第一篇：嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù).

嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù),SQLite,遠(yuǎn)程

監(jiān)控系統(tǒng),arm-μ

隨著后PC時(shí)代的到來(lái)，各種各樣的新型嵌入式系統(tǒng)設(shè)備在應(yīng)用數(shù)量上已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)通用計(jì)算機(jī)。嵌入式開(kāi)發(fā)已成為當(dāng)前IT行業(yè)的熱點(diǎn)。同時(shí)，越來(lái)越多的用戶希望能對(duì)嵌入式環(huán)境下的數(shù)據(jù)進(jìn)行更有效的管理，構(gòu)建嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)便是一個(gè)有效的方法，使用戶能在嵌入式設(shè)備中方便地存儲(chǔ)、檢索或修改數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)大部分傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的功能。嵌人式系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的緊密結(jié)合已經(jīng)成為嵌入式開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要方向。1嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite與傳統(tǒng)C/s結(jié)構(gòu)的各種

隨著后PC時(shí)代的到來(lái)，各種各樣的新型嵌入式系統(tǒng)設(shè)備在應(yīng)用數(shù)量上已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)通用計(jì)算機(jī)。嵌入式開(kāi)發(fā)已成為當(dāng)前IT行業(yè)的熱點(diǎn)。同時(shí)，越來(lái)越多的用戶希望能對(duì)嵌入式環(huán)境下的數(shù)據(jù)進(jìn)行更有效的管理，構(gòu)建嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)便是一個(gè)有效的方法，使用戶能在嵌入式設(shè)備中方便地存儲(chǔ)、檢索或修改數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)大部分傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的功能。嵌人式系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的緊密結(jié)合已經(jīng)成為嵌入式開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要方向。

1嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite

與傳統(tǒng)C/s結(jié)構(gòu)的各種大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)如Oracle，SQL Server，MySQL等相比，在嵌入式系統(tǒng)中由于軟硬件資源有限，不可能安裝龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，而且在很多時(shí)候，用戶只需要使用這些數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品的一些基本特性而已。嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境決定了其數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)：無(wú)需獨(dú)立運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，而是由程序直接調(diào)用相應(yīng)的API實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存取操作。嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)與其他數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品的區(qū)別是，前者是程序驅(qū)動(dòng)式，而后者是引擎響應(yīng)式。

SQLite是D．Richard Hipp在2000年開(kāi)發(fā)的一個(gè)小型嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)。他是完全獨(dú)立的，不具有外部依賴(lài)性，可以較為方便地應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中。其源代碼完全開(kāi)放，可以免費(fèi)用于任何用途，包括商業(yè)目的。SQLite雖然是個(gè)極端輕量級(jí)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，卻保留了數(shù)據(jù)庫(kù)的大部分特征，他提供了對(duì)SQL92標(biāo)準(zhǔn)的大多數(shù)支持：支持多表和索引、事務(wù)、視圖、觸發(fā)和一系列的用戶接口及驅(qū)動(dòng)。其主要特征如下：

(1)支持原子的、一致的、獨(dú)立的和持久的(ACID)事務(wù)特性，即使系統(tǒng)崩潰和掉電。

(2)零配置(Zero-configuration)，無(wú)需安裝和管理。(3)一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)在單一磁盤(pán)文件中。(4)數(shù)據(jù)庫(kù)文件可以在不同字節(jié)順序的機(jī)器間自由共享。(5)支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)大小至2 TB(2＾41 B)。

(6)字符串和二進(jìn)制大對(duì)象(BLOBs)的大小僅被有效內(nèi)存限制。(7)源碼體積小，編譯后低于250kB。(8)大部分的操作比關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)引擎要快。(9)簡(jiǎn)單易用的API。

SQLite由于小、快、簡(jiǎn)單、可靠，而且作者完全放棄版權(quán)，從他一發(fā)布出來(lái)，便深受歡迎。對(duì)于嵌人式環(huán)境，管理、執(zhí)行、維護(hù)的簡(jiǎn)單化比企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)引擎提供的許多復(fù)雜應(yīng)用更重要，因此SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)很好的選擇。2 SQLite內(nèi)部結(jié)構(gòu)及開(kāi)發(fā)技術(shù) 2．1 SQLite內(nèi)部結(jié)構(gòu)

SQLite采用模塊化的設(shè)計(jì)，主要由4個(gè)部分組成：內(nèi)核（Core）、SQL編程器（SQL Compiler）、后短（Backend）以及附件（Accessories）。內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

第二篇：基于web的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

基于web的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

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基于web的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

學(xué)生：劉 仁

指導(dǎo)老師：蔡 碩

摘要： 隨針對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)國(guó)外嵌入式服務(wù)器技術(shù)研究和發(fā)展情況的分析，本報(bào)告提出了將 WEB 服務(wù)器、嵌入式系統(tǒng)以及當(dāng)前的一些嵌入式實(shí)驗(yàn)板板載功能進(jìn)行融合的設(shè)計(jì)思想。設(shè)計(jì)了結(jié)合 WEB 服務(wù)器技術(shù)的嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有瀏覽交互式網(wǎng)頁(yè)，對(duì)嵌入式平臺(tái)進(jìn)行監(jiān)視和控制等功能。通過(guò)本套嵌入式WEB 服務(wù)器系統(tǒng)，用戶可以通過(guò) HTTP 協(xié)議方便的訪問(wèn)相應(yīng)的嵌入式平臺(tái)進(jìn)行有效監(jiān)視的同時(shí)還可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的有效控制。該系統(tǒng)對(duì)硬件要求極低、響應(yīng)速度快、安全性好、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。該系統(tǒng)在智能家居、嵌入式組網(wǎng)等方面的應(yīng)用將有較廣闊的發(fā)展前途。

關(guān)鍵詞：ARM 嵌入式系統(tǒng)；嵌入式 web 監(jiān)控；boa 服務(wù)器；CGI 編程；Linux 操作系統(tǒng)

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化、奏樂(lè)器、VHDL、數(shù)字電路

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Abstract: According to the analysis of the researches about the status of the mbeddedserver of the world.We rise a design of a embedded internet control system basedon the Web service which integrates the web server,embedded technology and thefunctions on the embedded experiment Board.This system has the function of browsing the web pages，monitoring theembedded Board and so on.With this embedded WEB server,the users can watchthe embedded system conveniently according the HTTP protocol.At the sametime the users can also monitor the ystem.This system have a lot of longtageslike a low request of the hardware,limited time of response and a stable status.Wewill see that this kind of system used in the application of intelligent familyelectronics,embedded neting and so on would have a good development.Keywords: ARM Embedded System;Embedded Web Server System;Boa Server;CGI Programing;Linux Operating System

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引 言

嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)是本專(zhuān)業(yè)在學(xué)習(xí)完 C 語(yǔ)言、LINUX 操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)原理與接口設(shè)計(jì)、嵌入式操作系統(tǒng)原理之后的專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)，屬于專(zhuān)業(yè)課內(nèi)容。通過(guò)課程設(shè)計(jì)建立嵌入式系統(tǒng)主體環(huán)節(jié)，嵌入式系統(tǒng)的最小結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)基本技能，培養(yǎng)分析和解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題的能力，為今后畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展和高速寬帶網(wǎng)絡(luò)的普及, 利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控已為人們廣泛接受, 嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)正是在此條件下逐步發(fā)展成熟起來(lái)的。用戶使用 Web 瀏覽器, 通過(guò)以太網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問(wèn)內(nèi)置 Web 服務(wù)器的監(jiān)控?cái)z像機(jī), 不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控, 而且可以向監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)發(fā)送指令。在整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中, 嵌入式 Web 服務(wù)器起著十分重要的作用。本課題就是基于該項(xiàng)技術(shù)，最終編程實(shí)現(xiàn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制下位機(jī)嵌入式控制器的電機(jī)啟動(dòng)和停止。

