【正文】 果由本人承擔(dān)。 USB protocol。一方面是傳感器節(jié)點(diǎn)分布在很大的地理區(qū)域內(nèi)，如在原始森林采用傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行森林防火和環(huán)境監(jiān)測(cè)，需要部署大量的傳感器節(jié)點(diǎn)；另一方面，傳感器節(jié)點(diǎn)部署很密集，在一個(gè)面積不是很大的空間內(nèi)，密集部署了大量的傳感器節(jié)點(diǎn)。相信隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和推進(jìn)，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)將會(huì)用于更多的領(lǐng)域。其次，嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)以及電子技術(shù)和各行業(yè)的具體應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，這就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。外圍相關(guān)的硬件電路主要有內(nèi)存SDRAM， NAND FLASH, SD卡，觸摸屏，顯示器，USB接口，網(wǎng)卡，串口等接口電路，這些設(shè)備和普通PC機(jī)上的不同，因?yàn)樗鼈冃枰m應(yīng)于特定場(chǎng)合環(huán)境。由于芯片技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)有大量的132位嵌入式微控制器應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備中，如工業(yè)工程控制、數(shù)控機(jī)床、電力系統(tǒng)、電網(wǎng)安全、電網(wǎng)設(shè)備檢測(cè)、石油化工系統(tǒng)，這樣不僅大大減少了人力的需求而且使得控制更加的方便和智能。 嵌入式系統(tǒng)在我們的生活中隨處可見(jiàn)，無(wú)所不包，但是嵌入式技術(shù)還在不斷的發(fā)展，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)主要有嵌入式微處理器的發(fā)展，使得系統(tǒng)運(yùn)行更快，功能更強(qiáng)大；隨著因特網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)更加網(wǎng)絡(luò)化和信息化，各種系統(tǒng)可以統(tǒng)一組網(wǎng)，從而達(dá)到更加高效管理的目的；嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)核更加精簡(jiǎn)、功耗和系統(tǒng)成本更低，這些都要求更先進(jìn)的嵌入式軟件技術(shù)；能夠提供更加友好的人機(jī)界面，方便用戶的使用。以下描述了USB系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)即總線拓?fù)洌海?）總線的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)USB采用四線電纜，其中兩根是用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的串行通道，另兩根為下游設(shè)備提供電源。圖22 USB的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（2）總線的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在物理結(jié)構(gòu)上，設(shè)備通過(guò)Hub連接到主機(jī)上，但在邏輯上，主機(jī)是直接與各個(gè)邏輯設(shè)備通信的。每個(gè)設(shè)備提供了一個(gè)或多個(gè)可以與客戶程序通信的接口，每個(gè)接口由多個(gè)管道組成，它們分別獨(dú)立的在客戶程序和設(shè)備的特定端點(diǎn)間傳輸數(shù)據(jù)。USB總線就因其便捷、快速和即插即用等優(yōu)點(diǎn)得到迅速的應(yīng)用?？刂品?wù)器主要完成截獲用戶發(fā)向資源服務(wù)器認(rèn)證的請(qǐng)求連接，將其轉(zhuǎn)發(fā)到認(rèn)證服務(wù)器進(jìn)行用戶的身份認(rèn)證，當(dāng)認(rèn)證成功為用戶建立訪問(wèn)資源服務(wù)器的透明代理。因?yàn)槲覀兊南到y(tǒng)允許原來(lái)的USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)不用進(jìn)行修改就可以用于訪問(wèn)現(xiàn)在的虛擬USB設(shè)備，所以我們可以像訪問(wèn)本地設(shè)備一樣訪問(wèn)遠(yuǎn)程的USB設(shè)備。