【正文】 inux socket數(shù)據(jù)通信功能。實驗效果表明，用戶不但可以采集嵌入式系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，而且可以將該數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測，診斷和配置功能?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化與控制系統(tǒng)體系開放性將是控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的趨勢。國際上現(xiàn)有多種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，包括基金會現(xiàn)場總線FF、控制局域網(wǎng)絡(luò)CAN、局部操作網(wǎng)絡(luò)Lonworks過程現(xiàn)場總線包括PROFIBUS和HART協(xié)議，以及DeviceNet，Controlnet，PNet等，而且在今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)多種現(xiàn)場總線將并存。與此同時，各種嵌入式系統(tǒng)也在不斷發(fā)展，越來越多的嵌入式控制設(shè)備都具有了以太網(wǎng)接入功能，因而能夠利用以太網(wǎng)的開放性實現(xiàn)嵌入式控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)通過瀏覽器訪問并監(jiān)控設(shè)備，為用戶提供了一種方便、快速、通用性強(qiáng)、傳遞信息多樣、成本相對低廉的現(xiàn)場通信方式?？梢哉f，目前研究嵌入式以太網(wǎng)的條件已經(jīng)成熟。此外，研制的嵌入式以人網(wǎng)控制器具有10BaseT以太網(wǎng)接口，能夠運行FTP/HTTP/TCP/UDP協(xié)議，應(yīng)用于傳感器、驅(qū)動器等現(xiàn)場設(shè)備。這種方一法的優(yōu)點是可靠性高，執(zhí)行速度快，但往往硬件電路復(fù)雜，價格昂貴，硬件成本高；⑵軟件方式：將基于TCP/IP協(xié)議以軟件方式嵌入到嵌入式系統(tǒng)的ROM中。 嵌入式以太網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的研究意義當(dāng)一臺設(shè)備具有網(wǎng)絡(luò)接入功能時，人們可以在任何地方、任何時間、任何地點、使用任何平臺隨時瀏覽設(shè)備實時的狀態(tài)、并在遠(yuǎn)程實現(xiàn)對這臺設(shè)備的監(jiān)視、控制、診斷、測試和配置。不需要專用的通信線路，可以使用現(xiàn)成網(wǎng)絡(luò)資源； 現(xiàn)階段以太網(wǎng)監(jiān)測技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展 以太網(wǎng)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展目前，以太網(wǎng)監(jiān)測技術(shù)得到迅速的發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，以太網(wǎng)的通信速率從最初的10M，100M提高到了1000M，10G，這些高速以太網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)通信提供了足夠的帶寬。再次，全雙工通信方式使得以太網(wǎng)中的沖突域不復(fù)存在。在可靠性方面，提出了以太網(wǎng)環(huán)冗余的概念，在一定程度上提高了以太網(wǎng)通信的可靠性。第三階段：以基于互聯(lián)網(wǎng)為標(biāo)志的嵌入式系統(tǒng)。這些信息對于實時性和通信帶寬的要求各不相同，因此要求工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)能夠適應(yīng)各種信息的通信要求，為緊急任務(wù)提供優(yōu)先服務(wù)，同時為非緊急任務(wù)提供（BestEfort，BE）服務(wù)，從而保證整個工業(yè)控制系統(tǒng)的性能。但目前還沒有針對工業(yè)自動化通信網(wǎng)絡(luò)安全的成熟軟件。因此，基于以上考慮，全文共分為七章對本項目進(jìn)行論述。第4章介紹了圖形化處理語言LabVIEW，并將此語言作為客戶機(jī)/服務(wù)器模式下的編程語言。