Tài liệu Nghiên cứu và xây dựng ứng dụng từ điển trên điện thoại di động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM BÙI TẤN LỘC - 0112013 CAO THÁI PHƯƠNG THANH - 0112031 NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG TỪ ĐIỂN TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG KHÓA LUẬN CỬ NHÂN TIN HỌC GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Th.S NGUYỄN TẤN TRẦN MINH KHANG Th.S TRẦN MINH TRIẾT NIÊN KHÓA 2001 - 2005 LỜI CÁM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn Khoa Công nghệ Thông tin, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp này. Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Tấn Trần Minh Khang, thầy Trần Minh Triết đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong quá trình thực hiện đề tài. Chúng em xin chân thành cám ơn quý Thầy Cô trong Khoa Công nghệ Thông tin đã tận tình giảng dạy, trang bị cho em những kiến thức quý báu trong những năm học vừa qua. Chúng con xin chân thành cảm ơn Ông Bà, Cha Mẹ đã luôn động viên, ủng hộ vật chất lẫn tinh thần trong suốt thời gian qua. Chúng em xin cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ và ủng hộ của anh chị, bạn bè trong quá trình thực hiện khóa luận. Mặc dù đã cố gắng hoàn thành khóa luận trong phạm vi và khả năng cho phép nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được sự thông cảm, góp ý và tận tình chỉ bảo của quý Thầy Cô và các bạn. Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2005 Nhóm sinh viên thực hiện Bùi Tấn Lộc – Cao Thái Phương Thanh Lời nói đầu Công nghệ thông tin đang trở thành một phần quan trọng của cuộc sống. Các thiết bị kĩ thuật cao ngày càng gần gũi với mọi hoạt động của con người. Đặc biệt những năm gần đây, các thiết bị không dây - với ưu thế nhỏ gọn, dễ mang chuyển – đã chứng tỏ được lợi ích to lớn cho người sử dụng. Trong đó điện thoại di động, với các chức năng liên lạc, nổi bật lên như một thiết bị “không thể thiếu” trong cuộc sống của nhiều người. Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ sản xuất thiết bị không dây, điện thoại di động đã trở thành phương tiện đa chức năng (nghe nhạc, chơi trò chơi, nhắc lịch làm việc…) phục vụ cho nhu cầu của người sử dụng mọi lúc, mọi nơi. Hệ điều hành Symbian là một hệ điều hành được thiết kế riêng để hoạt động tối ưu trên các thiết bị di động vốn hạn chế về tài nguyên. Trên môi trường Symbian có thể xây dựng hàng loạt ứng dụng tương tự máy tính cá nhân như: trình nghe nhạc MP3, trình xem phim .AVI, ứng dụng văn phòng (hỗ trợ tập tin MS Word, MS Excel…), các trò chơi 3D… Vì vậy sự ra đời của dòng điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành Symbian với kiểu dáng tương đối nhỏ gọn, thiết kế đẹp mắt và những ứng dụng hữu ích đã tạo ra một bước ngoặt mới trong thị trường điện thoại di động. Đồng thời mở ra một hướng phát triển mới đầy hứa hẹn cho các công ty phần mềm. Bên cạnh đó, trong cuộc sống hiện nay, nhu cầu học tập, trao đổi kiến thức, cũng như làm việc bằng ngoại ngữ là hết sức cần thiết. Sẽ rất tiện lợi nếu có một bộ từ điển đa ngôn ngữ với đầy đủ chức năng, ngữ nghĩa nhưng nhỏ gọn, dễ mang chuyển. Vì những lý do trên, nhóm chúng em quyết tâm thực hiện đề tài “Nghiên cứu và xây dựng ứng dụng từ điển trên điện thoại di động” MỤC LỤC Chương 1 Mở đầu ..................................................................................................... 9 1.1 Nhu cầu thực tế và lý do thực hiện đề tài ......................................................... 9 1.2 Mục tiêu của đề tài ......................................................................................... 10 1.3 Nội dung khóa luận ........................................................................................ 11 Chương 2 Tổng quan về hệ điều hành Symbian và điện thoại thông minh Series 60.................................................................................................................... 12 2.1 Giới thiệu hệ điều hành Symbian ................................................................... 12 2.1.1 Công ty Symbian và hệ điều hành Symbian .......................................................12 2.1.2 Các mô hình thiết bị sử dụng hệ điều hành Symbian .........................................14 2.1.3 Các thành phần phần cứng chính trong điện thoại Symbian ..............................15 2.2 Điện thoại thông minh Symbian Series 60..................................................... 17 2.2.1 Giới thiệu ............................................................................................................17 2.2.2 Các tiêu chuẩn phần cứng của sản phẩm Series 60 ............................................18 Chương 3 Môi trường lập trình và vấn đề chính khi xây dựng ứng dụng từ điển trên Series 60 ................................................................................................... 19 3.1 Phát triển ứng dụng trên điện thoại Series 60 ................................................ 19 3.1.1 Series 60 Developer Platform .............................................................................19 3.1.2 Các ngôn ngữ lập trình trên Series 60 Developer Platform ................................21 3.2 Series 60 Application Framework.................................................................. 23 3.2.1 Series 60 Application Structure ..........................................................................23 3.2.2 Các loại ứng dụng trên điện thoại Series 60 .......................................................24 3.3 Vấn đề chính khi xây dựng ứng dụng từ điển trên Series 60 ......................... 