【正文】 ....................................... 15 模塊化的設(shè)計(jì)與分析 ......................................................................................................................... 15 開發(fā)板上完成的設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 15 PC 機(jī)上完成的程序開發(fā) ......................................................................................................... 16 設(shè)計(jì)基本流程 ....................................................................................................................................... 16 4 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) ................................................................................................................................................. 19 . UCLINUX 的移植 ....................................................................................................................................... 19 uClinux 嵌入式系統(tǒng)的下載 .................................................................................................. 19 根文件系統(tǒng)的建立 .................................................................................................................... 19 應(yīng)用程序庫 ................................................................................................................................... 20 西南科技大學(xué) 工程 碩士學(xué)位論文 第 IV 頁 . 內(nèi)核編譯 ................................................................................................................................................. 20 uClinux 的安裝 .......................................................................................................................... 20 配置 uClinux ............................................................................................................................... 21 構(gòu)建文件系統(tǒng) .............................................................................................................................. 23 . PC 機(jī)上的程序設(shè)計(jì) ............................................................................................................................ 26 嵌入式 TCP /IP 分析 ............................................................................................................... 26 嵌入式 TCP/IP 設(shè)計(jì) .................................................................................................................. 27 . 編程模型 ................................................................................................................................................. 28 TCP 客戶端設(shè)計(jì) .......................................................................................................................... 28 TCP 服務(wù)器端主要代碼分析 .................................................................................................. 30 . 程序下載到嵌入式硬件平臺 .......................................................................................................... 34 5 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與測試 ....................................................................................................................................... 37 測試環(huán)境和測試的條件 .................................................................................................................... 37 功能及數(shù)據(jù)測試 .................................................................................................................................. 38 容錯(cuò)功能 ........................................................................................................................................ 38 連接成功的信息說明 ............................................................................................................... 39 數(shù)據(jù)收發(fā)功能 .............................................................................................................................. 39 測試的結(jié)果 ............................................................................................................................................ 41 結(jié) 論 ........................................................................................................................................................................... 42 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................................................... 43 致 謝 ........................................................................................................................................................................... 45 西南科技大學(xué) 工程 碩士學(xué)位論文 第 1 頁 1 緒論 嵌入式系統(tǒng) 目前， 嵌入式 系統(tǒng) 的應(yīng)用 越來 越廣泛 ，我 們?nèi)粘?生活 中就存 在大量的嵌入式 系統(tǒng)的產(chǎn) 品：比如手 機(jī)、 MP收音機(jī)、電視 機(jī)等等，我們已經(jīng)離不開嵌入式產(chǎn)品了。這樣做的主要目的是節(jié)約資源，讓嵌入式芯片發(fā)揮更 大的作用。信息時(shí)代，數(shù)字時(shí)代使得嵌入式產(chǎn)品獲得了巨大的發(fā)展契機(jī)，為嵌入 式市場展現(xiàn) 了美好的前 景，同時(shí)也對嵌 入式生產(chǎn)廠商提出了新的挑戰(zhàn) 。 （ 3） 網(wǎng)絡(luò)互 聯(lián)成為必然趨 勢。圖像界面 ，靈活的 控制方式，使得人們感 覺嵌入式設(shè)備就象是一個(gè)熟悉的老朋友。 目前 ，互 聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始普及，包括 廣大的農(nóng)村 ， 網(wǎng)絡(luò)成 為了我們生活 的一部分 。比如我們經(jīng)常使用 的 CAN， 485 總線 等 。當(dāng)然，還有經(jīng)常使用的 B 2B 網(wǎng)上購物、遠(yuǎn)程會診等等。 課題研究范圍及要達(dá)到的技術(shù)要求 課題是基于 ARM 的嵌入式 socket 通信設(shè)計(jì)，研究的范圍包含：ARM 上 uClinux 操作系統(tǒng)的移植 、 Linux 下 socket 通信的建立 、 交叉編譯環(huán)境下嵌入式 socket 通信的實(shí)現(xiàn) 等 。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 西南科技大學(xué) 工程 碩士學(xué)位論文 第 7 頁 系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)開發(fā)， 宿主機(jī)采用 的是任意發(fā) 行版本的 Linux 系統(tǒng)，但程序是采用標(biāo)準(zhǔn) C 語言來編 寫， 可以在 不同的 Linux 系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)通信功能 。設(shè)計(jì)過 程中， 首先 開發(fā)板的 網(wǎng)絡(luò)芯片 能夠 正常 工作 ，其次要完成通信就必須要有完善的通信的協(xié)議， 根據(jù)系 統(tǒng)的要求選 擇合適的協(xié)議 [9]。從應(yīng)用的角 度來說，選用一種穩(wěn)定可 靠的 微 處理 器 是設(shè)計(jì)成 功的關(guān)鍵。 （ 5）執(zhí)行效 率 執(zhí)行效率 是另一個(gè) 評價(jià)基準(zhǔn)。 （ 2）操作系 統(tǒng) 的 實(shí)時(shí) 性 實(shí)時(shí)系統(tǒng)是指一個(gè)系統(tǒng)在執(zhí)行時(shí)能夠?qū)ν獠?、異步發(fā)生的事務(wù)，于一定的時(shí) 間采取響 應(yīng) [17]，當(dāng) 一個(gè)優(yōu)先等 級高的進(jìn) 程能夠獲 得系統(tǒng)立即 的、 沒有 延 遲的 服務(wù) 而不 需 要等 候任 何進(jìn) 程 ，而 且在 它奪 取到CPU 的使用權(quán)后，它可 以一直執(zhí)行 到工作結(jié)束或 是有更高等 級的進(jìn)程出現(xiàn)為止。 缺少 MMU 單元，對于 系 統(tǒng)及應(yīng)用 程序開發(fā) 帶 來一定的 限制，但對于成本和體積敏感的嵌入式設(shè)備， 由于 應(yīng)用環(huán)境 和應(yīng)用需求 并不要求復(fù)雜和相對昂貴的硬件體系，內(nèi)存的分配和管理完全可以由開發(fā)人員解決。上面已經(jīng)提 到，嵌入 式系統(tǒng)由于 資源有限，這些工作的 安裝調(diào)試需要在目標(biāo)機(jī)進(jìn)行，調(diào)試完成后下載到宿主機(jī)中，這也可能是一個(gè)多次重復(fù)反復(fù)進(jìn)行的工作。 ARM 指令集效率高，但是代碼 密度高 。同時(shí) 還擴(kuò)展了 RTL8019AS(10 Mb／ s)以太網(wǎng)控制器 。 系統(tǒng)的 實(shí)現(xiàn)， 首先 應(yīng)保證 uCli nux 系統(tǒng)成功的啟動，即系統(tǒng)在啟動過程中成功的初始化了文件系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件，串行設(shè)備硬件 等，同時(shí)需要 成功配置 當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)段的 IP，以及掛載了 所指定的網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備文件。流 式 主要 面向 連接 Soc ke t，針對于面向連接的 TC P 服務(wù)應(yīng)用；數(shù)據(jù)報(bào)式 面向 無連接的 Soc ke t，對應(yīng)于無連接的 UDP 服務(wù) 應(yīng)用。由于嵌 入式開發(fā)板的資源有限，存貯器的