uClinux主要是針對口標(biāo)處理器沒有存儲管理單元MMU（Memory Management Unit）的嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計的。而更大的影響在于它正逐漸的應(yīng)用于嵌入式設(shè)備。它很適合那些沒有MMU的處理器。但是，在uClinux上運行的絕大多數(shù)的用戶程序并不需要多任務(wù)。操作系統(tǒng)所有的代碼量較小。uClinux所支持的文件系統(tǒng)有多種，其中包括了最常用的NFS（網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)）、ext2，romfs、MSDOS及FAT 16/32等[9]。⑶可以使多個程序同時駐留在內(nèi)存中提高CPU的利用率。程序不必韋先約定機(jī)器的配置情況。否則，用戶程序可能會偶然（或惡意）地破壞內(nèi)核或其它用戶程序。Linux系統(tǒng)提供系統(tǒng)調(diào)用拷貝現(xiàn)行進(jìn)程的內(nèi)容，以產(chǎn)生新的進(jìn)程，調(diào)用fork的進(jìn)程稱為父進(jìn)程：而所產(chǎn)生的新進(jìn)程則稱為子進(jìn)程。換言之，兩個進(jìn)程執(zhí)行的程序代碼是一樣的，但是各有各的程序計數(shù)器與自己的私人數(shù)據(jù)。uClinux沒有MMU管理存儲器，在實現(xiàn)多個進(jìn)程時（fork調(diào)用生成子進(jìn)程）需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)。uClinux的這種多進(jìn)程實現(xiàn)機(jī)制同它的內(nèi)存管理緊密相關(guān)。另外有一種LinuxRTlinux關(guān)注實時問題。這種方法優(yōu)點之一是實現(xiàn)簡單，且實時性能容易檢驗。 uClinux的內(nèi)核加載方式uClinux的內(nèi)核有兩種可選的運行方式：可以在flash上自接運行，也可以加載到內(nèi)存中運行。內(nèi)核加載方式：把內(nèi)核的壓縮文件存放在flash上，系統(tǒng)啟動時讀取壓縮文件在內(nèi)存里解壓，然后開始執(zhí)行，這種方式相對復(fù)雜一些，但是運行速度可能更快（ram的存取速率要比flash高）?？臻g的節(jié)約來自于兩個方面，首先內(nèi)核支持romfs文件系統(tǒng)比支持ext2文件系統(tǒng)需要更少的代碼，其次romfs文件系統(tǒng)相對簡單，在建立文件系統(tǒng)超級塊（superblock）需要更少的存儲空間。 建立uClinux開發(fā)環(huán)境 移植概述1．基于處理器的移植這種類型的移植要求從一種處理器的編譯器開始。而且如前文所述，GNU編譯器GCC在設(shè)計時就已經(jīng)考慮跨平臺的問題，所以在進(jìn)行GCC移植時我們可以不考慮前端高級語言解析的部分（針對C語言等解析的過程），而只需要考慮后端的移植（主要針對處理器部分），這些后端告訴GCC在編譯時怎樣形成匯編代碼，怎樣滿足處理器體系結(jié)構(gòu)下的參數(shù)傳遞，怎樣針對處理器進(jìn)行流水線優(yōu)化等。另外從編寫應(yīng)用的角度來看，還必須提供函數(shù)庫。因此操作系統(tǒng)在運行時必須初始化特定目標(biāo)板的器件。本系統(tǒng)涉及移植類型即是基于平臺的移植。這種方式通常不適合于嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)。開發(fā)時使用宿主機(jī)上的交叉編譯、匯編及鏈接上具形成可執(zhí)行的二進(jìn)制代碼，然后把可執(zhí)行文件下載到口標(biāo)機(jī)上運行和調(diào)試。嵌入式開發(fā)通常要求宿主機(jī)配置有網(wǎng)絡(luò)，支持NFS，支持tftp服務(wù)器等等。NFS和tftp服務(wù)器的設(shè)置完全可以在Redhat 。make是負(fù)責(zé)從項目源代碼中生成最終可執(zhí)行文件和其它非源代碼文件的工具。有了這些信息，make會檢查磁盤文件，如果目標(biāo)文件的日期（即該文件生成或最后修改的日期）至少比它的一個依賴文件日期早的話，make就會執(zhí)行相應(yīng)命令，以更新目標(biāo)文件。使用syslog將應(yīng)用程序運行過程中的中間信息全部記錄，在/var/log/syslog下，對照以后查出錯誤。隨著uClinux內(nèi)核版本的升級，內(nèi)核功能越來越強(qiáng)大，體系結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。