25 3.3.1 Một số hạn chế phần cứng của điện thoại di động Series 60..............................26 3.3.2 Các yêu cầu cơ bản của một ứng dụng từ điển ...................................................26 3.3.3 Kết luận...............................................................................................................27 Chương 4 Kĩ thuật lập trình C++ trên Symbian.................................................. 28 4.1 Quản lý lỗi ...................................................................................................... 28 4.1.1 Lỗi lập trình ........................................................................................................28 4.1.2 Lỗi thiếu tài nguyên ............................................................................................29 4.2 Chuỗi .............................................................................................................. 37 4.2.1 Khái niệm............................................................................................................37 4.2.2 Phân loại .............................................................................................................38 4.3 Mảng............................................................................................................... 42 4.3.1 Mảng tĩnh............................................................................................................42 4.3.2 Mảng động ..........................................................................................................42 4.4 Mảng chuỗi..................................................................................................... 47 4.4.1 Khái niệm............................................................................................................47 Chương 5 Các giải pháp chính cho việc xây dựng từ điển trên điện thoại di động Series 60 .......................................................................................................... 49 5.1 Tổ chức cấu trúc dữ liệu lưu trữ ..................................................................... 49 1 5.1.1 Tổ chức các mục từ có kích thước bằng nhau ....................................................50 5.1.2 Tổ chức các mục từ có kích thước biến động .....................................................51 5.2 Tổ chức nén dữ liệu ........................................................................................ 52 5.2.1 Nén toàn bộ dữ liệu.............................................................................................52 5.2.2 Nén từng khối dữ liệu .........................................................................................52 5.2.3 Chuẩn nén Dictzip ..............................................................................................53 5.2.4 Những khó khăn khi áp dụng Dictzip trên điện thọai di động............................54 5.2.5 Chuẩn nén Dictzip# ............................................................................................55 5.3 Tổ chức cấu trúc dữ liệu hỗ trợ cho việc tìm kiếm nhanh.............................. 57 5.3.1 Tổ chức tập tin nghĩa ..........................................................................................58 5.3.2 Tổ chức tập tin chỉ mục ......................................................................................59 5.3.3 Tổ chức băm tập tin chỉ mục ..............................................................................60 Chương 6 Các kỹ thuật xử lý ứng dụng ................................................................ 64 6.1 Font chữ tiếng Việt......................................................................................... 64 6.2 Bàn phím máy điện thoại................................................................................ 66 6.3 Các control của hệ điều hành Symbian .......................................................... 68 6.3.1 Mô hình MVC.....................................................................................................68 6.3.2 Phân loại controls trong Symbian.......................................................................69 6.3.3 Sử dụng control...................................................................................................70 6.3.4 Control observers................................................................................................73 6.4 Kỹ thuật tra cứu tự nhiên................................................................................ 73 6.4.1 Sắp xếp các mục từ tăng dần theo thứ tự bảng chữ cái Việt Nam ......................73 6.4.2 Tối ưu số lượng các mục từ được nạp ................................................................76 6.4.3 Tùy biến cách thức tra cứu của người sử dụng...................................................76 6.5 Kỹ thuật phát âm ............................................................................................ 77 6.5.1 Những giới hạn khi xây dựng thư viện phát âm .................................................77 6.5.2 Text To Speech Offline.......................................................................................79 6.5.3 Text To Speech Online .......................................................................................79 Chương 7 Phân tích thiết kế ứng dụng từ điển .................................................... 