【正文】 且在它 奪取到CPU 的使用權后，它可以一直執(zhí)行到工作結束或是有更高等級的進程出現(xiàn)為止。 uClinux系統(tǒng) 一般 采用 Romfs 文件系統(tǒng) ，這種文件系統(tǒng) 相對簡單、占用空間較少 。通常的 Linux 系統(tǒng)，都需要 占用 上百兆的空間 。操作系統(tǒng) 選擇不正確 ， 有可能 導致系統(tǒng)根本無法運行 。 （ 5）執(zhí)行效率 執(zhí)行效率 是另一個評價基準。操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性在操作系統(tǒng)設計之初，就已經(jīng)由系統(tǒng)的設計構想和編 碼質(zhì) 量決 定了 。 （ 3） 應用 軟件資源 嵌入式操作系統(tǒng) 在應用過程中 需要 多方 軟件支持 ， 包括協(xié)議棧、設備驅(qū)動以及一些應用程序 ，在設計過程中，可以方便的應用 這些軟件， 或者 只需要很少的改動就可以適用于新的平臺。通常所說的 資源主要是 嵌入式芯片的 內(nèi)存和 Flash。從應用的角度來說，選用一種穩(wěn)定可靠的 微 處理器 是設計成功的關鍵。 不帶 TCP/IP 協(xié)議族的 uCOSII 操作系統(tǒng)，自己構建 TCP/IP 協(xié)議族，編寫上層 socket 通信模塊完成程序的通信。 （ 2）方案 2 包含操作系統(tǒng)，其中又分為帶 TCP/IP 協(xié)議族的操作系統(tǒng)和不帶TCP/IP 協(xié)議族的操作系統(tǒng) [11]。 在此 基礎上，設計 上層通信 模塊，通過調(diào)用 socket 函數(shù)來實現(xiàn)各種功能， 包括 數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，數(shù)據(jù)的校驗等等 [10]。設計過程中， 首先 開發(fā)板的網(wǎng)絡芯片 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]。 要完成通信，就要完成系統(tǒng)底層硬件的驅(qū)動等一系列的工作，首先啟動宿主 西南科技大學 工程 碩士學位論文 第 8 頁 機和客戶機的操作系統(tǒng) Linux 和 uClinux，然后每個模塊加載網(wǎng)絡設備驅(qū)動程序，最后通過 TCP/IP 協(xié)議建立雙方的通信鏈路，完成 Socket通信，詳細情況如圖 所示 [8]。 宿主機和開發(fā)板 通過 Switch 交換機進行網(wǎng)絡通信，宿主機一方作為服務器端， 開發(fā)板 作為客戶端 ，系統(tǒng)的原理如下圖 所示。 由于嵌入式開發(fā)要結合軟件和硬件的詳細情況來操作，所 以系統(tǒng)的開發(fā)應該具有以下的幾種操作接口，第一用戶可以通過以 RJ45 的以太網(wǎng)對開發(fā) 板和系統(tǒng)操作，其次用戶可以采用串口的方式對開發(fā)板的功能和運行效果進行操作，最后操作人員還可以通過開發(fā)板特有的JTAG 對開發(fā)板進行操作。 系統(tǒng)設計思路 西南科技大學 工程 碩士學位論文 第 7 頁 系統(tǒng)的 設計開發(fā)， 宿主機采用的是任意發(fā)行版本的 Linux 系統(tǒng)，但程序是采用標準 C 語言來編寫， 可以在 不同的 Linux 系統(tǒng)中實現(xiàn)通信功能 。嵌入式設備還 具有 網(wǎng)絡設備標識，也就是 嵌入 式 設 備 有 自 己 唯 一 的 IP 地址 ， 只 有 這 樣 ， 才能完成Inter 上網(wǎng)絡設備 之間 的通信。 西南科技大學 工程 碩士學位論文 第 6 頁 2 需求分析 任務概述 論文的主要工作，是 選擇適當?shù)那度胧介_發(fā)平臺 和文件系統(tǒng) ， 建立交叉的編譯環(huán)境 ， 構建 TCP/IP 網(wǎng)絡體系，實現(xiàn) 客戶端和服務器端的 socket 通信。 將嵌入式系統(tǒng)與網(wǎng)絡結合起來 ， 主要的困難在于網(wǎng)絡上的各種通訊協(xié)議對于計算機的存儲器，運算速度等的要求比較高，而嵌入式系統(tǒng)中除部分 32 位微處理器外，大量存在的是 8 位和 16位的微處理器，如果要支持 TCP/IP 等 Inter 協(xié)議將占用大量系統(tǒng)資源，或根本不可能實現(xiàn) [6]。 課題研究范圍及要達到的技術要求 課題是基于 ARM 的嵌入式 socket 通信設計，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 通信的實現(xiàn) 等 。這種網(wǎng)絡的設計和開發(fā)基本都是基于嵌入式技術的。通過網(wǎng)絡 ，可以進行遠程的家庭監(jiān)控，我們經(jīng)常使用的家用電器 。 