因此，研究人員就提出了基于ARM的嵌入式醫(yī)療系統(tǒng)。創(chuàng)建一個(gè)urb用usb_alloc_urb(int iso_packets, intmem_flags)函數(shù)，釋放一個(gè)urb用usb_free_urb(struct urb *urb)函數(shù)，提交一個(gè)urb給USB核心用usb_submit_urb(struct urb *urb,gfp_t mem_flags)。信號(hào)和插槽是一種高級(jí)接口，應(yīng)用于對(duì)象直接的通信，它是Qt的核心特性，也是Qt區(qū)別與其它工具包的重要地方。 Qt/Embedded 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)主函數(shù)類(lèi)源文件窗體工程文件修改工程文件Makefile文件鏈接工程可執(zhí)行文件圖41 Qt應(yīng)用程序流程圖（1）生成一個(gè)工程文件(.pro文件) Progen –t –o （2）新建一個(gè)窗體 ./designer （3）生成Hello窗體類(lèi)的頭文件和實(shí)現(xiàn)文件 cd uic –o uic –o –impl （4）編寫(xiě)主函數(shù) include “” include int main(int argc,char *argv) { Qapplication app(argc,argv)。 Return ()。它們的作用相當(dāng)于傳統(tǒng)相機(jī)中的底片。本課題用到的主要有A/D通道和USB設(shè)備控制器接口及通用I/O端口，還有串口，網(wǎng)口，觸摸屏等輔助模塊。這一階段的代碼通常由匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，為了運(yùn)行下一階段的C程序代碼還必須設(shè)置好堆棧；第二階段用C語(yǔ)言編寫(xiě)，主要的任務(wù)有，初始化各種硬件設(shè)備，檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)存，將內(nèi)核加載到內(nèi)存空間，跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核代碼處，開(kāi)始執(zhí)行內(nèi)核初始化代碼，控制權(quán)交給內(nèi)核，bootloader的任務(wù)完成。下面就是創(chuàng)建自己的根文件系統(tǒng)的一般步驟：n 創(chuàng)建目錄：mkdir bin dev lib etc proc sbin sys usr mnt tmp var usr/bin usr/lib usr/sbin lib/modulesn 創(chuàng)建設(shè)備文件；mknod –m 666 console c 5 1。我們使用的交叉編譯器是armlinuxgcc,交叉連接器是armlinuxld，我們只需要將它們解壓，并將它們的目錄添加到環(huán)境變量中，就可以在任何地方使用相關(guān)工具。 顯示模塊主要是調(diào)用QT提供的API函數(shù)進(jìn)行劃線以及不斷的重繪界面，從而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的波形顯示效果，源碼見(jiàn)附錄2。 解決辦法：安裝更高版本的qt軟件和Linux發(fā)行版。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利的完成，首先要感謝郭寶峰老師悉心指導(dǎo)和幫助，特別是系統(tǒng)的一些實(shí)現(xiàn)方案的選擇，系統(tǒng)改進(jìn)的一些建議，以及給我提供的各種資料，讓我能夠更快的投入到具體的系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過(guò)程中；其次要感謝學(xué)校讓我暑假能夠留校，這是畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠完成的前提；最后要感謝的是大學(xué)期間教育過(guò)我的老師以及幫助過(guò)我的同學(xué)、及學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐，沒(méi)有你們的幫助，我就不能完成這篇論文，謝謝你們！ 參考文獻(xiàn)[1] C編程實(shí)戰(zhàn)[M].北京:人民郵電出版社,2008:253321.[2] 驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)實(shí)例[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011:552.[3] [M].