81 7.1 Giới thiệu........................................................................................................ 81 7.2 Mô hình Use-Case .......................................................................................... 81 7.2.1 Mô hình Use-Case ..............................................................................................81 7.2.2 Đặc tả các Use-Case chính..................................................................................82 7.3 Thiết kế lớp đối tượng .................................................................................... 87 7.4 Thiết kế xử lý.................................................................................................. 89 7.4.1 Danh sách các xử lý chính ..................................................................................89 7.4.2 Mô tả các xử lý chính .........................................................................................90 7.5 Thiết kế giao diện ........................................................................................... 97 7.5.1 Màn hình tra từ ...................................................................................................98 7.5.2 Màn hình hiển thị nghĩa ......................................................................................98 7.5.3 Menu chính .........................................................................................................99 7.5.4 Màn hình cài đặt .................................................................................................99 Chương 8 Ứng dụng hỗ trợ quản lý dữ liệu trên Desktop ................................ 100 8.1 Giới thiệu...................................................................................................... 100 2 8.2 Mô hình Use-Case ........................................................................................ 100 8.2.1 Mô hình Use-Case ............................................................................................100 8.2.2 Đặc tả một số Use-Case chính ..........................................................................101 8.3 Thiết kế lớp................................................................................................... 106 8.3.1 Sơ đồ lớp...........................................................................................................106 8.3.2 Mô tả các lớp chính...........................................................................................106 8.4 Thiết kế xử lý................................................................................................ 107 8.4.1 Danh sách các xử lý chính ................................................................................107 8.4.2 Mô tả một số xử lý chính ..................................................................................107 8.5 Các màn hình giao diện ................................................................................ 109 8.5.1 Danh sách các màn hình giao diện....................................................................109 8.5.2 Mô tả các màn hình giao diện...........................................................................110 Chương 9 Cài đặt và thử nghiệm......................................................................... 112 9.1 Môi trường phát triển ................................................................................... 112 9.2 Mô hình cài đặt............................................................................................. 113 9.3 Hướng dẫn sử dụng ...................................................................................... 114 9.3.1 Yêu cầu phần cứng ...........................................................................................114 9.3.2 Cài đặt ...............................................................................................................114 9.3.3 Hướng dẫn sử dụng chương trình Mobile Dictionary ......................................115 9.3.4 Hướng dẫn sử dụng chương trình Dictionary Manager....................................117 9.4 Thử nghiệm .................................................................................................. 121 9.4.1 Kết quả thử nghiệm hoạt động của ứng dụng ...................................................121 9.4.2 So sánh với các từ điển hiện có trên thị trường ................................................121 Chương 10 Tổng kết.............................................................................................. 123 10.1 Một số kết quả đạt được ............................................................................. 123 10.2 Hướng phát triển......................................................................................... 124 Phụ lục A SDKs và ứng dụng HelloWorld ..................................................... 125 A.1 SDKs (Software Development Kits) ....................................................... 125 A.2 Hướng dẫn cài đặt SDKs cho Series 60. (Một và nhiều SDK) ............... 126 A.3 Biên dịch và cài đặt ví dụ HelloWorld.................................................... 127 Phụ lục B Khái niệm cơ bản khi lập trình C++ trên hệ điều hành Symbian132 B.1 Các qui ước đặt tên.................................................................................. 132 B.2 Kiểu dữ liệu cơ bản ................................................................................. 