【正文】 式相比簡化了客戶端，它不再要求在不同的客戶機(jī)上安裝不同的客戶程序：所有的信息都通過Web發(fā)布，信息類型更加豐富，可以是文本、圖片、聲音、動畫等多媒體，用戶的操作也變得十分簡單，可通過針對不同組別的用戶設(shè)置不同的訪問權(quán)限的方法來提高安全性，需要更新系統(tǒng)時(shí)，只需更新Web服務(wù)器即可，大大減少了工作量[22]。這種模式有著安全性高、網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷小、速度快等優(yōu)點(diǎn)。⑷行列數(shù)據(jù)都準(zhǔn)備完畢，顯示屏中被選中的那一行被點(diǎn)亮。 顯示電路結(jié)構(gòu)示意圖 LED顯示屏驅(qū)動電路示意圖本方案中，行、列控制均采用串入并出帶鎖存的移位寄存器，控制信號的產(chǎn)生均由S3C44B0X的I/O口發(fā)送串行數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)，這樣僅需要四根信號線LED顯示屏就能正常工作。LED顯示屏由行驅(qū)動電路、列驅(qū)動電路兩大部分組成。⑷溫度范圍55℃+125℃，℃。根據(jù)不同的需要設(shè)置不同的工作方式，可以降低系統(tǒng)功耗。主要支持604x480，320x240，160x160等顯示點(diǎn)陣。它是基于工業(yè)控制應(yīng)用系統(tǒng)的高性價(jià)比微控制器，內(nèi)含一個(gè)由ARM公司設(shè)計(jì)的16/32位ARM7TDMI RISC處理器核，ARM7TDMI為低功耗、高性能的16/32核，最適合用于對價(jià)格及功耗敏感的應(yīng)用場合。因此，將嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分為以下三個(gè)部分：傳感器單元、數(shù)據(jù)采集單元和外圍擴(kuò)展單元。同時(shí)，我還把ramdisk當(dāng)成文件系統(tǒng)超級塊設(shè)備，在內(nèi)核啟動后讓根目錄掛載到ramdisk上。在uClinux中，文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是基于樹狀的，根在頂部，各個(gè)目錄和文件從樹根向下分支，目錄樹的最頂端被稱為根目錄（/）。通過各個(gè)目錄的Makefile文件進(jìn)行，會在各目錄下生成一大堆目標(biāo)文件。此時(shí)會出現(xiàn)菜單配置對話框，要求對內(nèi)核進(jìn)行配置，包括選擇具體的供應(yīng)商和產(chǎn)品列表、Flash和SDRAM的大小、網(wǎng)絡(luò)和文件系統(tǒng)的設(shè)置等等。出于存儲空間的限制，為了提高運(yùn)行性能，必須根據(jù)需要對內(nèi)核進(jìn)行精簡，定制為一個(gè)符合嵌入式系統(tǒng)的操作平臺。嵌入式uClinux應(yīng)用程序的調(diào)試可分為以下步驟進(jìn)行：首先在宿主機(jī)上調(diào)試通過程序，移植到口標(biāo)板上；將宿主機(jī)和口標(biāo)板通過串口相連，在宿主機(jī)上運(yùn)行mini作為口標(biāo)板的顯示終端，掛載上宿主機(jī)硬盤，自接在目標(biāo)板上調(diào)試應(yīng)用。由于uClinux及它的相關(guān)開發(fā)工具集大多都是來自于軟件組織的開放源代碼，大多數(shù)軟件都可以從網(wǎng)站：//，來建立交叉開發(fā)環(huán)境。 建立宿主機(jī)開發(fā)環(huán)境在進(jìn)行嵌入式uClinux應(yīng)用開發(fā)設(shè)計(jì)之前，首先需要安裝一臺裝有指定操作系統(tǒng)的PC機(jī)作宿主機(jī)。我在移植uClinux時(shí)，所采用的uClinux系統(tǒng)己經(jīng)有運(yùn)行于S3C44B0芯片上。因此函數(shù)庫的穆植也是必須的。這是最主要也是最困難的一步。同時(shí)這也是標(biāo)準(zhǔn)Linux系統(tǒng)采用的啟動方式。優(yōu)點(diǎn)之二是由于非實(shí)時(shí)進(jìn)程運(yùn)行于標(biāo)準(zhǔn)Linux系統(tǒng)，同其它Linux商用版本之間保持了很大的兼容性。uClinux針對nommu處理器開發(fā)，所以被迫使用一種flat方式的內(nèi)存管理模式，啟動新的應(yīng)用程序時(shí)系統(tǒng)必須為應(yīng)用程序分配存儲空間，并立即把應(yīng)用程序加載到內(nèi)存。當(dāng)內(nèi)核收到fork請求時(shí)，它會先查核三件事：首先檢查存儲器是不是足夠；其次是進(jìn)程表是否仍有空缺；最后則是看看用戶是否建立了太多的子進(jìn)程。 uClinux的進(jìn)程和線程管理進(jìn)程：進(jìn)程是一個(gè)運(yùn)行程序并為其提供執(zhí)行環(huán)境的實(shí)體，它包括一個(gè)地址空間和至少一個(gè)控制點(diǎn)，進(jìn)程在這個(gè)地址空間上執(zhí)行單一指令序列。⑷可以運(yùn)行重定位程序。uClinux有一個(gè)完整的TCP/IP協(xié)議棧，同時(shí)對其它許多的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都提供支持。這種沒有MMU的處理器在嵌入式領(lǐng)域中應(yīng)用得相當(dāng)普遍。本系統(tǒng)采用uClinux做為嵌入式操作系統(tǒng)的主要是基于uClinux的許多優(yōu)良特點(diǎn)，例如開源、穩(wěn)定、良好的移植性等。重點(diǎn)論述了LabVIEW軟件開發(fā)平臺下的DataSocket機(jī)制，完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)量經(jīng)過服務(wù)器向網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)發(fā)布的功能，實(shí)現(xiàn)了基于客戶機(jī)/服務(wù)器模型下的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)的C語言代碼。工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境可能存在易燃、易爆及有毒氣體，以太網(wǎng)用于工業(yè)現(xiàn)場的通信網(wǎng)絡(luò)必須采取一定的保證安全的措施。目前，嵌入式系統(tǒng)發(fā)展迅速，并趨于小型化、智能化，為嵌入式以太網(wǎng)的應(yīng)用提供了理想的實(shí)施對象[6]。全雙工通信是在端口間使用兩對雙絞線（或兩根光纖）上分別接收和發(fā)送報(bào)文幀，從根本上解決了數(shù)據(jù)沖突的產(chǎn)生。由于采用TCP/IP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)多、速度快；這種方法成本低廉、實(shí)現(xiàn)靈活，軟件編寫相對復(fù)雜，但只要選用的嵌入式系統(tǒng)帶有能夠可靠實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議的軟件包，則開發(fā)比較容易。國外對嵌入式以太網(wǎng)的研究己從理論階段過渡到開發(fā)階段。在工業(yè)現(xiàn)場使用現(xiàn)場總線通信主要有以下弊端：使用專用線纜通信、成本高、協(xié)議不統(tǒng)一、傳輸信息單一。嵌入式WEB技術(shù)的實(shí)現(xiàn)對將信息網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場分布式控制作出了有意的嘗試，這種技術(shù)還可以推廣到其他工業(yè)現(xiàn)場的控制要求中去。這種技術(shù)為高速以太網(wǎng)在工業(yè)現(xiàn)場分布式控制提供了一種方便，快速，通用型強(qiáng)，成本相對低廉的新型控制方案。