1.1研究目的和意義

1、通過(guò)嵌入式課程設(shè)計(jì)，熟練掌握 C 語(yǔ)言的編程方法?；?WEB 的遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)，CGI 的編寫(xiě)和使用，將理論聯(lián)系到實(shí)踐中去，提高我們的動(dòng)腦和動(dòng)手的能力。

2、通過(guò)基于 WEB 的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握 S3C2410 實(shí)驗(yàn)箱,直流電機(jī)的工作原理，BOA 服務(wù)器的使用，CGI 的使用和簡(jiǎn)單程序的編寫(xiě)及調(diào)試方法，最終提高我們的動(dòng)手實(shí)踐能力。

3、本課題的研究目的是用 BOA 服務(wù)器、CGI、IE 瀏覽器設(shè)計(jì)一個(gè)通過(guò) IE 瀏覽器監(jiān)控電機(jī)的系統(tǒng)，能夠通過(guò)兩個(gè)簡(jiǎn)單的按鍵對(duì)電機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)和停止的控 3

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制，并能夠在 IE 瀏覽器上看到電機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)。

4、由于基于 WEB 的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)將成為今后遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的主流方向，所以需要設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單實(shí)用，讓人們更滿意的產(chǎn)品。

1.2 本設(shè)計(jì)任務(wù)和主要內(nèi)容

1．基本要求

本課題主要設(shè)計(jì)和研究基于WEB的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，要求在保證可靠運(yùn)行的前提下，電路設(shè)計(jì)盡量簡(jiǎn)潔緊湊，以減小成本、提高系統(tǒng)的效率和安全性。

2．應(yīng)解決的問(wèn)題 1）設(shè)計(jì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方案

2）分析網(wǎng)絡(luò)程序結(jié)構(gòu)和應(yīng)用程序的使用方法 3）編程實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)服務(wù)器功能 4）編程實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)功能

5）編程實(shí)現(xiàn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制下位機(jī)嵌入式控制器的電機(jī)啟動(dòng)和停止

3．?dāng)U展功能

演奏時(shí)可以通過(guò)按鍵選擇是手動(dòng)演奏還是自動(dòng)演奏，手動(dòng)演奏是通過(guò)按鍵進(jìn)行簡(jiǎn)易樂(lè)曲的演奏。

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共33頁(yè)總體方案設(shè)計(jì)

2.1 整體方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)是基于嵌入式系統(tǒng)和 WEB 服務(wù)器結(jié)合的思想開(kāi)發(fā)的，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示

圖 2.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

針對(duì)本次課程設(shè)計(jì)提出的系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖 2.2 所示

圖 2.2 系統(tǒng)方案框圖

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2.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.3.1 核心處理器的選擇

核心處理芯片需要完成處理和支持整個(gè)系統(tǒng)的功能需求，通過(guò)運(yùn)行 BOA 服務(wù)器要實(shí)施的接收來(lái)自各個(gè)客戶端的請(qǐng)求和信息，并根據(jù)獲得的請(qǐng)求和信息進(jìn)行相應(yīng)的后臺(tái)處理以及信息的反饋。為完成上述功能，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器正常運(yùn)行，對(duì)處理芯片進(jìn)行選型，對(duì)比現(xiàn)有處理芯片的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇 ARM9 S3C2410X 芯片作為設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)嵌入式服務(wù)器系統(tǒng)的核心處理芯片。S3C2410X 微處理器是一款由 Samsung 公司為手持設(shè)備設(shè)計(jì)的低功耗、高集成度的基于ARM920T 核的微處理器，為了降低系統(tǒng)總成本和減少外圍器件，這款芯片還集成了以下部件：16KB 指令 Cache、16KB 數(shù)據(jù) Cache、MMU、外部存儲(chǔ)器控制器、LCD 控制器、NAND FLASH 控制器、4 個(gè) DMA 通道、3 個(gè) UART 通道、1 個(gè) IIC 總線控制器、1 個(gè) IIS總線控制器、4 個(gè) PWM 定時(shí)器、1 個(gè)內(nèi)部定時(shí)器、通用 IO 口、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、8 通道 10 位ADC 和觸摸屏接口、USB 主、USB 從、SD/MMC 卡接口等。

2.3 軟件環(huán)境選擇

2.3.1 操作系統(tǒng)的選擇

當(dāng)選定了硬件系統(tǒng)后，為了配合硬件達(dá)到系統(tǒng)的最優(yōu)控制要求，對(duì)市面上常用的嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行分析比較。

(1)價(jià)格比較：Linux 是完全免費(fèi)的操作系統(tǒng)，只需遵循 GPL 聲明，不需支付任何費(fèi)用；WinCE 是微軟的商用嵌入式操作系統(tǒng)，使用它需要支付 WinCE 及其開(kāi)發(fā)環(huán)境的費(fèi)用，開(kāi)發(fā)出來(lái)的每套產(chǎn)品也需交納一定費(fèi)用。uc/os—II 系統(tǒng)，可以免費(fèi)用于學(xué)習(xí)或科研，但開(kāi)發(fā)商使用產(chǎn)品或銷(xiāo)售都是收費(fèi)的。

(2)開(kāi)放性比較：Linux 是源代碼完全開(kāi)放的操作系統(tǒng)，可以自由下載，并且

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在遵循GPL 聲明的前提下可以自由地修改、移植，為系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和調(diào)試帶來(lái)極大的便利；winCE是部分源碼開(kāi)放的商用操作系統(tǒng)，如果要修改其中的代碼，需獲得微軟公司的授權(quán)；uc/os—II 也是開(kāi)放的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。

(3)文件系統(tǒng)的比較：Linux 支持絕大部分文件系統(tǒng)，只需選擇相應(yīng)的文件系統(tǒng)即可；

WinCE 僅支持 Windows 系列的 FAT16、有限文件系統(tǒng)；uc/os—II 本身沒(méi)有包括文件系統(tǒng)，需購(gòu)買(mǎi)或移植。Linux 與 ARM 處理器從以上可以看出，Linux 系統(tǒng)在諸多方面都存在優(yōu)勢(shì)，而且本身的 ARM 處理器與 Linux 也有著緊密的聯(lián)系。因此采用 Linux 操作系統(tǒng)。2.3.2 服務(wù)器的選擇

典型的嵌入式 Web 服務(wù)器有 Boa 和 thttpd 兩種，它們和 Apache 等高性能的 Web 服務(wù)器主要的區(qū)別在于它們一般是單進(jìn)程服務(wù)器，只有在完成一個(gè)用戶請(qǐng)求后才能響應(yīng)另一個(gè)用戶的請(qǐng)求，而無(wú)法并發(fā)響應(yīng)，但這在嵌入式設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)合里已經(jīng)足夠了。Boa 是一個(gè)非常小巧的 Web 服務(wù)器，可執(zhí)行代碼只有約 60KB。它是一個(gè)單任務(wù) Web服務(wù)器，只能依次完成用戶的請(qǐng)求，而不會(huì) fork 出新的進(jìn)程來(lái)處理并發(fā)連接請(qǐng)求。但 Boa支持 CGI，能夠?yàn)?CGI 程序 fork 出一個(gè)進(jìn)程來(lái)執(zhí)行。Boa 的設(shè)計(jì)目標(biāo)是速度和安全，在其站點(diǎn)公布的性能測(cè)驗(yàn)中，Boa 的性能要好于 Apache 服務(wù)器。經(jīng)過(guò)上述的對(duì)比和判斷，選擇Boa 作為系統(tǒng)的嵌 入式服務(wù)器。