135 Phụ lục C Chuẩn nén Dictzip#......................................................................... 137 Phụ lục D Các bộ dữ liệu của từ điển.............................................................. 139 Tài liệu tham khảo ................................................................................................ 141 3 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Nhu cầu từ điển di động........................................................................................10 Hình 2.1 Các cổ đông của công ty Symbian........................................................................12 Hình 2.2 Các nhà sản xuất có giấy phép sử dụng hệ điều hành Symbian ...........................13 Hình 2.3 Communicator áp dụng mô hình Crystal..............................................................14 Hình 2.4Communicator áp dụng mô hình Quartz................................................................15 Hình 2.5 Smartphone áp dụng mô hình Pearl......................................................................15 Hình 2.6 Điện thoại thông minh Symbian Series 60 ...........................................................17 Hình 2.7 Màn hình điện thoại Series 60 ..............................................................................18 Hình 2.8 Bàn phím điện thoại Series 60 ..............................................................................18 Hình 3.1 Application Structure............................................................................................23 Hình 3.2 Một ứng dụng dialog base ....................................................................................24 Hình 3.3 Một ứng dụng controls..........................................................................................25 Hình 3.4 Một ứng dụng Application / View architecture ....................................................25 Hình 4.1 Chuỗi không thể thay đổi......................................................................................39 Hình 4.2 Chuỗi có thể thay dổi ............................................................................................39 Hình 4.3Chuỗi cấp phát trên heap .......................................................................................40 Hình 4.4 Con trỏ chuỗi không thể thay đổi..........................................................................40 Hình 4.5 Con trỏ chuỗi có thể thay đổi................................................................................40 Hình 4.6 Cây kế thừa các lớp descriptor..............................................................................41 Hình 4.7 Sức chứa và độ phân hạt của mảng.......................................................................43 Hình 4.8 Mảng cùng kích thước, liên tục ............................................................................44 Hình 4.9 Mảng cùng kích thước, phân đoạn........................................................................44 Hình 4.10 Mảng khác kích thước, liên tục...........................................................................45 Hình 4.11 Mảng khác kích thước, phân đoạn ......................................................................45 Hình 4.12 Mảng packed, liên tục.........................................................................................45 Hình 4.13 Mảng chuỗi không thể thay đổi ..........................................................................47 Hình 4.14 Mảng con trỏ chuỗi .............................................................................................48 Hình 5.1 Ý tưởng cấu trúc lưu trữ chuẩn Dictzip ................................................................54 Hình 5.2 Ý tưởng cấu trúc lưu trữ chuẩn Dictzip# ..............................................................55 Hình 5.3 Tổ chức tập tin nghĩa ............................................................................................58 4 Hình 5.4 Cấu trúc mẫu tin chỉ mục ......................................................................................59 Hình 5.5 Các giá trị cần thiết để phân tích mục từ ..............................................................60 Hình 6.1 Tiếng Việt không hiển thị tốt................................................................................64 Hình 6.2 Bàn phím điện thoại Series 60 ..............................................................................66 Hình 6.3 Mẫu thiết kế MVC ................................................................................................68 Hình 6.4 Control ..................................................................................................................69 Hình 6.5 Minh họa cách sử dụng biên dưới.........................................................................75 Hình 6.6 Minh họa sử dụng biên trên ..................................................................................76 Hình 6.7 Nạp từ vào listbox.................................................................................................77 Hình 7.1 Use-Case diagram .................................................................................................81 Hình 7.2 Class diagram........................................................................................................87 Hình 7.3 Sơ đồ tuần tự Khởi động ứng dụng 