【正文】 Electronics)的概念。 國(guó)內(nèi)外技術(shù)研究現(xiàn)狀1984年美國(guó)聯(lián)合科技公司將建筑設(shè)備信息化、整合化概念應(yīng)用于美國(guó)康乃迪克州哈特佛市的CityPlaceBuilding，標(biāo)志著首棟“智能型建筑”的誕生，雖然當(dāng)時(shí)只是對(duì)一棟破舊的大樓進(jìn)行了改造，但是是采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)都市大廈內(nèi)部的電梯照明、空調(diào)等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并且還可以提供情報(bào)資料、電郵、語(yǔ)音通信等信息的服務(wù)。目前的第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)是具有集前端一體化、圖像數(shù)字化、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)集成化等特性于一身的嵌入式web技術(shù)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。（3） 對(duì)嵌入式web進(jìn)行研究，搭建boa服務(wù)器，了解攝像頭圖像采集的工作流程，搭建瀏覽器客戶端網(wǎng)頁(yè)，讓攝像頭采集的圖像在網(wǎng)頁(yè)上顯示。本課題是基于ARM9的智能家居監(jiān)控模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，采用ARM9內(nèi)核的S3C2440處理器為控制芯片，將Linux系統(tǒng)移植到硬件平臺(tái)上，最后將軟件下載到硬件平臺(tái)上。摘 要隨著科技的發(fā)展，以及嵌入式技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)的家居生活已不能滿足我們的生活，越來(lái)越多的廠家開始注重智能家居的推廣和使用。主要完成以下工作：（1） 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)配置，在系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，需要掛載根文件系統(tǒng)，這時(shí)需要網(wǎng)絡(luò)的連接。關(guān)鍵詞： 嵌入式；網(wǎng)關(guān)；web瀏覽器；ARM9Abstract With the development of technology, as well as the application of embedded technology, the traditional home life can not meet our life, more and more manufacturers began to focus on the promotion and use of smart home. Smart home to residential as the platform, from the ZigBee star based home network and embedded home gateway two parts. Access to the user can through the web browser to log home gateway, or local user directly through the graphical user interface of the home gateway, the family network for temperature and humidity, smoke concentration and light according to intensity information acquisition and lighting control.This paper is based on ARM9 intelligent home monitoring module design and implementation, using ARM9 S3C2440 processor as the control chip, the transplantation of Linux operating system to the hardware platform, at last, the software is downloaded to the hardware platform. Mainly the following several work needs to be done:(1) the network configuration, in the operation of the system and need to mount the root file system, then need to network connection. The network connection in this design is bridged.(2) build environment, including the establishment of the server, the installation of cross piler, Bootloader transplantation, Linux kernel transplantation, root file system production, these things system operation stage.(3) the embedded web research, build server boa, understand the work process of camera image acquisition, build the client browser page, let the camera to capture images displayed on a web page.Keywords: Embedded, Gateway, Web browser,ARM9目 錄摘 要 IAbstract II目 錄 IV第1章 緒論 1 1 國(guó)內(nèi)外技術(shù)研究現(xiàn)狀 1 1 3 4 論文的組織 5第2章智能家居系統(tǒng)總體方案 7 7 9第3章 監(jiān)控系統(tǒng)硬件環(huán)境 11 11主控制芯片 12Ov9650攝像頭 13硬件的連接 14第4章 嵌入式環(huán)境的配置 15 Linux操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介 15 tftp與NFS服務(wù)器配置 19 tftp服務(wù)器的配置 19 NFS服務(wù)器配置 20 安裝交叉編譯器 20第5章 監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 22 Bootloader的移植 22 內(nèi)核的移植 25 根文件系統(tǒng)制作 26 boa服務(wù)器的移植 28 29 MPEG4編碼 30 32第6章 總結(jié)和展望 33 總結(jié) 33 33致謝 35參考文獻(xiàn) 36附件一 37附件二 4458 / 63第1章 緒論智能家居與普通家居相比，它不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品質(zhì)的家庭生活空間。