綜合以上的討論以及選擇，根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需求，最終確定了采用 S3C2410X 為核心處理器，Linux 為嵌入式操作系統(tǒng)，boa 為服務(wù)器以及相應(yīng)的 http 瀏覽器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

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共33頁(yè)硬件設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)硬件平臺(tái)介紹

我們所介紹的硬件平臺(tái)是基于 ARM 體系結(jié)構(gòu)，由北京博創(chuàng)興業(yè)科技有限公司開(kāi)發(fā)的UP-NetARM2410-S 實(shí)驗(yàn)儀器。UP-NetARM2410-S 的 CPU 為 ARM920T 內(nèi)核的三星S3c2410 芯片，由于有 MMU（內(nèi)存管理單元）可以運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的 ARM-LINUX 內(nèi)核。通過(guò)這個(gè)平臺(tái)，我們可以實(shí)現(xiàn)嵌入式 LINUX 中的針對(duì)無(wú) MMU 的開(kāi)發(fā)過(guò)程。

3.2 s3c2410 芯片介紹

圖 3.1 芯片結(jié)構(gòu)圖

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3.3 ARM 處理器的外圍設(shè)備

3.3.1 電源電路

設(shè)備提供 12v 的電源，經(jīng) LM1085-3.3V 和 AS1117-1.8V 分別得到 3.3V 和 1.8V 的工作電壓。開(kāi)發(fā)板上的芯片多數(shù)使用了 3.3V 電壓，而 1.8V 是供給 S3C2410 內(nèi)核使用的。5V 電壓供給 LCD、電機(jī)、總線等電路使用。

圖 3.2 電源電路

3.3.2 硬件復(fù)位電路

硬件復(fù)位電路由IMP811T構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源電壓的監(jiān)控和手動(dòng)復(fù)位操作。2410-S主板復(fù)位電路設(shè)置專(zhuān)用邏輯：IMP811T 的復(fù)位電平可以使CPU JTAG（nTRST和板級(jí)系統(tǒng)（nRESET）全部復(fù)位；來(lái)自仿真器的ICE_nSRST 信號(hào)只能使板級(jí)復(fù)位；來(lái)自仿真器的ICE_nTRST 可以使JTAG（nTRST）復(fù)位，通過(guò)跳線選擇是否使板級(jí)nRESET復(fù)位。nRESET反相后得到RESET 信號(hào)。硬件復(fù)位電路如圖3.3所示

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圖3.3 硬件復(fù)位

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共33頁(yè)軟件設(shè)計(jì)

4.1 設(shè)計(jì)思想

基于 web 的嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要的功能有簡(jiǎn)單的網(wǎng)頁(yè)瀏覽，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單應(yīng)用功能（客戶端與服務(wù)器的交互）以及服務(wù)器端的控制功能。因此軟件的設(shè)計(jì)分為三個(gè)部分：boa 服務(wù)器的搭建、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)程序的加載。

4.2 BOA 服務(wù)器的簡(jiǎn)介與搭建

4.2.1 嵌入式 Web 服務(wù)器 Boa 的特點(diǎn)

Boa 是一款單任務(wù)的 HTTP 服務(wù)器, 與其他傳統(tǒng)的 Web 服務(wù)器不同的是當(dāng)有連接請(qǐng)求到來(lái)時(shí), 它并不為每個(gè)連接單獨(dú)創(chuàng)建進(jìn)程, 也不通過(guò)復(fù)制自身進(jìn)程來(lái)處理多鏈接, 而是通過(guò)建立 HTTP 請(qǐng)求列表來(lái)處理多路 HTTP 連接請(qǐng)求, 同時(shí)它只為 CGI 程序創(chuàng)建新的進(jìn)程,這樣就在最大程度上節(jié)省了系統(tǒng)資源, 這對(duì)嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。同時(shí)它還具有自動(dòng)生成目錄、自動(dòng)解壓文件等功能, 因此 Boa 具有很高的 HTTP 請(qǐng)求處理速度和效率, 在嵌入式系統(tǒng)中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。4.2.2 Boa 的功能實(shí)現(xiàn)

嵌入式 Web 服務(wù)器 Boa 和普通 Web 服務(wù)器一樣, 能夠完成接收客戶端請(qǐng)求、分析請(qǐng)求、響應(yīng)請(qǐng)求、向客 戶端返回請(qǐng)求結(jié)果等任務(wù)。它的工作過(guò)程主要包括：

(a)完成 Web 服務(wù)器的初始化工作, 如創(chuàng)建環(huán)境變量、創(chuàng)建 TCP 套接字、綁定端口、開(kāi)始偵聽(tīng)、進(jìn)入循環(huán)結(jié)構(gòu), 以及等待接收客戶瀏覽器的連接請(qǐng)求；

(b)當(dāng)有客戶端連接請(qǐng)求時(shí),Web 服務(wù)器負(fù)責(zé)接收客戶端請(qǐng)求, 并保存相關(guān)請(qǐng)求信息；

(c)在接收到客戶端的連接請(qǐng)求之后,分析客戶端請(qǐng)求, 解析出請(qǐng)求的方法、基于web的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

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URL 目標(biāo)、可選的查詢(xún)信息及表單信息, 同時(shí)根據(jù)請(qǐng)求做出相應(yīng)的處理；

(d)Web 服務(wù)器完成相應(yīng)處理后, 向客戶端瀏覽器發(fā)送響應(yīng)信息, 關(guān)閉與客戶機(jī)的TCP 連接。嵌入式 Web 服務(wù)器 Boa 根據(jù)請(qǐng)求方法的不同，做出不同的響應(yīng)。如果請(qǐng)求方法為HEAD，則直接向?yàn)g覽器返回響應(yīng)首部；如果請(qǐng)求方法為 GET，則在返回響應(yīng)首部的同時(shí)，將客戶端請(qǐng)求的 URL 目標(biāo)文件從服務(wù)器上讀出，并且發(fā)送給客戶端瀏覽器；如果請(qǐng)求方法為 POST，則將客戶發(fā)送過(guò)來(lái)的表單信息傳送給相應(yīng)的 CGI 程序，作為 CGI 的參數(shù)來(lái)執(zhí)行 CGI 程序，并將執(zhí)行結(jié)果發(fā)送給客戶端瀏覽器。Boa 的功能實(shí)現(xiàn)也是通過(guò)建立連接、綁定端口、進(jìn)行偵聽(tīng)、請(qǐng)求處理等來(lái)實(shí)現(xiàn)的。4.2.3 BOA 的搭建與移植

（1）準(zhǔn)備源代碼、解壓軟件包，安裝源代碼到 boa 網(wǎng)站 http://004km.cnTB0 = DCM_TCNTB0;/* less than 10ms */ TCMPB0 = DCM_TCNTB0/2;TCON &=~(0xf);TCON |=(0x2);TCON &=~(0xf);TCON |=(0x19);})在 s3c2410_dcm_ioctl 中提供調(diào)速功能接口： case DCM_IOCTRL_SETPWM: return dcm_setpwm((int)arg);應(yīng)用程序 dcm_main.c 中調(diào)用：

ioctl(dcm_fd, DCM_IOCTRL_SETPWM,(setpwm * factor));實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)速度的調(diào)整。a.編譯直流電機(jī)模塊 cd /arm2410s/kernel-2410s