1....................................................................90 Hình 7.4 Sơ đồ tuần tự Khởi động ứng dụng 2....................................................................91 Hình 7.5 Sơ đồ tuần tự Chọn từ điển mới............................................................................92 Hình 7.6 Sơ đồ tuần tự Tìm kiếm từ 1 .................................................................................93 Hình 7.7 Sơ đồ tuần tự Tìm kiếm từ 2 .................................................................................93 Hình 7.8 Sơ đồ tuần tự Hiển thị nghĩa từ.............................................................................94 Hình 7.9 Sequence diagram Xem nghĩa từ khác trong màn hình nghĩa 1 ...........................95 Hình 7.10 Sequence diagram Xem nghĩa từ khác trong màn hình nghĩa 2 .........................95 Hình 7.11 Sequence diagram Nghe phát âm từ 1 ................................................................96 Hình 7.12 Sơ đồ tuần tự Nghe phát âm từ 2 ........................................................................97 Hình 7.13 Màn hình tra từ ...................................................................................................98 Hình 7.14 Màn hình hiển thị nghĩa ......................................................................................98 Hình 7.15 Submenu Dictionaries.........................................................................................99 Hình 7.16 Submenu About ..................................................................................................99 Hình 7.17 Màn hình cài đặt .................................................................................................99 Hình 8.1 Mô hình Use-Case Dictionary Manager .............................................................100 Hình 8.2 Sơ đồ các lớp đối tượng ......................................................................................106 Hình 8.3 Sơ đồ tuần tự cho xư lý Import ...........................................................................107 Hình 8.4 Sơ đồ tuần tự cho xử lý Export ...........................................................................108 Hình 8.5 Sơ đồ tuần tự cho xử lý LoadDictionary.............................................................108 Hình 8.6 Sơ đồ tuần tự cho xử lý UpdateWord .................................................................109 5 Hình 8.7 Màn hình chính của ứng dụng Dictionary Manager ...........................................110 Hình 8.8 Màn hình biên sọan từ ........................................................................................111 Hình 9.1 Mô hình cài đặt đề tài .........................................................................................113 Hình 9.2 Cài đặt thành công Mobile_Dict.........................................................................115 Hình 9.3 Cài đặt thành công Dữ liệu .................................................................................115 Hình 9.4 Tra từ và gõ tiếng Việt ........................................................................................115 Hình 9.5 Chọn từ điển cần dùng ........................................................................................116 Hình 9.6 Setting list ...........................................................................................................116 Hình 9.7 Phát âm từ ...........................................................................................................116 Hình 9.8 Màn hình chính của ứng dụng Dictionary Manager ...........................................117 Hình 9.9 Chọn chức năng Import ......................................................................................118 Hình 9.10 Chọn chức năng mở một từ điển có sẵn............................................................118 Hình 9.11 Màn hình biên soạn từ ......................................................................................119 Hình 9.12 Chọn chức năng thêm từ ...................................................................................119 Hình A. 1 Cửa sổ HelloWorldBasic project ......................................................................127 Hình A. 2 Build Solution HelloworldBasic .......................................................................128 Hình A. 3 Trình giả lập SDK 2nd Edition, FP2 ..................................................................128 Hình A. 4 HelloWorld trên máy giả lập.............................................................................129 Hình A. 5 Release build.....................................................................................................130 6 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 5.1 Bảng mô tả các trường dữ liệu .............................................................................49 Bảng 5.2 Tổ chức từ điển với cáctừ gốc có kích thước bằng nhau......................................50 Bảng 5.3 Tổ chức từ điển với cáctừ gốc có kích thước không bằng nhau...........................51 Bảng 5.4 So sánh tỉ lệ nén giữa DictZip và Dictzip#...........................................................56 Bảng 5.5 Kích thước tập tin sau khi dùng Dictzip# nén ......................................................56 Bảng 5.6 Tốc độ truy xuất từ điển Anh-Việt khi sử dụng Dictzip#.....................................56 Bảng 5.7 Tốc độ truy xuất từ điển Anh-Việt khi sử dụng