基于ARMlinux的嵌入式远程测控系统设计.docx

基于ARMlinux的嵌入式远程测控系统设计目前，大多数远程测控系统中，系统的硬件采用816位的单片机，软件多采用汇编语言编程，该编程仅包含一个简单的循环处理的控制流程；单片机与单片机或者上位机之间的通讯通过RS232、RS485或者CAN总线来组成局域网，再用Pc机作为Web效劳器，与Internet进展通讯。这样的远程测控设备本钱高、体积大、速度慢、功耗大。如今，32位嵌入式CPU价格已下降，性能指标也有进步，为嵌入式系统的广泛应用提供了可能性。基于上述情况，我们将嵌入式系统应用于远程测控系统，大大进步了测控系统的性能，同时降低了本钱和功耗，体积也大大减小。嵌入式系统一般应用嵌入式操纵系统来开发。在嵌入式操纵系统的选择上，由于Linux有完好开放的源代码，因此它具有修改和优化系统、内核稳定、适用于多种CPU和多种硬件平台、支持网络等特点，所以选择Linux作为嵌入式操纵系统较好。本文提出的基于ARMlinux的嵌入式远程测控系统不仅可以实现本地数据收集与控制，还能实现远程测控任务。1、硬件系统硬件系统如图1。S3C2410包含一个1632-bit的RiscARM920T的CPU内核，主频200Hz，内部含有8通道1O位AD转换器和大量的IO口、LCD控制器等丰富接口，能运行Ucosll、ARMlinux和Wince嵌入式操纵系统，DM9OOO是10M100M以太网接口控制芯片。本硬件系统构造简单，本钱低，不需要Pc机就可直接接入Internet。2、软件系统嵌入式操纵系统是整个嵌入式系统的核心。本系统选择ARMlinux系统。由于嵌入式系统的存储容量很小，因此要把ARMLinux操纵系统装入有限的存储器内，就要对它进展裁剪。很多资料对此都有阐述，这里就不再累述。下面主要介绍基于操纵系统上的远程测控软件设计。其体系构造如图2。2.1基于Boa的Web效劳器嵌入式linux主要有三个webServer：Hapd、Td和Boa。Httpd是最简单的一个webServer。它的功能最弱，不支持认证，不支持CG1。Td和Boa都支持认证、CGI等，功能都比拟全。Boa是一个单任务的小型Httpd效劳器，源代码开放、性能优秀，十分合适应用在嵌入式系统中。下面介绍Boa的移植与编译。对于有MMU嵌入式linux，把Boa下载到Redhat宿主机上后，解压到任意目录，再修改BoasrcMakefde里面的编译器。例如：CC=opfhosfarmv41binarmv41unkllownlinuxgccCPP=opthostarmy41binarmv41unknownlinuxg+此后直接在Boasrc目录下执行make即可生成Boa可执行文件。将其复制到ramdisk加载mount的目录的bin里面后，等一同参加配置文件和/CGI文件后，重做ramdisk即可。配置文件Boaconf的编制见下。需要讲明的是，Linux下的应用程序的配置都是以配置文件的形式提供的，般都是放在目的板ete目录下或ctcconfig目录下，但Boa的配置文件Boaconf一般都放置在目的板homed目录下。本系统Boa.conf文件的编写程序为：ServerNameSAMSUNGARMDocumentRoothomedcgibinScfiptAliasindexhomedindex.它指定了页面index.必须放homed目录下，CGI可执行文件必须放到homedcgibin目录下。2.2CGI程序技术原理CGICommonGatewayInterface是外部扩展应用程序与WWW效劳器交互的一个标准接口。按照CGI标准编写的外部扩展应用程序可以处理客户端阅读器输入的数据，进而完成客户端与效劳器的交互操纵。而CGI标准定义了Web效劳器怎样向扩展应用程序发送消息，在收到扩展应用程序的信息后又怎样进展处理等内容。通过CGI可以提供很多静态的网页无法实现的功能。其www与CGI的工作原理如下。HTTP协议是WWW的根底，它基于客户效劳器模型。一个效劳器可以为分布在网络各处的客户提供效劳。它是建立在TCPIP协议之上的“无连接协议。每次连接只处理一个恳求。当一个恳求到来时，便创立一个子进程为用户的连接效劳。根据恳求的不同，效劳器会返回文件或者通过CGI凋用外部应用程序，返回处理结果。效劳器通过CGI与外部程序和脚本之问进展交互，根据客户端在进展恳求时所采取的方法，效劳器会采集客户所提供的信息，并将该局部信息发送给指定的CGI扩展程序。CGI扩展程序对信息进展处理并将结果返回效劳器。效劳器对信息进展分析后，将结果发送网客户端。外部CGI程序与www效劳器进展通讯、传递有关参数和处理结果是通过环境变量、命令行参数和标准输入来进展的。效劳器提供了客户端阅读器与CGI扩展程序之问的信息交换的通道。客户的恳求通过效劳器的标准输出传送给CGI的标准输入。CGI对信息进展处理后，会将结果发回到它的标准输入，然后由眼务器将处理结果发送给客户端。2.3CGI外部扩展程序的编制效劳器程序可以通过三种途径接收信息：环境变量、命令行和标准输入。详细使用哪一种方法要由标签的Method属性来决定。在“Method=GET时，向CGI程序传递表单编码信息的正常做法是通过命令来进展的。大多数表单编码信息都是通过Qucry-String的环境变量来传递的。假如“Method=POST，表单信息将通过标准输入来读取。还有一种不使用表单就可以向CGI传送信息的方法。那就是把信息直接追回在URL地址后面，信息和URL之间用问号?来分隔。本测控系统采用的是GET方法。下面是远程控制LED闪烁快慢的程序。其网页如下页图3，其程序如下。；LED测试