基于linux操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件開發(fā)(已修改)
2025-06-30 14:20 本頁面
【正文】 基于Linux操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件開發(fā)目 錄一 緒論 3（一）課題研究背景 3二 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 3（一）系統(tǒng)硬件組成 4（二）系統(tǒng)軟件總體方案設(shè)計(jì) 4三 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 6（一）Qt簡介 6（二）嵌入式Linux數(shù)據(jù)采集終端應(yīng)用軟件設(shè)計(jì) 9（三）上位機(jī)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì) 15四 系統(tǒng)集成及調(diào)試 16（一）PPP,GPRS及WIFI簡介 16（二）軟件系統(tǒng)集成 16（三）軟件性能測試 17結(jié)論 18參考文獻(xiàn) 18[摘要]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于大型關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測。隨著工業(yè)化的發(fā)展，大型關(guān)鍵設(shè)備的的地理分布更加分散，其運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測更加困難,因而迫切需要基于無線互連網(wǎng)技術(shù)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。為此，論文基于嵌入式Linux平臺對無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì),并在軟件設(shè)計(jì)的過程中提出了一些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法及框架。論文首先分析了無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并提出了無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的總體方案；然后,按照總體方案的要求，完成了嵌入式Linux無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端操作系統(tǒng)層的軟件設(shè)計(jì)。論文試探了一種嵌入式Linux系統(tǒng)級軟件開發(fā)的通用方法。完成了對嵌入式Linux無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端以及上位機(jī)應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)，該軟件完成了無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備的基本功能,并兼顧了軟件的通用性，為無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用軟件開發(fā)提供了一種設(shè)計(jì)模型。[關(guān)鍵詞]:嵌入式；Linux；ARA9；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；CPRS.一 緒論 （一）課題研究背景 近幾年我國工業(yè)的迅速發(fā)展對工業(yè)設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)控提出了更高的要求。監(jiān)控系統(tǒng)不僅需要運(yùn)行于工況良好的環(huán)境下，更要對距離較遠(yuǎn)，運(yùn)行環(huán)境惡劣，數(shù)據(jù)采集點(diǎn)較為分散以及無人值守的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，如對風(fēng)電，水利等領(lǐng)域的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。 采用傳統(tǒng)的方式對這些情況下設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，會導(dǎo)致人力及物力資源的極大消耗，并且很難取得好的效果。針對上述情況，目前國內(nèi)外主要采用嵌入式系統(tǒng)結(jié)合無線通信的方式來構(gòu)建無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[1]。這使得監(jiān)測點(diǎn)只要在無線網(wǎng)絡(luò)所能覆蓋的范圍之內(nèi)，都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與傳輸。過去在無線數(shù)據(jù)采集方面采用的通信方式主要有廣域網(wǎng)，無線電臺，無線集群，GSM短信等，這些通信技術(shù)成熟，但也存在著一定的局限性。而目前采用的較新的無線通信方式包括CDMA， GPRS以及WIFI等，這些通信方式具有優(yōu)良的數(shù)據(jù)傳輸速率，價(jià)格適中，已快速取代了傳統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)采集所采用的通信手段。 另外，除了基于某一種無線通信方式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)外，隨著嵌入式及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，逐步出現(xiàn)了更加復(fù)雜的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，在這種數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)中，混合了廣域網(wǎng)，GPRS， WIFI等多種通信方式，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程高速傳輸。在實(shí)際應(yīng)用中，位于數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)中的各數(shù)據(jù)采集終端利用最適宜其工況的通信方式接入Internet，并將數(shù)據(jù)上傳給服務(wù)器，同時(shí)接受服務(wù)器的控制[2]。 本文圍繞無線遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)而展開，試圖找到能夠滿足多種通信方式的通用軟件設(shè)計(jì)方法并搭建較為通用的軟件平臺，以滿足多種具體應(yīng)用環(huán)境的需要。二 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 為了方便進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，首先應(yīng)當(dāng)從用戶的角度分析軟件所要具備的功能，從宏觀上給出軟件的整體架構(gòu)，這樣才能保證軟件設(shè)計(jì)工作有序進(jìn)行，同時(shí)可以方便對軟件進(jìn)行維護(hù)和升級。（一）系統(tǒng)硬件組成 本文的嵌入式Linux無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖21所示。圖21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖嵌入式Linux數(shù)據(jù)采集終端使用天嵌科技的TQ2440開發(fā)板，這個(gè)開發(fā)板具備了豐富的外圍設(shè)備，使用三星的S3C2440 ARM9芯片作為CPU，該芯片是現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)采用的主流芯片之一。數(shù)據(jù)傳輸通道通過GPRS接入Internet實(shí)現(xiàn)[3]。（二）系統(tǒng)軟件總體方案設(shè)計(jì) 本節(jié)詳細(xì)說明系統(tǒng)各部分的軟件組成?？傮w來看，軟件的設(shè)計(jì)主要是為了更好的控制硬件并完成用戶的需要，圖22給出了硬件，內(nèi)核和應(yīng)用程序之間的關(guān)系。圖22 硬件，內(nèi)核和應(yīng)用程序的關(guān)系1. 嵌入式Linux數(shù)據(jù)采集終端軟件方案設(shè)計(jì) 嵌入式Linux數(shù)據(jù)采集終端的軟件根據(jù)其與硬件相關(guān)的程度由深到淺主要分為引導(dǎo)加載程序，Linux內(nèi)核及應(yīng)用軟件。 引導(dǎo)加載程序是CPU上電后開始運(yùn)行的第一段代碼，這段代碼初始化硬件設(shè)備，建立內(nèi)存映射表，為操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行提供合適的軟硬件環(huán)境。ARM平臺上常用的引導(dǎo)加載程序有vivi和uboot等，由于引導(dǎo)加載程序與硬件相關(guān)，目前硬件開發(fā)商一般都會提供相應(yīng)的應(yīng)到加載程序，本文采用天嵌科技提供的已移植好的uboot作為引導(dǎo)加載程序[4]。 Linux系統(tǒng)內(nèi)核構(gòu)建的是否成功直接關(guān)系到嵌入式Linux系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，因此，內(nèi)核的構(gòu)建在軟件設(shè)計(jì)中占據(jù)著重要的地位。內(nèi)核的構(gòu)建主要包括Linux內(nèi)核移植，文件系統(tǒng)構(gòu)建和Linux設(shè)備驅(qū)動程序移植及開發(fā)。Linux內(nèi)核移植應(yīng)當(dāng)著重考慮系統(tǒng)要求提供哪些功能，加入全部的內(nèi)核功能，雖然可以保證系統(tǒng)更好的運(yùn)行，適應(yīng)各種應(yīng)用場合的需要，但是它將使得內(nèi)核變大，運(yùn)行時(shí)占用內(nèi)存空間增大，運(yùn)行速度減慢。而加入的內(nèi)核功能不全，很顯然系統(tǒng)將無法滿足需要。因此，對內(nèi)核進(jìn)行移植，必須清楚自己的系統(tǒng)需要哪些功能，并配置內(nèi)核提供相應(yīng)的功能。最好的方法是全面瀏覽內(nèi)核配置單，針對每一項(xiàng)內(nèi)核提供的功能考慮系統(tǒng)是否需要，從而進(jìn)行取舍[5]。 設(shè)備驅(qū)動程序關(guān)系到系統(tǒng)的硬件能否正常工作，它是內(nèi)核的重要組成部分。如果對于某個(gè)硬件資源，內(nèi)核已經(jīng)提供了它的驅(qū)動程序，直接對該驅(qū)動程序進(jìn)行移植即可。對
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