Dictzip#.....................................57 Bảng 5.8 Các trường dữ liệu trong mẫu tin chỉ mục............................................................59 Bảng 5.9 Bảng thống kê sự phân bố các cụm trong bảng băm cấp 1 ..................................61 Bảng 5.10 Bảng thống kê sự phân bố các cụm trong bảng băm cấp 2 ................................62 Bảng 5.11 Bảng thống kê sự phân bố các cụm trong bảng băm cấp 3 ................................62 Bảng 5.12 Bảng thống kê sự phân bố các cụm trong bảng băm cấp 4 ................................63 Bảng 6.1 Tập các ký tự có dấu tiếng Việt............................................................................74 Bảng 6.2 Biên trên và biên dưới của ký tự có dấu tiếng Việt..............................................75 Bảng 6.3 Kích thước của bộ thư viện Offline......................................................................79 Bảng 7.1 Danh sách Actor ...................................................................................................82 Bảng 7.2 Danh sách Use-case..............................................................................................82 Bảng 7.3 Danh sách các lớp chính.......................................................................................89 Bảng 7.4 Danh sách các xử lý chính....................................................................................89 Bảng 7.5 Danh sách màn hình giao diện .............................................................................97 Bảng 7.6 Các thành phần của màn hình tra từ .....................................................................98 Bảng 7.7 Các thành phần của màn hình hiển thị nghĩa.......................................................98 Bảng 7.8 Các thành phần của menu chính...........................................................................99 Bảng 7.9Các thành phần của màn hình cài đặt ....................................................................99 Bảng 8.1 Danh sách các Actor...........................................................................................101 Bảng 8.2 Danh sách các Use-Case chính..........................................................................101 Bảng 8.3 Các lớp chính......................................................................................................106 Bảng 8.4 Các xử lý chính...................................................................................................107 Bảng 8.5 Các màn hình giao diện ......................................................................................109 Bảng 9.1 Implement Model ...............................................................................................113 7 Bảng 9.2 Danh sách điện thoại tương thích .......................................................................114 Bảng 9.3 Kết quả thử nghiệm trên máy ảo ........................................................................121 Bảng 9.4 Kết quả thử nghiệm trên máy thật ......................................................................121 Bảng 9.5 So sánh với TMADict ........................................................................................122 Bảng B. 1 Qui ước đặt tên lớp ...........................................................................................132 Bảng B. 2 Qui ước đặt tên biến..........................................................................................133 Bảng B. 3 Qui ước đặt tên hàm..........................................................................................134 Bảng B. 4 Kiểu số nguyên .................................................................................................135 Bảng B. 5 Kiểu số thực ......................................................................................................135 Bảng B. 6 Các kiểu cơ bản khác ........................................................................................136 8 Chương 1 . Mở đầu Chương 1 Mở đầu 1.1 Nhu cầu thực tế và lý do thực hiện đề tài Trong cuộc sống, nhu cầu thông tin liên lạc là hết sức cần thiết. Vô số phương pháp liên lạc đã ra đời nhằm phục vụ nhu cầu này từ thư tín, điện thoại bàn đến thư điện tử, điện thoại di động, kết nối Wi-fi, chat Web_Camera... Trong đó, điện thoại di động nổi bật lên như một phương tiện liên lạc hữu ích nhất, tiện lợi nhất, đặc biệt đối với những người sống và làm việc trong các đô thị. Nhờ chức năng đàm thoại trực tiếp mọi lúc mọi nơi, mà điện thoại di động ngày càng được sử dụng rộng rãi. Hiện nay trên thế giới, điện thoại di động phát triển không ngừng. Hàng loạt điện thoại với các tính năng, ứng dụng hiện đại được tung ra thị trường. Có thể nói điện thoại di động là thiết bị điện tử phát triển nhanh chóng nhất cả về công nghệ lẫn tính năng, ứng dụng. Riêng ở Việt Nam, thị trường điện thoại di động đã và đang phát triển mạnh mẽ với số lượng người sử dụng đông đảo, hơn hẳn các thiết bị di động cá nhân khác như Pocket PC, máy nghe nhạc… Bên cạnh đó, nhu cầu về một từ điển ngôn ngữ phục vụ công việc, học tập, giao tiếp… là luôn luôn cần thiết. Tuy nhiên không phải lúc nào chúng ta cũng có mặt ở nhà để tra từ điển; và khi đi công tác, đi học, du lịch… mang theo một quyển từ điển dày cộm hoặc máy tính xách tay có nhiều bất tiện. Vì vậy, một ứng dụng từ điển trên điện thoại di động cho phép tra cứu “mọi lúc mọi nơi” luôn được người dùng chờ đợi và ủng hộ. Sự ra đời của thế hệ điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành mở (open operation system) Symbian đã cho phép thực hiện điều này. Tuy nhiên do điện thoại Symbian mới phát triển trong khoảng hai năm gần đây nên trên thế giới cũng như ở Việt Nam, số lượng ứng dụng từ điển cho điện thoại di động còn ít. Từ những thực tế và lý do trên, chúng em quyết tâm xây dựng một ứng dụng từ điển trên điện thoại di động. 9 Chương 1 . Mở đầu 1.2 Mục tiêu của đề tài Như tên gọi, điện thoại di động là thiết bị nhỏ gọn, được thiết kế phục vụ chủ yếu cho nhu cầu liên lạc và giải trí của người dùng khi “di chuyển”. Bộ xử lý cũng như khả năng lưu trữ của điện thoại di động kém xa so với máy tính để bàn. Ngoài ra việc lập trình ứng dụng trên điện thoại cũng có những khác biệt và khó khăn so với với lập trình trên máy tính. Như vậy, đề tài cần giải quyết các công việc chính như sau: ƒ Tìm hiểu về điện thoại thông minh, hệ điều hành Symbian và khả năng lập trình trên môi trường này. ƒ Đi sâu tìm hiểu cách thức lập trình trên điện thoại thông minh Symbian Series 60 – dòng điện thoại di động Symbian được ưa chuộng và sử dụng rỗng rãi nhất hiện nay ƒ Nghiên cứu, xây dựng cấu trúc dữ liệu từ điển giải quyết được những hạn chế của máy điện thoại về khả năng xử lý và lưu trữ dữ liệu. ƒ Xây dựng hoàn chỉnh ứng dụng từ điển trên điện thoại thông minh Symbian Series 60 với các chức năng tốt nhất có thể. Bao gồm cả một ứng dụng cho phép chỉnh sửa dữ liệu trên máy tính. Hình 1.1 Nhu cầu từ điển di động 10 Chương 1 . Mở đầu 1.3 Nội dung khóa luận Nội dung luận văn gồm 10 chương Chương 1. Mở đầu: trình bày nhu cầu thực tế, lý do thực hiện đề tài và các mục tiêu cần đạt được. Chương 2. Tổng quan về hệ điều hành Symbian và điện thoại thông minh Series 60: giới thiệu tổng quan về hệ điều hành Symbian và dòng điện thoại thông minh Series 60. Trình bày các ngôn ngữ lập trình và công cụ phát triển ứng dụng trên Symbian Chương 3. Môi trường lập trình và vấn đề chính khi xây dựng ứng dụng từ điển trên Series 60 Chương 4. Kĩ thuật lập trình C++ trên Symbian: giới thiệu các kĩ thuật lập trình cơ bản các điểm khác biệt, cần lưu ý khi phát triển ứng dụng bằng C++ trên Symbian Chương 5. Các giải pháp chính cho việc xây dựng từ điển trên điện thoại di động Series 60: trình bày cách thức xây dựng cấu trúc dữ liệu từ điển sao cho hoạt động hiệu quả trên điện thoại Chương 6. Các kĩ thuật xử lý ứng dụng: trình bày những kĩ thuật lập trình cho ứng dụng từ điển trên điện thoại Chương 7. Phân tích thiết kế ứng dụng từ điển: trình bày hồ sơ phân tích thiết kế ứng dụng Mobile_Dict Chương 8. Ứng dụng hỗ trợ quản lý dữ liệu trên Desktop: trình bày hồ sơ phân tích thiết kế và cách thức hoạt động của ứng dụng DictionaryManager Chương 9. Cài đặt và thử nghiệm: giới thiệu môi trường phát triển, cài đặt ứng dụng. Hướng dẫn sử dụng và một số kết quả thử nghiệm, so sánh. Chương 10. Tổng kết: trình bày những kết quả đạt được và hướng phát triển trong tương lai. 11 Chương 2 . Tổng quan về hệ điều hành Symbian và điện thoại thông minh Series 60 Chương 2 Tổng quan về hệ điều hành Symbian và điện thoại thông minh Series 60 2.1 Giới thiệu hệ điều hành Symbian 2.1.1 Công ty Symbian và hệ điều hành Symbian Symbian là một công ty phần mềm chuyên phát triển và cung cấp một hệ điều hành tiên tiến, mở, chuẩn mực dùng cho thiết bị di động – hệ điều hành Symbian. Công ty được thành lập vào tháng 6 năm 1998 đặt trụ sở chính tại Anh. Mục tiêu của công ty Symbian là phát triển hệ điều hành Symbian thành hệ điều hành chuẩn được sử dụng rộng rãi cho các hệ thống kỹ thuật số di động trên toàn thế giới. Được sự hậu thuẫn của các nhà sản xuất điện thoại di động hàng đầu thế giới, công ty Symbian không ngừng phát triển: Hình 2.1 Các cổ đông của công ty Symbian Ban đầu công ty Psion xây dựng EPOC platform dùng để điều khiển các thiết bị nhỏ, đạt được một số kết quả nhất định Sau đó, các công ty điện thoại di động hàng đầu (Nokia, Siemens…) mua lại Psion, thành lập công ty Symbian và tiếp tục phát triển EPOC với tên gọi hệ điều hành Symbianan. Ngày nay, hệ điều hành Symbian 12 Chương 2 . Tổng quan về hệ điều hành Symbian và điện thoại thông minh Series 60 là hệ điều hành được sử dụng rộng rãi trên các thiết bị di động. Nhờ cam kết cung cấp một chuẩn mở và hỗ trợ những người sử dụng thiết bị di động mà Symbian trở thành sự lựa chọn hàng đầu trong ngành công nghiệp về thiết bị di động hiện nay. Hệ điều hành Symbian là một chuẩn mở nên bất cứ nhà sản xuất nào cũng có thể được cấp bản quyền sử dụng trên thiết bị của mình. Hình 2.2 Các nhà sản xuất có giấy phép sử dụng hệ điều hành Symbian Hiện nay, Symbian thiết lập sự thống trị trên thị trường thiết bị di động thông minh. Với 10,7 triệu thiết bị đã được bán ra chiếm 61,4% thị phần. (Theo báo EChip, số 207 ra ngày 06/05/2005) 13 Chương 2 . Tổng quan về hệ điều hành Symbian và điện thoại thông minh Series 60 2.1.2 Các mô hình thiết bị sử dụng hệ điều hành Symbian Hệ điều hành Symbian được thiết kế cho hai loại thiết bị di dộng chiến lược là Communicator và Smartphone. Communicator là các máy PDA với khả năng liên lạc vô tuyến của thiết bị di động. Trong khi Smartphone là điện thoại di động với các tính năng PDA bổ sung. Với hai loại thiết bị này, Symbian công bố một số mô hình thiết kế tham khảo cho các nhà sản xuất. Hiện nay, tất cả các thiết bị di động thông minh trên thị trường đều có thể xác định dùng một trong ba mô hình sau: Mô hình Crystal: Mô hình Crystal định nghĩa