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make menuconfig 進(jìn)入 Main Menu / Character devices 菜單，選擇 DC MOTOR 為模塊加載： b.編譯內(nèi)核模塊： make dep make make modules 直流電機(jī)模塊的編譯結(jié)果為：

/arm2410s/kernel-2410s/drivers/char/s3c2410-dc-motor.o c.編譯應(yīng)用程序

cd /arm2410s/exp/basic/10_dcmotor/ make 生成 dcm_main d.掛載驅(qū)動(dòng)模塊

insmod /host/kernel-2410s/drivers/char/s3c2410-dc-motor.o e.運(yùn)行程序

mount –t nfs 192.168.0.xxx:/arm2410s /host insmod /host/kernel-2410s/drivers/char/s3c2410-dc-motor.o cd /host/exp/basic/10_dcmotor/./dcm_main 程序運(yùn)行結(jié)果：直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 1 秒，停轉(zhuǎn) 1 秒。由于是根據(jù)原有變速程序稍做改動(dòng)完成的程序，所以遇到的問(wèn)題不是很多，經(jīng)過(guò)幾次嘗試就得到了期望的結(jié)果。

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5.3 調(diào)試結(jié)果分析

5.3.1 調(diào)試結(jié)果

1、靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)

圖 5.1 靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)

2、乘法網(wǎng)頁(yè)

圖 5.2 乘法網(wǎng)頁(yè)

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3、電機(jī)控制網(wǎng)頁(yè)

圖 5.3 電機(jī)控制網(wǎng)頁(yè)

圖 5.4 返回結(jié)果

5.3.2 結(jié)果分析

經(jīng)過(guò) x86 下的調(diào)試和基于 ARM 的下載與調(diào)試后，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)瀏覽，簡(jiǎn)單人機(jī)交互以及電機(jī)控制的功能，系統(tǒng)工作穩(wěn)定，響應(yīng)速度快，組網(wǎng)方便快捷，如果與 DNS 服務(wù)器或者 WINS 服務(wù)器相結(jié)合即可實(shí)現(xiàn)用主機(jī)名就能登錄相應(yīng)平臺(tái)的功能。

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共33頁(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)

經(jīng)過(guò)三個(gè)周的學(xué)習(xí)與努力，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)分析、方案論證、硬件和軟件設(shè)計(jì)、調(diào)試 等階段完成了基于 web 的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作。在這三個(gè)周的課程設(shè)計(jì)中，我得到了老師和同學(xué)很大的幫助，有時(shí)候覺(jué)得進(jìn)行不下去了，老師或同學(xué)一句話就能讓我茅塞頓開(kāi)。即使聽(tīng)不懂，他們也會(huì)耐心的講解。

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，確實(shí)遇到了各種各樣的問(wèn)題，如調(diào)試思路正確但是沒(méi)有能夠進(jìn)行找到合適的方法進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中對(duì)于程序的編寫(xiě)以及目錄結(jié)構(gòu)的認(rèn)知上存在偏差，其主要原因還是基礎(chǔ)功不扎實(shí)，把握系統(tǒng)的能力不足，這為我們以后的學(xué)習(xí)和工作提了一個(gè)醒。在問(wèn)題的解決過(guò)程中，也提高了組員的動(dòng)手動(dòng)腦能力，學(xué)到了許多在書(shū)本上學(xué)不到的知識(shí)。在具體的設(shè)計(jì)當(dāng)中解決了諸如 boa 服務(wù)器的搭建，C 程序的修改及 CGI編程的理解，程序的調(diào)試和系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)等問(wèn)題，小組成員收獲很大。

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致謝

在這次課程設(shè)計(jì)中，學(xué)校和學(xué)院給予了大力的支持，提供了與設(shè)計(jì)有關(guān)的環(huán)境，方便了課程設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。在這其中我確實(shí)學(xué)到了很多知識(shí)，在此僅代表個(gè)人衷心的感謝學(xué)校和學(xué)院的大力支持。本論文是在指導(dǎo)老師蔡爍的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，蔡爍老師時(shí)時(shí)督促和引導(dǎo)，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行了方向指導(dǎo)，在總體方向不出錯(cuò)的基礎(chǔ)上，施展自己的所學(xué)，發(fā)揮個(gè)人的所長(zhǎng)。他不僅在學(xué)習(xí)上和生活上給予了我們多方面的指導(dǎo)和無(wú)微不至的關(guān)懷，而且他淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、孜孜不倦的工作作風(fēng)和寬以待人的處事風(fēng)格使我終身受益，并且還從中學(xué)會(huì)了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法此外，在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，還得到了其他老師和的熱情關(guān)心和幫助，值此論文完成之際，謹(jǐn)向老師表示崇高的敬意和最誠(chéng)摯的謝意。

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參考文獻(xiàn)

[1]鄭靈翔編著 《嵌入式 LINUX 系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 北京航空航天大學(xué) 2008 年 [2]孫紀(jì)坤、張小全編著 《嵌入式 LINUX 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)詳解-基于 ARM》人民郵電出版社 2007.9、[3]王進(jìn)德 編著 《嵌入式 LINUX 程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用案例》 中國(guó)電力出版社 2007.5 [4]鄭慕德 編著 《嵌入式微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)例教程-ARM 與 LINUX》 科學(xué)出版社2006.7 [5]劉淼 編著 《嵌入式系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)與 LINUX 驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)》 北京航空航天大學(xué)出版社，2006.5 [6]魏洪興等編著 《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例開(kāi)發(fā) II-基于 ARM9 微處理器與 LINUX 操作系統(tǒng)》 清華大學(xué)出版社 2005.12 [7]魏洪興等編著 《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)教材 II-基于 ARM9 微處理器與LINUX 操作系統(tǒng)》清華大學(xué)出版社 2005.12 [8]金敏等編著 《嵌入式組成、原理與設(shè)計(jì)編程》 人民郵電出版社 2007.6

基于web的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

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附錄 1 主要程序清單

乘法網(wǎng)頁(yè)的HTML表單：

?測(cè)試

第三篇：嵌入式系統(tǒng)在車(chē)輛導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

2017屆結(jié)課論文

《嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用》

學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所屬學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 班 級(jí)

塔里木大學(xué)教務(wù)處制

塔里木大學(xué)課程論文

目錄

摘要.........................................................1 1.嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展領(lǐng)域.......................................2 2.嵌入式系統(tǒng)在車(chē)輛導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)展........................3 3.系統(tǒng)的總體方案.............................................4

3.1相關(guān)技術(shù)介紹.........................................4 3.2系統(tǒng)的組成...........................................7 3.3車(chē)載監(jiān)控終端.........................................9

3.3.1硬件部分功能...................................9 3.3.2軟件部分功能...................................9

4.系統(tǒng)軟件組成..............................................10

4.1 Windows CE開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立...........................10 4.2 Windows CE平臺(tái)的定制移植...........................11

4.2.1平臺(tái)配置......................................12 4.2.2 修改平臺(tái).....................................13 4.2.3 生成操作系統(tǒng)鏡像.............................14 4.2.4 輸出平臺(tái)SDK..................................14 4.3 Windows CE平臺(tái)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具選擇.................15 5.系統(tǒng)硬件組成..............................................15