北京:電子工業(yè)出版社,2010:50612.[4] [M].北京:人民郵電出版社,2009:5103.[5] 李超,[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008:3575.[6] 羅克露,[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009:157243.[7] Daniel Solin著,[M].人民郵電出版社,2000:111250.[8] Jonathan Corbet, Alessandro Rubini, and Greg KroahHartman. 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Ad Hoc Networks, 2006, 4(4):431446.[10] Macii, D。 int tempdata = 0。 //從A/D口讀取數(shù)據(jù) buffer[len] = 39。 //睡眠100us } return NULL。 bitBlt(amp。 Yold = ().y() *(Yit) 1。 j ((numYTicks /5 ) 1) 。 //保存原來(lái)設(shè)置 ( QPen( blue, 1, DotLine) )。 //讀取數(shù)據(jù)的聯(lián)系 //更新界面 bitBlt( this, 0, 0, amp。 = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE。 unsigned int num。 = num。 //獲得類(lèi)型 if(ret 0) { perror(vd_stream_on:)。buf)。 pixmapload(/opt/Qtopia/)。 //喚醒讀操作進(jìn)程 } return IRQ_HANDLED。 //等待采集完成 ev_adc = 0。 up(amp。())。 break。 = arg。 //映射ADC物理地址至虛擬地址 base_addr=ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20)。adcdev)。adcdev)。 return ret。 } clk_enable(adc_clock)。dev_fops,}。 break。 } switch(cmd) { case CHANNEL_0_ON: //通道0 = 0。 } else { return EINVAL。adc_data, sizeof(adc_data))。 //使能采集，設(shè)置通道和預(yù)分頻值 START_ADC_AIN(, )。 //數(shù)據(jù)采集完成標(biāo)志 wake_up_interruptible(amp。 //將YUV格 式轉(zhuǎn)化為rgb格式 processconvert_yuv_to_rgb_buffer((uchar*)p_ping,(uchar*)p_pong,320,240)。 = V4L2_MEMORY_MMAP。 } int ret = ioctl(fd,VIDIOC_STREAMON,amp。 = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE。 } printf(count:%d\n,)。req,0,sizeof(struct v4l2_requestbuffers))。 ( Qt::black )。 if ( 0 == numX % (2*STEP) ) //補(bǔ)劃?rùn)M坐標(biāo)的刻度 { ( ().x(), ().y() + BASELINELENGHT, ().x(), ().y() + 2 * BASELINELENGHT )。 ()。 //取得最后兩個(gè)數(shù)據(jù)的坐標(biāo) Ynew = ().y() *(Yit) 1。midBuffer, ().x(), ().y(), amp。 //賦值給ADC結(jié)構(gòu)的data變量 if(adcquit == TRUE) //設(shè)置通道采集結(jié)束標(biāo)記 break。 //執(zhí)行ioctl系統(tǒng)調(diào)用設(shè)置采樣通道 while(1) //主循環(huán)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采樣 { memset(buffer,0,20)。 //將傳給線程的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為ADC結(jié)構(gòu) static int data = 0。 這些都是本人現(xiàn)階段覺(jué)得系統(tǒng)中存在的一些問(wèn)題及相關(guān)的解決辦法，由于能力有限，系統(tǒng)中還存在著一些bug，需要在以后的測(cè)試過(guò)程中才能發(fā)現(xiàn)，這里就不深入探討。 USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)分析 由于USB攝像頭驅(qū)動(dòng)非常復(fù)雜，在這里就不分析了，感興趣的讀者可以參閱linux內(nèi)核源代碼。 多通道A/D采樣及波形顯示 這部分程序設(shè)計(jì)的程序流圖如下，我們只選擇數(shù)據(jù)采樣和顯示波形界面的程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析。 嵌入式軟件開(kāi)發(fā)中，調(diào)試時(shí)采用的是在宿主機(jī)和目標(biāo)機(jī)之間進(jìn)行的交叉調(diào)試，調(diào)試器仍然運(yùn)行在宿主機(jī)上，但被調(diào)試的代碼卻是在嵌入式平臺(tái)上運(yùn)行，兩者通常通過(guò)串口或網(wǎng)絡(luò)通信。 根文件系統(tǒng)制作 根文件系統(tǒng)和普通的文件系統(tǒng)并沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別，但它作為內(nèi)核掛載的最頂層的文件系統(tǒng)有其自身的特點(diǎn)。6 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 編譯開(kāi)發(fā)板鏡像 一個(gè)嵌入式系統(tǒng)要運(yùn)行起來(lái)，必須包括三個(gè)部分，首先就是系統(tǒng)的bootloader及引導(dǎo)程序，然后就是嵌入式操作系統(tǒng)的內(nèi)核，最后就是根文件系統(tǒng)，三者缺一不可。主要由以下部分組成：外部?jī)?nèi)存控制器、LCD控制器、四通道的DMA控制器、三通道的通用異步接收發(fā)送器、二通道的SPI控制器、IIS總線接口、IIS音頻編解碼接口、AC’97編解碼接口、SD主機(jī)接口、兩通道的USB主機(jī)控制器和一通道的USB設(shè)備控制器接口、四通道的PWM定時(shí)器、八通道十位的ADC和觸摸屏接口、帶有日歷功能的RTC、攝像頭接口、130個(gè)通用的I/O端口，24個(gè)外部中斷源、電源控制模塊、片上帶鎖相環(huán)的時(shí)鐘發(fā)生器等模塊。 微音監(jiān)聽(tīng)器主要是用來(lái)采集外界的聲音信息，其信號(hào)線接在開(kāi)發(fā)板的一個(gè)A/D通道上，從而將采集到的數(shù)據(jù)傳至主控模塊處理，其電路組成主要是微音監(jiān)聽(tīng)器本身的供電模塊以及同主控模塊的連接部分。dlg)。插槽可以有參數(shù)，但插槽的參數(shù)不能有默認(rèn)值。Qt/Embedded通過(guò)Qt API與Linux I/O設(shè)施直接交互，成為嵌入式Linux端口。它使用USB核心提供的函數(shù)與設(shè)備通信，所以它是與平臺(tái)無(wú)關(guān)的。 家庭醫(yī)療 隨著儀器技術(shù)及通訊技術(shù)的發(fā)展，家庭醫(yī)療[9]已經(jīng)進(jìn)入我們的生活。 USB事務(wù)中繼技術(shù) USB協(xié)議的實(shí)現(xiàn)是典型的主從結(jié)構(gòu)模型，一條總線上只有一個(gè)主設(shè)備或者主機(jī)，所有其他的設(shè)備都是從設(shè)備，只有主設(shè)備才能發(fā)起傳輸事務(wù)，其他的從設(shè)備只能對(duì)事務(wù)應(yīng)答。但是這種保障并不是萬(wàn)能的，因此研究人員就有了軟件和硬件相結(jié)合的方法來(lái)更好地保證網(wǎng)絡(luò)的安全的想法，基于USB KEY[1]的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)就是這一想法的具體實(shí)現(xiàn)。n 中斷傳輸類(lèi)型支持像游戲手柄、鼠標(biāo)鍵盤(pán)等輸入設(shè)備，這些設(shè)備與主機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸量小，無(wú)周期性，但要求相應(yīng)速度快。圖24 USB通信流 主機(jī)控制器負(fù)責(zé)主機(jī)和USB設(shè)備間數(shù)據(jù)流的傳輸。提供具體應(yīng)用功能的設(shè)備是應(yīng)用設(shè)備。本文主要是論述USB在一些領(lǐng)域的應(yīng)用。n 軍事領(lǐng)域。一般的嵌入式產(chǎn)品都有友好的用戶界面，在嵌入式系統(tǒng)中比較有名的編寫(xiě)圖形界面軟件主要有Qtopia（Qt的嵌入式版本）和北京飛漫公司開(kāi)發(fā)的MiniGUI，Qtopia支持幾乎所有的操作系統(tǒng)，可以裁減，它的類(lèi)庫(kù)支持跨平臺(tái)，它是一個(gè)非常強(qiáng)大的編寫(xiě)圖形界面的軟件，而“Mini”是MiniGUI的特色，輕量、高性能和高效率的MiniGui已經(jīng)應(yīng)