⑵由于內(nèi)核代碼在系統(tǒng)運行時會常駐內(nèi)存，因此，更精簡的內(nèi)核會獲得更多的用戶內(nèi)存空間。（Host） $tar zxvf （Host）$gzipcd （Host）$CD 內(nèi)核目標(biāo)設(shè)置然后輸入命令：make menuconfig。接著輸入：（Host） $make dep。依次輸入以下命令行：（Host） $make menuconfig（Host） $make dep；make clean（Host） $make lib_only（Host） $make user_only（Host） $make romfs（Host） $make image（Host） $make這種編譯方法與本畢業(yè)設(shè)計涉及的編譯方法最大不同在于，第二種編譯內(nèi)核的方法使內(nèi)核、函數(shù)庫和應(yīng)用程序一塊完成，同時生成文件系統(tǒng)并與編譯完的uClinux內(nèi)核打包放進(jìn)同一壓縮包里，非常方便，但不靈活。在編譯內(nèi)核時，建議在Linux平臺下進(jìn)行。uClinux應(yīng)用程序、庫、系統(tǒng)文件和用戶文件都駐留其中。（Host） $mkdir initrd（Host） $dd if=/dev/zero of=initrd1024 bs=lk count=1024（Host） $ initrd1024（Host） $mount initrd1024 initrd o loop（Host） $cd initrd說明：然后在該目錄下添加和刪減文件（Host） $cd_（Host） $umount initrd（Host） $gzip c 9 initrd 1024；通過armelf上具集編譯、調(diào)試應(yīng)用程序。但這樣比較適合嵌入式開發(fā)。嵌入式設(shè)備在Linux下網(wǎng)絡(luò)編程，核心是通過TCP/IP協(xié)議與外部設(shè)備的通信問題。沈陽工程學(xué)院畢業(yè)論文 第3章 嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計第3章 嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計 嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能是通過傳感器實時采集被測對象的數(shù)據(jù)：對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與預(yù)報警；將采集的數(shù)據(jù)通過LED顯示屏進(jìn)行顯示，供工作人員了解設(shè)備狀態(tài)；與遠(yuǎn)程監(jiān)測中心建立連接，將采集數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)通信的方式傳給監(jiān)測中心。數(shù)據(jù)采集單元是整個嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心，根據(jù)系統(tǒng)功能和系統(tǒng)擴(kuò)展的要求，采用32位嵌入式ARM微處理器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理、顯示和傳輸?shù)裙δ堋１鞠到y(tǒng)采用Samsung公司推出的基于ARM7TDMI核的32位RISC高速處理器S3C44B0X。集成于片上的功能如下：1）8個Memory Banks，用于管理外部存儲器，最大存儲容量達(dá)到256MB。2）LCD控制器，支持單色、4，16級灰度的LCD模塊；支持4位的單雙行掃描、8位的單行掃描形式的顯示類型。4）5路PWM調(diào)制輸出，可用于控制蜂鳴器輸出不同聲音，提示系統(tǒng)各類信息。8）4種系統(tǒng)工作模式：正常、慢速、閑置和停止模式。改傳感器是美國DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的可組網(wǎng)數(shù)字式溫度傳感器，在其內(nèi)部使用了在板（ONBOARD）專利技術(shù)。⑶DS1820在使用中不需要任何外圍元件。在本系統(tǒng)中按鍵要實現(xiàn)的功能為：可以調(diào)整各信號參數(shù)的預(yù)、報警值，可以在固定顯示某一參數(shù)和交替顯示兩種模式中切換。LED顯示屏是利用發(fā)光二極管點陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕，具有使用壽命長、發(fā)光效率高、組態(tài)靈活、不易損壞的特點。