5.1硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)....................................15 5.2核心板..............................................16 5.3主板各主要模塊設(shè)計(jì)...................................18 6.小結(jié)......................................................22 7.心得體會(huì)..................................................22 參考文獻(xiàn)....................................................23

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嵌入式系統(tǒng)在車(chē)輛導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要嵌入式系統(tǒng)(Embedded System)是一種包括硬件和軟件的完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它的定義是：“嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可剪裁，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積和功耗有嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?！鼻度胧较到y(tǒng)所用的計(jì)算機(jī)是嵌入到被控對(duì)象中的專(zhuān)用微處理器，但是功能比通用計(jì)算機(jī)專(zhuān)門(mén)化，具有通用計(jì)算機(jī)所不能具備的針對(duì)某個(gè)方面特別設(shè)計(jì)的、合適的運(yùn)算速度、高可靠性和較低比較成本的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

嵌入式GIS系統(tǒng)是目前GPS定位系統(tǒng)應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)，發(fā)展十分迅速。盡管它的發(fā)展歷史不長(zhǎng)，但是己經(jīng)引起各方面的廣泛關(guān)注，有著巨大的市場(chǎng)潛力。以嵌入式GIS系統(tǒng)為核心的智能交通系統(tǒng)(ITS)可以廣泛應(yīng)用于交通調(diào)度管理，車(chē)輛防盜，物流運(yùn)輸?shù)确矫妫梢源蟠筇岣呓煌ㄊ褂寐?，緩解道路交通擁擠的難題，為國(guó)家節(jié)約資源，為企業(yè)降低成本。

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng) 微處理器 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 嵌入式GIS系統(tǒng)

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1.嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展領(lǐng)域

1．工業(yè)控制：基于嵌入式芯片的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備將獲得長(zhǎng)足的發(fā)展，目前已經(jīng)有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)化是提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、減少人力資源主要途徑，如工業(yè)過(guò)程控制、電力系統(tǒng)、電網(wǎng)安全、石油化工系統(tǒng)。

2．交通管理：在車(chē)輛導(dǎo)航、流量控制、信息監(jiān)測(cè)與汽車(chē)服務(wù)方面，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用，內(nèi)嵌GPS模塊，GSM模塊的移動(dòng)定位終端已經(jīng)在各種運(yùn)輸行業(yè)獲得了成功的使用。目前GPS設(shè)備已經(jīng)從尖端產(chǎn)品進(jìn)入了普通百姓的家庭，只需要幾千元，就可以隨時(shí)隨地找到你的位置。

3．信息家電：這將稱(chēng)為嵌入式系統(tǒng)最大的應(yīng)用領(lǐng)域，冰箱、空調(diào)等的網(wǎng)絡(luò)化、智能化將引領(lǐng)人們的生活步入一個(gè)嶄新的空間。即使你不在家里，也可以通過(guò)電話線、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。在這些設(shè)備中，嵌入式系統(tǒng)將大有用武之地。

4．家庭智能管理系統(tǒng)：水、電、煤氣表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表，安全防火、防盜系統(tǒng)，其中嵌有的專(zhuān)用控制芯片將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工檢查，并實(shí)現(xiàn)更高，更準(zhǔn)確和更安全的性能。目前在服務(wù)領(lǐng)域，如遠(yuǎn)程點(diǎn)菜器等已經(jīng)體現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

5．POS網(wǎng)絡(luò)及電子商務(wù)：公共交通無(wú)接觸智能卡發(fā)行系統(tǒng)，公共電話卡發(fā)行系統(tǒng)，自動(dòng)售貨機(jī)，各種智能ATM終端將全面走入人們的生活。

6.環(huán)境工程與自然：水文資料實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防洪體系及水土質(zhì)量監(jiān)測(cè)、堤壩安全，地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)，實(shí)時(shí)氣象信息網(wǎng)，水源和空氣污染監(jiān)測(cè)。在很多環(huán)境惡劣，地況復(fù)雜的地區(qū)，嵌入式系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)測(cè)。

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這些應(yīng)用中，可以著重于在控制方面的應(yīng)用。就遠(yuǎn)程家電控制而言，除了開(kāi)發(fā)出支持TCP/IP的嵌入式系統(tǒng)之外，家電產(chǎn)品控制協(xié)議也需要制訂和統(tǒng)一，這需要家電生產(chǎn)廠家來(lái)做。同樣的道理，所有基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制器件都需要與嵌入式系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)接口，然后再由嵌入式系統(tǒng)來(lái)控制并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)控制。所以，開(kāi)發(fā)和探討嵌入式系統(tǒng)有著十分重要的意義。

2.嵌入式系統(tǒng)在車(chē)輛導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)展

現(xiàn)在我國(guó)的車(chē)輛導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)主要是建立在GPS/GSM/GPR/CDMA技術(shù)整合與運(yùn)用的基礎(chǔ)上，這種科學(xué)的管理手段必然會(huì)在將來(lái)在各個(gè)地方各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的運(yùn)用。近年來(lái)GPS的行業(yè)應(yīng)用快速發(fā)展，呈現(xiàn)出與業(yè)務(wù)結(jié)合、多樣化發(fā)展的特征。車(chē)輛導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)方面的研發(fā)，為提高各運(yùn)輸企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理效率提供了強(qiáng)有力的保障。主要對(duì)車(chē)輛導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)中車(chē)載終端硬件平臺(tái)搭建，軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建，車(chē)載終端與監(jiān)控中心通信，車(chē)載終端客戶端與監(jiān)控中心服務(wù)器應(yīng)用程序等進(jìn)行了設(shè)計(jì)和闡述，實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能。

車(chē)輛導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)由基于嵌入式車(chē)載導(dǎo)航終端設(shè)計(jì)和監(jiān)控中心上位機(jī)平臺(tái)設(shè)計(jì)兩大部分組成。嵌入式車(chē)載導(dǎo)航終端完成的主要功能包括:通過(guò)GPS模塊接收衛(wèi)星信號(hào);對(duì)接收到的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的實(shí)時(shí)定位;通過(guò)運(yùn)行相應(yīng)的地圖軟件對(duì)車(chē)輛進(jìn)行導(dǎo)航;通過(guò)GPRS無(wú)線通訊模塊向監(jiān)控中心上位機(jī)發(fā)送車(chē)輛實(shí)時(shí)信息;接收上位機(jī)下傳的管理信息，實(shí)現(xiàn)接打電話收發(fā)短信的功能。監(jiān)控中心上位機(jī)平臺(tái)主要功能包括:接收嵌入式車(chē)載導(dǎo)航終端上傳的車(chē)輛信息;對(duì)相關(guān)車(chē)輛的位置信息實(shí)時(shí)顯示;對(duì)相關(guān)車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理;通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)重要信息進(jìn)行存儲(chǔ)。

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3.系統(tǒng)的總體方案

3.1相關(guān)技術(shù)介紹

(1)GPS技術(shù)

GPS即全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)是美國(guó)

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抗干擾性好、保密性強(qiáng)。由于GPS系統(tǒng)采用了偽隨機(jī)噪聲碼技術(shù)，因而GPS衛(wèi)星所發(fā)送的信號(hào)具有良好的抗干擾性和保密性。功能多，精度高。GPS可為各類(lèi)用戶連續(xù)地提供動(dòng)態(tài)目標(biāo)的三維位置、三維速度和時(shí)間信息。

圖1 GPS接收機(jī)的基本構(gòu)成

②GPS定位原理

GPS定位的基本原理是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為己知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會(huì)的方法，確定待測(cè)點(diǎn)的位置。

(2)GIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)(Geographical Information System，簡(jiǎn)稱(chēng)GIS)，是20世紀(jì)60年代開(kāi)始迅速發(fā)展起來(lái)的地理學(xué)研究技術(shù)，是隨著地理科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)和信息科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)多種學(xué)科交叉的產(chǎn)物。地理信息系統(tǒng)(GIS)就是一種利用計(jì)算機(jī)對(duì)有關(guān)地理、空間位置的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、查詢(xún)和顯示的計(jì)算機(jī)支持系統(tǒng)。

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以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，具有空間分析、多要素綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的能力，并能產(chǎn)生高層次的地理信息;由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)管理，并由計(jì)算機(jī)程序模擬常規(guī)的或?qū)ｉT(mén)的地理分析方法，作用于空間數(shù)據(jù)，產(chǎn)生有用信息，完成人類(lèi)難以完成的任務(wù)。

(3)GPRS技術(shù)

因?yàn)檐?chē)載終端不可能利用有線方式與外界進(jìn)行通信，必須要使用一種便捷的方式，而GPRS是目前階段解決移動(dòng)通信信息服務(wù)的一種較完美方案。

①GPRS簡(jiǎn)介

GPRS(General Packet Radio Service)為通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是歐洲電信協(xié)會(huì)GSM系統(tǒng)中有關(guān)分組數(shù)據(jù)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。是一種基于GSM系統(tǒng)的無(wú)線分組交換技術(shù)，提供端到端的、廣域的無(wú)線IP連接。GPRS充分利用共享無(wú)線信道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)終端的高速、遠(yuǎn)程接入。作為現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)向

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圖2 GPRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

GGSN是外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)或分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)與GPRS核心網(wǎng)之間的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，如果外部網(wǎng)絡(luò)IP網(wǎng)，GPRS可以看成一個(gè)普通的IP路由器，它服務(wù)于移動(dòng)臺(tái)的所有IP地址，該節(jié)點(diǎn)可以包括防火墻和分組過(guò)濾機(jī)制，另外，GGSN根據(jù)移動(dòng)臺(tái)的位置，為其指定一個(gè)SGSN的接口。

3.2系統(tǒng)的組成

可視化實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)由車(chē)載監(jiān)控終端、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心三部分組成。系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖3所示。

(1)車(chē)載監(jiān)控終端

車(chē)載監(jiān)控終端是整個(gè)系統(tǒng)的核心，主要分布在各個(gè)執(zhí)法車(chē)輛上，提供給用戶一個(gè)簡(jiǎn)單的操作界面，以便進(jìn)行電子地圖顯示、地理信息查詢(xún)、實(shí)時(shí)位置顯示、最優(yōu)路徑選擇等。同時(shí)負(fù)責(zé)接收GPS衛(wèi)星定位信息并解算出車(chē)輛的位置、速度等信息;采集有關(guān)車(chē)輛狀態(tài)信息、報(bào)警信息的數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，按照通信協(xié)議，傳送到監(jiān)控中心;接收并執(zhí)行來(lái)自監(jiān)控中心的命令等;同時(shí)還應(yīng)具有防盜、報(bào)警、遠(yuǎn)程控制等功能。

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圖3系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

(2)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)

無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)是連接車(chē)載終端與監(jiān)控中心的紐帶，是組成整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵。為了能保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確和通信系統(tǒng)覆蓋范圍的廣泛，并考慮到城市電磁環(huán)境的影響，本系統(tǒng)采用了GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。

(3)監(jiān)控中心

監(jiān)控中心由監(jiān)控計(jì)算機(jī)和監(jiān)控軟件組成。監(jiān)控中心平臺(tái)是以電子地圖為基礎(chǔ)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的監(jiān)視和控制的操作平臺(tái)，具有很方便的信息數(shù)據(jù)庫(kù)和電子地圖操作功能。監(jiān)控計(jì)算機(jī)是一臺(tái)具有固定IP地址的主機(jī)，可接入Internet等外部數(shù)據(jù)網(wǎng)。監(jiān)控中心接收車(chē)載終端上傳的車(chē)輛位置、狀態(tài)等信息，進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理后，與監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的GIS電子地圖進(jìn)行匹配，并根據(jù)需要在電子地圖上實(shí)時(shí)顯示車(chē)輛位置、狀態(tài)等信息。

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3.3車(chē)載監(jiān)控終端

車(chē)載終端主要分為硬件與軟件兩大部分，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4車(chē)載終端結(jié)構(gòu)

3.3.1硬件部分功能

(1)車(chē)載計(jì)算機(jī):是車(chē)載終端的核心部件，主要負(fù)責(zé)與GPS模塊、GPRS模塊的通信，提供人機(jī)交互的接口LCD顯示屏及觸摸屏，同時(shí)支撐嵌入式操作系統(tǒng)所需的底層硬件資源和相關(guān)的硬件部件。

(2)GPS模塊:主要接收GPS定位導(dǎo)航信息，提供車(chē)輛的位置、速度、時(shí)間等信息。(3)GPRS模塊:主要負(fù)責(zé)與監(jiān)控中心的通信。

(4)LCD顯示屏及觸摸屏:主要是提供人機(jī)交互的平臺(tái)，通過(guò)LCD顯示屏提供給用戶一個(gè)簡(jiǎn)單的友好的界面，觸摸屏負(fù)責(zé)給計(jì)算機(jī)提供用戶的輸入命令等。3.3.2軟件部分功能

(1)嵌入式操作系統(tǒng):主要用于對(duì)終端的硬件資源進(jìn)行統(tǒng)一管理及調(diào)度，為系統(tǒng)的應(yīng)用軟件提供一個(gè)良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境;為嵌入式地理信息系統(tǒng)(Embedded GIS)提供一個(gè)軟件平臺(tái):提高系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)效率。

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(2)地理信息系統(tǒng):包含以規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)化格式存儲(chǔ)的電子地圖以及與地圖有關(guān)的信息數(shù)據(jù)，能夠提供地圖與信息數(shù)據(jù)的查詢(xún)、顯示、瀏覽等服務(wù)，支持應(yīng)用程序的調(diào)用。

(3)操作界面:是用戶與終端的人機(jī)交互接口，用于接受用戶的操作指令，把電子地圖、定位信息、行駛路線等以直觀的顯示給用戶，并能在電子地圖上實(shí)時(shí)提供車(chē)輛的位置。

(4)路徑規(guī)劃:即按一定的條件(如最短行車(chē)距離或時(shí)間)快速生成從出發(fā)點(diǎn)到目的地的最佳行車(chē)路線供駕駛員參考。如果能獲取實(shí)時(shí)的交通信息，還能對(duì)行駛的路線作及時(shí)調(diào)整以適應(yīng)當(dāng)前交通狀況。

(5)定位導(dǎo)航:利用電子地圖中的道路信息數(shù)據(jù)對(duì)GPS原始的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)修正，將車(chē)輛位置匹配到合適的道路上，同時(shí)將匹配的結(jié)果顯示到電子地圖。

(6)信息查詢(xún):對(duì)用戶感興趣的目標(biāo)查詢(xún)，并將查詢(xún)的結(jié)果以醒目的方式顯示出來(lái)。

4.系統(tǒng)軟件組成

4.1 Windows CE開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立

(1)宿主機(jī)硬件平臺(tái)

