璟，陈平华，李文亮.Android内核分析[J].现代计算机(专业版).2009(11);
[7]张仕成.基于Google Android平台的应用程序幵发与研究[J].电脑知识与技术.2009 (28):7959-7962；
[8]吴想想.基于Android平台软件开发方法的研究与应用[D].北京邮电大学，2011
[9]周筠.移动环境下学习系统的设计与实现[D].北京交通大学，2009;
[10]钟明林.基于Android智能手机平台方案[D].山东大学，2010;