當(dāng)行驅(qū)動選中第i行，列驅(qū)動選中第j列時，對應(yīng)的LED器件根據(jù)列驅(qū)動器的數(shù)據(jù)要求進(jìn)行顯示。顯示模式和顯示數(shù)據(jù)由單片機(jī)產(chǎn)生并發(fā)送到LED顯示屏接口從而實現(xiàn)圖文顯示。74HC595的SRCLR信號輸入端接直流電源正極避免進(jìn)行清零操作，OE信號輸入端接地使得一旦列顯示數(shù)據(jù)出現(xiàn)在鎖存器的同時各輸出引腳即呈現(xiàn)出相應(yīng)的高低電平狀態(tài)。⑶發(fā)出列顯示的鎖存打入信號RCLK，把列顯數(shù)據(jù)打到各595的輸出引腳上，完成列顯示的準(zhǔn)備工作，同時由于行移位信號CP與RCLK共用一根信號線，行顯示數(shù)據(jù)完成最后一次移位，完成行顯示準(zhǔn)備工作。 本章小結(jié)本章對基于ARM微處理器S3C44B0X的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計，介紹了嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)介紹了嵌入式系統(tǒng)主要硬件功能的具體實現(xiàn)過程。從網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)出發(fā)，C/S只是應(yīng)用層的一種標(biāo)準(zhǔn)，它需要其他低層結(jié)構(gòu)的支持，才能完成網(wǎng)絡(luò)通信。B/S模式作為一種以Web技術(shù)為基礎(chǔ)的新型網(wǎng)絡(luò)模式。第三層的任務(wù)類似于C/S模式，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)不同的Web服務(wù)器發(fā)出的請求。在需要對網(wǎng)絡(luò)功能更多的控制和跨越操作系統(tǒng)平臺傳輸數(shù)據(jù)時，這仍然是有用的。利用TCP協(xié)議進(jìn)行雙機(jī)通信。Conversion節(jié)點：用于許算機(jī)的IP地址和計算機(jī)名之間的相互轉(zhuǎn)換。對于大多數(shù)的應(yīng)用來講，用戶可以手動分配端口號，這樣可以確?？蛻魴C(jī)與服務(wù)器之間的正確連接[15]。本課題研究的虛擬儀器網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)的軟件就是基于以上兩種模式構(gòu)成的，構(gòu)成方案有以下幾種：⑴用LabVIEW編寫TCP或UDP通信的服務(wù)器端和客戶端應(yīng)用程序。Publisher將數(shù)據(jù)寫到DataSocket中，Subscriber從DataSocket讀出數(shù)據(jù)。Web Server需要下面三個方面的配置：●文件路徑和網(wǎng)絡(luò)設(shè)置●客戶機(jī)訪問權(quán)限設(shè)置●Vis訪問權(quán)限設(shè)置在主菜單中選擇Tools》Options，在隨后彈出的LabVIEW Options對話框上部的下拉列表中選擇Web Server：Configuration，切換到Configuration配置頁面。第一步：在Web Server端計算機(jī)中打開該VI前面板窗口（必須要打開，否則客戶端在連接這個VI時會出錯）第二步：在Client客戶端的LabVIEW菜單欄中選擇Operate》Connect to Remote Panel，彈出Connect to Remote Panel對話框。 Remote Panels 本章小結(jié)本節(jié)詳細(xì)介紹了LabVIEW DataSocket的cs模式下的網(wǎng)絡(luò)通信基本理論和方法，并完成了基于LabVIEW DataSocket機(jī)制的服務(wù)器和客戶機(jī)軟件，該軟件可順利實現(xiàn)上下位機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信功能。3．提出了基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，介紹了數(shù)據(jù)采集設(shè)備的設(shè)置與測試。沈陽工程學(xué)院畢業(yè)論文 致謝致 謝首先感謝我尊敬的指導(dǎo)老師，本論文是在他的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷下完成的。這些在我以后的工作和生活中將是我所要努