嵌入式視頻web服務(wù)器的主要原理是視頻服務(wù)器內(nèi)置一個(gè)boa服務(wù)器，采用嵌入式操作系統(tǒng)。自此以后美國(guó)、加拿大、歐洲、澳大利亞和東南亞等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家先后提出了各種智能家居的方案，而且都從國(guó)家戰(zhàn)略的高度大力推廣智能家居控制系統(tǒng)。80年代中期，將家用電器、通訊設(shè)備與安防設(shè)備的功能綜合為一體，形成了家居自動(dòng)化概念(HA，HomeAutomation)。當(dāng)時(shí)日本正處于房產(chǎn)市場(chǎng)低迷時(shí)期，日本建設(shè)省在推進(jìn)智能建筑概念時(shí)，抓住用于住宅總線技術(shù)的契機(jī)，提出了家庭總線系統(tǒng)概念(HBS,HomeHOME為解決購(gòu)房者對(duì)房屋防盜系統(tǒng)的不滿意，新近推出“保全住宅”該住宅內(nèi)部采用指紋辯識(shí)門禁系統(tǒng)，另設(shè)有隱藏式防盜室，當(dāng)遇到小偷闖入時(shí)屋主可躲進(jìn)去緊急避難，防盜室設(shè)有兩道厚重的門，其中內(nèi)門只要從里面上鎖后，外部無(wú)法靠人力打開。由于這些產(chǎn)品的技術(shù)路線多種多樣，一些大公司在整合他們的時(shí)候標(biāo)準(zhǔn)也就很難規(guī)范統(tǒng)一。用戶電量的計(jì)量和收費(fèi)，采用房管部門或住戶輪流抄表收費(fèi)的方式。到了90年代末，電腦、有線電視、機(jī)頂盒、移動(dòng)通信等數(shù)字化通信產(chǎn)品開始走進(jìn)家庭。2002年由建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心和中國(guó)建筑科學(xué)研究院主編的《居住區(qū)智能化系統(tǒng)配置與技術(shù)要求(審查稿)》己送審，等待批準(zhǔn)。Terminal，簡(jiǎn)稱NDT)系統(tǒng)，是一個(gè)基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的智能住宅控制系統(tǒng)，可以穩(wěn)定運(yùn)行在多種寬帶網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上。當(dāng)前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)可以概括為：(1) 視頻監(jiān)控?cái)?shù)字化視頻監(jiān)控發(fā)展經(jīng)歷了模擬視頻監(jiān)控、半數(shù)字監(jiān)控、數(shù)字監(jiān)控三個(gè)階段。實(shí)際上現(xiàn)有的大型監(jiān)控系統(tǒng)都配置自動(dòng)位移偵測(cè)、晝夜自適應(yīng)切換存儲(chǔ)、預(yù)警設(shè)置等一些基本的智能化功能。(4) 視頻監(jiān)控?zé)o線化隨著無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，基于3G的無(wú)線視頻應(yīng)用備受關(guān)注。第三章：對(duì)硬件平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)、主控制芯片和攝像頭做了簡(jiǎn)單介紹。第2章智能家居系統(tǒng)總體方案隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展以及芯片成本的下降，嵌入式視頻服務(wù)器為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在市場(chǎng)上發(fā)展起來(lái)。分析國(guó)內(nèi)智能家居市場(chǎng)可知消費(fèi)者對(duì)家電控制、視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、家居環(huán)境監(jiān)測(cè)等情有獨(dú)鐘，視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控也成為了生活中不可或缺的智能產(chǎn)品。（2）目前很多中國(guó)智能家居廠商研制的基于單片機(jī)架構(gòu)的智能控制系統(tǒng)，在實(shí)用性、易用性和專業(yè)性方面有了很大程度上的提高屬于第二代。嵌入式系統(tǒng)在通信產(chǎn)品、家用電器、醫(yī)療器械、汽車制造、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用，已成為促進(jìn)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展、加速傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造的最為實(shí)用的高新技術(shù)。嵌入式系統(tǒng)一般應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的微處理器、外圍硬件設(shè)備（可隨意定制）、嵌入式操作系統(tǒng)（可裁剪）以及用戶的應(yīng)用程序四個(gè)部分組成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其他現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。（3） 根據(jù)系統(tǒng)定制的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，不僅可以最大限度地利用硬件資源，并且避免了龐大系統(tǒng)的系統(tǒng)冗余。嵌入式設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)后，以何種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)成系統(tǒng)，就涉及到了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的選擇問(wèn)題。