một loại Communicator bỏ túi với hình dáng của một máy laptop. Crystal sử dụng màn hình màu theo chuẩn ½ VGA và một bàn phí QWERTY, có thể hỗ trợ màn hình cảm ứng để nhập liệu với bút stylus. Ngoài ra Crystal còn có bốn phím đặc biệt được đặt dọc theo phía phải bên ngoài màn hình, được thiết kế để sử dụng bằng hai tay hoặc đặt trên bàn. Các sản phẩm áp dụng mô hình Crystal trên thị trường: Nokia 9210i, Nokia 9300… Hình 2.3 Communicator áp dụng mô hình Crystal Mô hình Quartz Mô hình Quartz định nghĩa một loại Communicator với hình dáng của một máy Pocket PC. Quartz sử dụng màn hình màu theo chuẩn ¼ VGA, là một thiết bị di động dùng bút stylus nhập liệu qua tương tác với một màn hình cảm ứng. Vì vậy, không hề có một bàn phím vật lý nào trong mô hình Quartz, việc nhập liệu thông qua nhận chữ dạng viết tay hoặc một bàn phím ảo.Quartz cũng được thiết kế để sử dụng cả hai tay. Các sản phẩm áp dụng mô hình Crystal trên thị trường: SonyEcrisson P900, Motorola A920… 14 Chương 2 . Tổng quan về hệ điều hành Symbian và điện thoại thông minh Series 60 Mô hình Pearl Mô hình Pearl định nghĩa một loại Smartphone với hình dáng kích thước của một điện thoại di động thông thường. Pearl hỗ trợ màn hình màu với nhiều kích thước, tiêu chuẩn khác nhau, sử dụng bàn phím số của điện thoại để nhập liệu. Các sản phẩm áp dụng mô hình Pearl trên thị trường: Nokia N-Gage QD, Siemens SX1, Nokia 7610, Xendo X… Hình 2.5 Smartphone áp dụng mô hình Pearl Hình 2.4Communicator áp dụng mô hình Quartz 2.1.3 Các thành phần phần cứng chính trong điện thoại Symbian Hệ điều hành Symbian được xây dựng để chạy trên các thiết bị liên lạc không dây gọi chung là điện thoại Symbian. Do đó các đặc tính phần cứng của điện thoại có tác động sâu sắc đến hệ điều hành. Vì vậy để hiểu rõ Symbian, chúng ta cần tìm hiểu các thành phần quan trọng cấu thành điện thoại Symbian đó là CPU, ROM, RAM, các thiết bị nhập xuất (I/O) và nguồn năng lượng. CPU: hệ điều hành Symbian được thiết kế cho kiến trúc CPU 32 bit, chạy ở tốc độ thấp hơn so với máy tính trên máy để bàn và server. Các thiết bị Symbian hiện tại sử dụng CPU chỉ có tốc độ trên dưới 100MHz. Trong tương lai tốc độ CPU có thể được cải thiện hơn. ROM: bộ nhớ chỉ đọc (ROM) chứa hệ điều hành và tất cả các ứng dụng và phần mềm trung gian (middleware) có sẵn được nhà sản xuất đưa vào khi tạo thiết bị. Điều này hoàn toàn khác với trên PC, nơi mà ROM chỉ chứa các phần nạp ban đầu 15 Chương 2 . Tổng quan về hệ điều hành Symbian và điện thoại thông minh Series 60 và BIOS, còn hệ điều hành và ứng dụng lưu trên đĩa cứng. Bộ nhớ ROM trên điện thoại Symbian được gán nhãn là ổ đĩa Z. Tất cả mọi thứ trong ROM đều có thể truy cập như là file trên ổ đĩa Z. Vì vậy các chương trình được chạy trực tiếp trên ROM thay vì nạp vào RAM như trên PC. Bộ nhớ ROM thường rất giới hạn, thường là 8MB đến 16MB. RAM: bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (RAM) được sử dụng bởi các ứng dụng đang thực thi và nhân hệ thống. Một phần RAM được gán là ổ đĩa C dùng để chứa các chương trình, các tập tin hình ảnh, chương trình… gọi là bộ nhớ của điện thoại Vì vậy khi tắt máy, bộ nhớ này không bị xóa. Dung lượng RAM trên thiết bị cũng rất hạn chế nên lỗi tràn bộ nhớ hoặc thiếu bộ nhớ là có thể xảy ra, nhất là khi thực thi nhiều ứng dụng cùng một lúc. Các thiết bị nhập xuất (I/O): bao gồm: ƒ Màn hình có kích thước khác nhau tuỳ theo dòng điện thoại, có thể là màn hình cảm ứng với khả năng tương tác bằng bút stylus. ƒ Một bàn phím: có thể là bàn phím số hay QWERTY. ƒ Một khe cắm thêm thẻ nhớ (memory card): đây là bộ nhớ ngoài của điện thoại Symbian và được gán nhãn ổ đĩa E. ƒ Một cổng tuần tự RS232: để giao tiếp với PC. ƒ Một cổng hồng ngoại và Bluetooth cho các truyền thông vô tuyến giữa điện thoại Symbian và các thiết bị khác như laptop, Palm,… Nguồn năng lượng: sử dụng pin đặc thù có thể sạc lại thông qua một thiết bị adapter phù hợp. Do nguồn năng lượng hạn hẹp, Symbian được thiết kế đặc biệt để có thể hoạt động tốt khi hết pin đột ngột hoặc khi đang sạc pin. Với các đặc trưng trên, hệ điều hành Symbian phải đáp ứng được các yêu cầu sau: ƒ Hoạt động tốn ít bộ nhớ và năng lượng nhất có thể. ƒ Các ứng dụng có thể hoạt động song song. ƒ Quản lý, cấp phát chặt chẽ bộ nhớ và giải phóng ngay khi không sử dụng nữa. ƒ Sử dụng công nghệ đã được chuẩn hóa, nhằm đảm bảo khả năng tương tác giữa điện thoại với các thiết bị khác (Desktop, Pocket PC…) ƒ Cung cấp tốt những qui ước, kĩ thuật debug, quản lý lỗi, quản lý bộ nhớ cho lập trình viên khi phát triển ứng dụng. 16 Chương 2 . Tổng quan về hệ điều hành Symbian và điện thoại thông minh Series 60 2.2 Điện thoại thông minh Symbian Series 60 2.2.1 Giới thiệu Điện thoại thông minh Symbian Series 60 – xuất hiện lần đầu vào năm 2002 – trước hết là một điện thoại di động GSM hay CDMA thông thường. Tuy nhiên đặc điểm nổi bật của điện thoại Series 60 là các phần mềm ứng dụng. Người sử dụng có thể tải về, cài đặt và sử dụng ngay trên điện thoại di động của mình vô số các ứng dụng, tiện ích với những tính năng tuyệt vời như: chương trình nghe nhạc mp3, chương trình xem phim, chương trình xem, chỉnh sửa văn bản, xử lý ảnh… Cũng như các ứng dụng đặc thù cho điện thoại như bảo mật tin nhắn, chặn cuộc gọi… Hiện nay các sản phẩm Series 60 với mẫu mã đa dạng (phần lớn do Nokia sản xuất) đang phát triển nhanh chóng, dần dần chiếm lĩnh thị trường điện thoại di động. Hình 2.6 Điện thoại thông minh Symbian Series 60 17