嵌入式系統(tǒng)是先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)以及各種具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物，是不斷創(chuàng)新的新型集成知識(shí)系統(tǒng)。由于嵌入式系統(tǒng)資源受限，嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)一般采用宿主機(jī)/目標(biāo)機(jī)模式，經(jīng)交叉編譯生成目標(biāo)平臺(tái)上可運(yùn)行的二進(jìn)制文件，最后下載到目標(biāo)平臺(tái)運(yùn)行。在進(jìn)行嵌入式開(kāi)發(fā)前，首先應(yīng)建立和配置好交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境。配置和調(diào)試Windows CE需要一臺(tái)高性能開(kāi)發(fā)工作站和一臺(tái)目標(biāo)調(diào)試設(shè)備。

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(2)Microsoft Platform Builder簡(jiǎn)介

Microsoft Platform Builder(以下簡(jiǎn)稱(chēng)PB)是微軟的一個(gè)定制基于Windows CE.net操作系統(tǒng)的嵌入式平臺(tái)的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，如圖4.2所示。它提供了供開(kāi)發(fā)人員快速建立基于Windows CE.net的嵌入式系統(tǒng)所需的各種工具。它運(yùn)行在桌面Windows下，開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)交互式的環(huán)境來(lái)設(shè)計(jì)和定制內(nèi)核、選擇系統(tǒng)特性，然后進(jìn)行編譯和調(diào)試。同時(shí)，開(kāi)發(fā)人員可以利用PB來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)和應(yīng)用程序項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)等。

與其他微軟開(kāi)發(fā)工具相似，它包含工作空間(Workspace)，特性目錄區(qū)(Catalog)，調(diào)試窗口價(jià)ebug Window)和程序編輯窗口(Edit Window)。在工作空間可以查看所定制Windows CE操作系統(tǒng)所包含的組件，在這里可以為項(xiàng)目添加所需的組件;在編輯窗口可以修改或者編寫(xiě)相應(yīng)的程序，調(diào)試窗口可以反饋調(diào)試過(guò)程或編譯過(guò)程中的信息。

4.2 Windows CE平臺(tái)的定制移植

Windows CE操作系統(tǒng)是基于組件模型的，它由一些基本的操作系統(tǒng)函數(shù)和可選函數(shù)組成?；竞瘮?shù)應(yīng)該適合每一個(gè)使用Windows CE操作系統(tǒng)的硬件，可選函數(shù)則可以依據(jù)硬件條件進(jìn)行選擇搭建基于Windows CE操作系統(tǒng)的平臺(tái)需要完成以下主要工作: 導(dǎo)入和硬件平臺(tái)相關(guān)的.cec文件;利用標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)向?qū)?，根?jù)Windows CE的架構(gòu)創(chuàng)建一個(gè)平臺(tái);為特定的目標(biāo)設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)自引導(dǎo)程序和板級(jí)支持包(Board Suport Package);加入BSP文件編譯操作系統(tǒng)鏡像文件，通過(guò)以太網(wǎng)將鏡像文件下載到目標(biāo)設(shè)備，并調(diào)試平臺(tái);平臺(tái)搭建并調(diào)試成功，為平臺(tái)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者導(dǎo)出軟件開(kāi)發(fā)工具包((SD殉。使用PB集成開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建Windows CE操作系統(tǒng)的平臺(tái)的過(guò)程如圖6所示。

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圖6定制Windows CE操作系統(tǒng)的過(guò)程

4.2.1平臺(tái)配置

包括兩部分:系統(tǒng)配置和平臺(tái)BSP配置，即選擇操作系統(tǒng)的基本配置。并為特定的平臺(tái)選擇相應(yīng)的微處理器和板級(jí)支持包BSP(Board Support Packet)，導(dǎo)入和硬件平臺(tái)相關(guān)的.cec文件。

Windows CE.net操作系統(tǒng)核心代碼。sdk下按照平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)存放各種開(kāi)發(fā)工具，例如編譯器等。others的內(nèi)容包括MFC, ATL的共享代碼、庫(kù)文件及.net的共享庫(kù)等。

這一步如果要深入，還有很多細(xì)節(jié)工作要做。大體上需要在public目錄生成自己的操作系統(tǒng)配置包、platform目錄中生成自己的平臺(tái)硬件目錄，當(dāng)然可以先拷貝Microsoft提供的樣板，然后進(jìn)行修改。

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4.2.2 修改平臺(tái)

這一步充分體現(xiàn)了Windows CE的模塊化特征。如圖4.3所示，該步的工作主要包括開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)程序、創(chuàng)建或添加用戶特性以及修改配置文件。

在PB中，定制平臺(tái)系統(tǒng)的構(gòu)成以模塊的方式進(jìn)行管理，包括驅(qū)動(dòng)程序，用戶可以從開(kāi)發(fā)機(jī)已安裝的模塊集中添加所需的模塊，模塊集以CEC文件的形式存在。PB集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的兩個(gè)工作區(qū):workspace和catalog，分別以直觀的方式顯示開(kāi)發(fā)人員已經(jīng)選定的特性列表和操作系統(tǒng)可選特性的一個(gè)集合。

該步驟需要修改的配置文件包括:bib文件、reg文件、dat文件、db文件，它們都可以用文本編輯器訪問(wèn)。若主文件名為Common，表示是通用配置文件，若主文件名為Platform，表示是某一個(gè)BSP的配置文件，若主文件名是Project，表示是所定制平臺(tái)的配置文件。修改配置文件可裁減優(yōu)化WinCE，用戶根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建自己的配置文件。

bib文件定義了包含在內(nèi)核鏡像中的文件和模塊的名稱(chēng)、加載位置，主要的bib文件有Common.bib, Config.bib, , Platform.bib等。reg注冊(cè)表文件建立操作系統(tǒng)映象的注冊(cè)表入口，注冊(cè)表存儲(chǔ)了包括應(yīng)用程序信息、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的配置、系統(tǒng)配置信息和用戶參數(shù)等。Platform.reg配置與平臺(tái)有關(guān)的注冊(cè)表信息，如設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序入口，Project.reg設(shè)置與工程有關(guān)的注冊(cè)表項(xiàng)。db文件是WinCE提供內(nèi)置的輕量級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理文件，其屬性數(shù)據(jù)庫(kù)由一張記錄表組成，每個(gè)記錄包含不同的屬性信息:標(biāo)志屬性的ID號(hào)、類(lèi)型和值。使用ADOCE可以容易的訪問(wèn)屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，還可使用SQL語(yǔ)句查詢(xún)信息。dat文件中安排了最終操作系統(tǒng)中文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)，它定義了目錄和指定文件位置，當(dāng)冷啟動(dòng)CE時(shí)，filesys.exe用這些數(shù)據(jù)創(chuàng)建目錄、快捷方式。

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4.2.3 生成操作系統(tǒng)鏡像

當(dāng)前兩步準(zhǔn)備就緒后，就可以生成操作系統(tǒng)鏡像文件，然后下載到目標(biāo)機(jī)。下載可以通過(guò)串口、并口或網(wǎng)線，具體可以設(shè)置PB開(kāi)發(fā)環(huán)境和目標(biāo)機(jī)。當(dāng)開(kāi)發(fā)機(jī)PB環(huán)境中己準(zhǔn)備下載操作系統(tǒng)鏡像，目標(biāo)機(jī)啟動(dòng)程序就可以將該鏡像下載到目標(biāo)機(jī)。本文采用網(wǎng)線進(jìn)行下載。下載完畢，如果正常的話，PB中設(shè)置的遠(yuǎn)程服務(wù)也會(huì)啟動(dòng)起來(lái)，如:TargetControl(CES均、Target Messages(CETerm), Debugger和Data Visualization Tools等。