它是軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，C/S結(jié)構(gòu)充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，將任務(wù)合理的分配到client和server端，降低了系統(tǒng)的通訊開銷。它是隨著Internet技術(shù)的興起，對(duì)C/S結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。硬件部分是有CMOS攝像頭和ARM9開發(fā)板；軟件部分由系統(tǒng)軟件（包括Bootloader、嵌入式Linux操作系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序）和應(yīng)用軟件（包括web服務(wù)器、CGI程序、視頻采集等）。嵌入式Web服務(wù)器仍然以TCP/IP協(xié)議為底層，在該Web中使用的應(yīng)用層的通信協(xié)議是HTTP協(xié)議，通過(guò)HTTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)客戶端（一般為瀏覽器）和嵌入式Web服務(wù)器的信息交換[4]。()，解壓到Linux系統(tǒng)目錄下，用交叉編譯器編譯。核心板采用的是S3C2440嵌入式處理器芯片[1]，是三星公司研制的一款處理器。核心板主要由S3C2440A微處理器、64MB NAND Flash、64MB SDRAM、晶振、。內(nèi)部主要含以下模塊：（1） ，（2） cache（I—chche）/16kB數(shù)據(jù)cache（D—chche）（3） 外部存儲(chǔ)控制器（SDRAM控制盒片選邏輯）（4） 集成LCD專用DMA的LCD控制器（支持最大4k色STN256KTFT）4路擁有外部請(qǐng)求引腳的DMA控制器（5） 3路URAT5）2路SPI（6） IIC總線接口（多主支持）（7） IIS音頻編碼接口（8） AC97編解碼器接口 （9） ，（10） 2路USB主機(jī)控制/1路USB期間控制（）（11） 4路PWM定時(shí)器/1路內(nèi)部定時(shí)器/看門狗定時(shí)器（12） 8路10位ADC和觸摸屏接口（13） 具有日歷功能的RTC（14） 攝像頭接口（15） 130個(gè)通用I/O，24個(gè)外部中斷源（16） 電源控制：正常，慢速，空閑，睡眠模式 帶PLL片上時(shí)鐘發(fā)生器Ov9650攝像頭s3c2440僅僅提供了一個(gè)攝像接口，因此要實(shí)現(xiàn)其功能，還需要攝像頭。SCCB的傳輸協(xié)議與IIC的極其相似，只不過(guò)IIC在每傳輸完一個(gè)字節(jié)后，接收數(shù)據(jù)的一方要發(fā)送一位的確認(rèn)數(shù)據(jù)，而SCCB一次要傳輸9位數(shù)據(jù)，前8位為有用數(shù)據(jù)，而第9位數(shù)據(jù)在寫周期中是Don’tCare位（即不必關(guān)心位），在讀周期中是NA位。因此SCCB一次只能讀或?qū)懸粋€(gè)字節(jié)。由于嵌入式系統(tǒng)只針對(duì)一項(xiàng)特殊的任務(wù)，設(shè)計(jì)人員能夠?qū)λM(jìn)行優(yōu)化，減小尺寸降低成本。通常，嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)控制程序存儲(chǔ)在ROM中的嵌入式處理器控制板。 嵌入式操作系統(tǒng)的分類(1)它是目前嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中使用最廣泛、市場(chǎng)占有率最高的系統(tǒng)。RX000，PowerStrongARM等。QNX其內(nèi)核僅提供4種服務(wù)：進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程間通信、底層網(wǎng)絡(luò)通信和中斷處理，其進(jìn)程在獨(dú)立的地址空間中運(yùn)行。Microsoft操作系統(tǒng)的基本內(nèi)核至少需要200KB的ROM。Systems的LynxOS是一個(gè)分布式、嵌入式、可規(guī)模擴(kuò)展的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),。LynxOS支持線程概念，提供256個(gè)全局用戶線程優(yōu)先級(jí)；提供一些傳統(tǒng)的、非實(shí)時(shí)系統(tǒng)的服務(wù)特征，包括基于調(diào)用需求的虛擬內(nèi)存，Motif嵌入式Linux由于嵌入式系統(tǒng)越來(lái)越追求數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，因此原來(lái)在某些設(shè)備或領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的軟件系統(tǒng)越來(lái)越難以為繼，因?yàn)橐_(dá)到上述要求，整個(gè)系統(tǒng)必須是開放的、提供標(biāo)準(zhǔn)的API，并且能夠方便地與眾多第三方的軟硬件溝通。uC/OSLinux主要特點(diǎn)如下：（4） Linux不僅支持x86（6） Linux沿用了Unix的發(fā)展方式，遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，可以方便地獲得眾多第三方軟硬件廠商的支持。 tftp與NFS服務(wù)器配置嵌入式系統(tǒng)開發(fā)多采用交叉開發(fā)模式，其中產(chǎn)生嵌入式軟件的平臺(tái)稱為宿主機(jī)，通常為PC電腦，運(yùn)行嵌入式軟件的平臺(tái)稱為目標(biāo)機(jī)。并且它不具備通常的FTP的許多功能，它只能從文件服務(wù)器上獲得或?qū)懭胛募荒芰谐瞿夸?，也不能進(jìn)行認(rèn)證。配置NFS服務(wù)器：vi /etc/exports，在打開的文件中添加如下一行：/home/S5driver/lesson8/rootfs *(rw,sync,no_root_squash)。同一個(gè)體系結(jié)構(gòu)可以運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)；同樣，同一個(gè)操作系統(tǒng)也可以在不同的體系結(jié)構(gòu)上運(yùn)行。因?yàn)榫幾g，開發(fā)，都需要相對(duì)比較多的CPU，內(nèi)存，硬盤等資源，而嵌入式開發(fā)上的那點(diǎn)資源，只夠嵌入式（Linux）系統(tǒng)運(yùn)行的，沒(méi)太多剩余的資源，供你本地編譯。盡管如此，我們?nèi)钥梢詫?duì)Bootloader歸納出一些通用的概念，以指導(dǎo)用戶特定的Bootloader設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。一個(gè)嵌入式Linux系統(tǒng)從軟