在工業(yè)控制方面，嵌入式網(wǎng)絡可以有效可靠地進行遠程控制和操作，通過網(wǎng)絡通訊模塊 進行協(xié)議的轉(zhuǎn)換，各個控制對象可以獨立為嵌入式網(wǎng)絡的一個終端， 這種控制可以做到有效、可靠和實時。當然，還有經(jīng)常使用的 B2B 網(wǎng)上購物、遠程會診等等。 （ 2） 嵌入式網(wǎng)絡技術為工業(yè)控制領域設備的發(fā)展提供動力 基于嵌入式系統(tǒng) 的網(wǎng)絡 技術 ，隨著嵌入式技術的迅猛發(fā)展，也 得到 了廣泛的應用。 （ 1） 嵌入式網(wǎng)絡 為 終端設備網(wǎng)絡化 提供了保障 如果將我們所有的 終端設備 進行網(wǎng)絡連接，可以 方便有效地 進行信息溝通 和 數(shù)據(jù)共享， 同時 也為管理者提供了 一種有效的管理方式。 以太網(wǎng)是使用最為廣泛的網(wǎng)絡，由于標準的統(tǒng)一，硬件的支持和配套，普通人員也可以使用， 是信息 交流和 流通的重要渠道。比如我們經(jīng)常使用的 CAN， 485 總線 等 。 西南科技大學 工程 碩士學位論文 第 4 頁 選題的目的和意義 傳統(tǒng)的 數(shù)據(jù)傳輸和通訊，需要鋪設專用的介質(zhì)和電纜。它以應用為中心、以計算機技術為基礎，而且軟硬件可以裁剪，因而能滿足應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積和功耗的嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。我們使用的移動設備，基本上都是基于嵌入式系統(tǒng)設計開發(fā)的。 目前 ，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始普及，包括廣大的農(nóng)村 ， 網(wǎng)絡成為了我們生活的一部分。 在網(wǎng)絡通訊方面，嵌入式系統(tǒng)的 發(fā)展 增強 了 網(wǎng)絡的智能化與靈活性，從而實現(xiàn)各種通信系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通。 選題必要性 當前， 計算機 技術 和 微電 子技 術 發(fā)展 迅 猛 ，特 別是納 米技 術取得了重大進展，嵌入式芯片的設計和開發(fā)也越來越迅速。手寫文字輸入、語音撥號上網(wǎng)、收發(fā)電子郵件以 及彩色圖形、圖像都會使使用者獲得自由的感受。圖像界面，靈活的控制方式，使得人們感覺嵌入式設備就象是一個熟悉的老朋友。因此，既要軟件人員有豐富的硬件知識，又需要發(fā)展先進嵌入式軟件技術，如 Java、 Web和 WAP 等。 （ 4） 精簡系統(tǒng)內(nèi)核、算法，降低功耗和軟硬件成本。傳統(tǒng) 的單片機對于網(wǎng)絡支持不足，而新一代的嵌入式處理器已經(jīng)開始內(nèi)嵌網(wǎng)絡接口，除了支持 TCP/IP 協(xié)議，還有的支持 IEEE139 USB、 CAN、 Bluetooth 或 IrDA 通信接口中的一種或者幾種，同時也需要提供相應的通信組網(wǎng)協(xié)議軟件和物理層驅(qū)動軟件。 （ 3） 網(wǎng)絡互聯(lián)成為必然趨勢。這就要求芯 片設計廠商在芯片上集成更多的功能，為了滿足應用功能的升級，設計師們一方面采用更強大的嵌入式處理器如 32 位、 64 位 RISC 芯片或信號處理器 DSP 增強處理能力，同時增加功能接口，如 USB，擴展總線類型，如 CAN BUS，加強對多媒體、圖形等的處理，逐步實施片上系統(tǒng) (SOC)的概念。當然，這也是市場競爭的結果。 目前很多廠商已 經(jīng)充分考慮到這一點，在主推系統(tǒng)的同時，將開發(fā)環(huán)境也作為重點推廣。信息時代，數(shù)字時代使得嵌入式產(chǎn)品獲得了巨大的發(fā)展契機，為嵌入式市場展現(xiàn)了美好的前景，同時也對嵌入式生產(chǎn)廠商提出了新的挑戰(zhàn) 。 嵌入系統(tǒng)是一個片上系統(tǒng)，應用空間巨大，在各個方面都可以應用，比如工業(yè)控制領域、消費電子、移動通訊 等，都得到了廣泛的使用 。在可靠性方面，要求嵌入式系統(tǒng)的代碼執(zhí)行效率高，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，也別是在工業(yè)控制領域。 基于 ARM7TDMI 的嵌入式芯片，在 指令設計 上使用是精簡指令集，執(zhí)行效率高 ； 使用三級流水技術，大大增強了嵌入式產(chǎn)品的性能 [1]。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。比如我們使用的手機產(chǎn)品，用戶有各種各樣的需求，有的看重的是移動功能，有的看中的是娛樂功能，還有的看中的是導航功能。