通信082班學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 密級：內(nèi)部嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在遠(yuǎn)程監(jiān)測中的應(yīng)用The Application of Embedded Network Data Collection System on Remote Monitoring系別名稱： 信息工程系專業(yè)班級： 通信技術(shù)然后從嵌入式控制器ARM7 S3C44B0入手，詳細(xì)介紹了人機(jī)接口、A/D數(shù)據(jù)采集模塊，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集應(yīng)用程序在uClinux操作系統(tǒng)平臺上的移植和驅(qū)動開發(fā)，完成了基于TCP協(xié)議的uClinux socket數(shù)據(jù)通信功能?？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。與此同時(shí)，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(shí)現(xiàn)嵌入式控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)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。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(yùn)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。 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(shí)，人們可以在任何地方、任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、使用任何平臺隨時(shí)瀏覽設(shè)備實(shí)時(shí)的狀態(tài)、并在遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對這臺設(shè)備的監(jiān)視、控制、診斷、測試和配置。 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(gè)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。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。這些信息對于實(shí)時(shí)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(shí)為非緊急任務(wù)提供（BestEfort，BE）服務(wù)，從而保證整個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)的性能。因此，基于以上考慮，全文共分為七章對本項(xiàng)目進(jìn)行論述。而更大的影響在于它正逐漸的應(yīng)用于嵌入式設(shè)備。但是，在uClinux上運(yùn)行的絕大多數(shù)的用戶程序并不需要多任務(wù)。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]。程序不必韋先約定機(jī)器的配置情況。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。uClinux沒有MMU管理存儲器，在實(shí)現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程時(shí)（fork調(diào)用生成子進(jìn)程）需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)。另外有一種LinuxRTlinux關(guān)注實(shí)時(shí)問題。 uClinux的內(nèi)核加載方式uClinux的內(nèi)核有兩種可選的運(yùn)行方式：可以在flash上自接運(yùn)行，也可以加載到內(nèi)存中運(yùn)行?？臻g的節(jié)約來自于兩個(gè)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。而且如前文所述，GNU編譯器GCC在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)考慮跨平臺的問題，所以在進(jìn)行GCC移植時(shí)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(shí)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。因此操作系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)必須初始化特定目標(biāo)板的器件。這種方式通常不適合于嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)。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。make是負(fù)責(zé)從項(xiàng)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。使用syslog將應(yīng)用程序運(yùn)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(cuò)誤。⑵由于內(nèi)核代碼在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)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。接著輸入：（Host） $make dep。在編譯內(nèi)核時(shí)，建議在Linux平臺下進(jìn)行。（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。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。數(shù)據(jù)采集單元是整個(gè)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理、顯示和傳輸?shù)裙δ?。集成于片上的功能如下?）8個(gè)Memory Banks，用于管理外部存儲器，最大存儲容量達(dá)到256MB。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。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)。在本系統(tǒng)中按鍵要實(shí)現(xiàn)的功能為：可以調(diào)整各信號參數(shù)的預(yù)、報(bào)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。當(dāng)行驅(qū)動選中第i行，列驅(qū)動選中第j列時(shí)，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。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(shí)各輸出引腳即呈現(xiàn)出相應(yīng)的高低電平狀態(tài)。 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(jì)，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(shí)現(xiàn)過程。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。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(shí)，這仍然是有用的。Conversion節(jié)點(diǎn)：用于許算機(jī)的IP地址和計(jì)算機(jī)名之間的相互轉(zhuǎn)換。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。Web Server需要下面三個(gè)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。 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(shí)現(xiàn)上下位機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信功能。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