每一個嵌入式產(chǎn)品是不同的，使用不同的硬件和軟件，搭建自己的嵌入式操作系統(tǒng) ， 但是核心技術都是一樣的。 嵌入式 系統(tǒng) 的 基本技術 仍然是計算 機技術， 包 含 軟件、 硬件、操作系統(tǒng)等。 關鍵詞： 嵌入式系統(tǒng)； ARM7TDMI； socket； TCP/IP 西南科技大學 工程 碩士學位論文 第 II 頁 Abstract The embedded system is a plex system with the puter technology, semiconductor technology and electronic technology .It has been widely used in scientific research, engineering, national defense, automation and other fields. With the rapid development of work munication technology, our production and life requires the terminal to plete the work munication function in a wide range of embedded systems. The Paper select the ARM7 TDMI for embedded development platform, develop the embedded work munication terminal. Socket is a munication chain handle, and sends work request or response to work requests. It is used to describe the IP address and port for both TCP / IP based protocol to municate between applications ,. The paper select LPC2200 embedded ARM as processor architecture, with the system need, design the integration based on transplantation with TCP / IP protocol ucLinux embedded operating system. The paper build related file cutting and custom systems. On this basis, finished an application, and call the system function of Socket Communications, achieve server and client munication. The paper achieved the work access functions of the embedded device, the embedded with a work munication terminal can municate with each other, and expand and improve the application range of embedded devices, and has a greater significance for embedded systems. Key words: Embedded Systems； ARM7TDMI； socket； TCP/IP 西南科技大學 工程 碩士學位論文 第 III 頁 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................. 1 嵌入式系統(tǒng) ...................................................................................................................................... 1 國內(nèi)外現(xiàn)狀和趨勢 ........................................................................................................................ 2 選題必要性 ...................................................................................................................................... 3 選題的目的和意義 ..........................................