此時(shí)，PB中就可以控制目標(biāo)機(jī)中運(yùn)行的系統(tǒng)，查看、啟動(dòng)或關(guān)閉進(jìn)程等等。同時(shí)，PB還提供一系列遠(yuǎn)程控制工具對(duì)目標(biāo)機(jī)中運(yùn)行的系統(tǒng)進(jìn)行配置，遠(yuǎn)程調(diào)試器可以很方便對(duì)目標(biāo)機(jī)中運(yùn)行的程序進(jìn)行調(diào)試。由于根據(jù)開(kāi)發(fā)的需要，目標(biāo)機(jī)可能要不斷更換，而且目標(biāo)設(shè)備和開(kāi)發(fā)用的目乒機(jī)硬件配置肯定不一樣。在這樣的情況下，如果新的目標(biāo)機(jī)采用不同的硬件體系結(jié)構(gòu)，可能會(huì)需要開(kāi)發(fā)OEM適配層(OAL), BSP或BootLoader以支持目標(biāo)機(jī)的啟動(dòng)下載。不過(guò)，一般的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)往往都是以開(kāi)發(fā)基于Windows CE的軟件為重點(diǎn)，因此，在選擇目標(biāo)設(shè)備時(shí)盡量采用PB直接支持的硬件體系結(jié)構(gòu)，如果不能避免，OEM廠商往往會(huì)提供Windows CE的這些硬件支持包。

4.2.4 輸出平臺(tái)SDK 前面的工作主要是為了定制能在目標(biāo)機(jī)上正確運(yùn)行的Windows CE操作系統(tǒng)，這是個(gè)不斷修改、調(diào)試、再修改調(diào)試的反反復(fù)復(fù)的過(guò)程。如果最終的Windows CE操作系統(tǒng)符合要求，用戶準(zhǔn)備在此操作系統(tǒng)之上開(kāi)發(fā)應(yīng)用的話，就可以輸出適合該平臺(tái)的SDKo這樣做的目的是為了方便編寫(xiě)應(yīng)用程序。生成的SDK很容易安裝到其他的編輯器上面。

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例如，可以把自己生成的SDK安裝到EVC下面，這樣當(dāng)需要新建一個(gè)工程時(shí)，定制的SDK就會(huì)出現(xiàn)在選擇畫(huà)面中。

4.3 Windows CE平臺(tái)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具選擇

在.NET技術(shù)出現(xiàn)之前，微軟為Windows CE.net提供了兩個(gè)開(kāi)發(fā)工具，分別是Embedded Visual C++和Embedded Visual Basic，使用的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言分別為C++和BASIC。在.NET出現(xiàn)之后，微軟又推出了Visual Studio.NET(簡(jiǎn)稱(chēng)VS.NET)開(kāi)發(fā)工具集，還在其中新加入了C#語(yǔ)言。雖然可供選擇的開(kāi)發(fā)工具更多了，并且VS.NET使WindowsCE.net下軟件開(kāi)發(fā)變得更容易，但是EVC仍然是廣大軟件開(kāi)發(fā)者的首選。

5.系統(tǒng)硬件組成 5.1硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

一般嵌入式設(shè)備的硬件架構(gòu)都是以嵌入式微處理器為核心，通過(guò)處理器接口擴(kuò)展以及平臺(tái)硬件的支持，把眾多的外設(shè)單元集成進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)中，并通過(guò)CPLD等邏輯轉(zhuǎn)換器件和其它硬件電路完成對(duì)外設(shè)模塊進(jìn)行讀寫(xiě)和控制操作的支持，圖7是硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。本系統(tǒng)采用核心板和底板的設(shè)計(jì)方案，核心板和底板采用兩個(gè)160PIN連接器連接。在核心板上主要資源有基于Intel XScale架構(gòu)內(nèi)核的嵌入式處理器PXA270} 64MB SDRAM, 32MB Nor Flash及電源管理模塊。底板上集成了車(chē)載終端所需的各接口部件，包括lOM/100M以太網(wǎng)接口、LCD接口、觸摸屏、RS232標(biāo)準(zhǔn)串口、AC97音頻接口、PCMCIA接口，同時(shí)為了以后升級(jí)擴(kuò)展的方便，還有SD卡接口、USB接口等。

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圖7硬件系統(tǒng)框圖

同時(shí)，在系統(tǒng)中通過(guò)RS-232擴(kuò)展了GPS模塊，主要用于接收GPS導(dǎo)航信息。通過(guò)PCMCIA接口擴(kuò)展一GPRS無(wú)線上網(wǎng)模塊，用于同監(jiān)控中心的信息交互。通過(guò)網(wǎng)卡接口擴(kuò)展的RJ-45接口用于實(shí)現(xiàn)同宿主機(jī)的數(shù)據(jù)交換，下載內(nèi)核等。在人機(jī)交互方面，主要通過(guò)LCD顯示屏與觸摸屏提供，LCD顯示器提供給用戶友好的界面，并通過(guò)觸摸屏來(lái)響應(yīng)用戶的各種請(qǐng)求。

5.2核心板

(1)PXA27x微處理器簡(jiǎn)介

PXA27x系列處理器是Intel公司2004年新推出的，它在性能上有了很大改進(jìn)。它同時(shí)集成了Intel的多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)，其中包括集成Intel無(wú)線MMX指令集、無(wú)線動(dòng)態(tài)(Wireless Speed Step)技術(shù)和快速拍攝(Quick Capture)技術(shù)，大大提升了PXA27x多媒體、3D圖像處理、視頻處理方面的能力。在本核心板上微處理器采用PXA系列處理器中的PXA270處理器。它采用了XScale微架構(gòu)，并在此架構(gòu)的基礎(chǔ)上提高了處理媒體的效率，優(yōu)化了處理器的功耗，同時(shí)添加了眾多針對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備設(shè)計(jì)的新功能。

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(2)存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì)

PXA27x系列處理器的存儲(chǔ)器接口支持各種存儲(chǔ)器芯片，包括SDRAM, Flash,SMROM, ROM, SRAM及與SRAM類(lèi)似的可變延遲1/O等。PXA270處理器的存儲(chǔ)器接口將其支持的存儲(chǔ)器分為動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器和靜態(tài)存儲(chǔ)器兩類(lèi)。

①Nor Flash接口設(shè)計(jì)

圖8是Nor Flash接口原理圖，采用兩片Intel的RC28F128K18C115芯片，構(gòu)成了32MB的Flash存儲(chǔ)器。這里的Flash芯片是16位的，故采用兩塊并聯(lián)的方法進(jìn)行位擴(kuò)展，為處理器32位的數(shù)據(jù)總線支持。處理器啟動(dòng)時(shí)，從0x00000000地址開(kāi)始執(zhí)行代碼，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為從Flash引導(dǎo)系統(tǒng)，因此它必須接到靜態(tài)存儲(chǔ)器的塊0(BankO)，使用處理器的nCSO作為片選信號(hào)。Flash的其他控制引腳由處理器內(nèi)部集成的Static Memory控制器進(jìn)行控制。Flash主要作為Boot ROM，用來(lái)存儲(chǔ)EBoot程序和Windows CE的系統(tǒng)鏡像。

②SDRAM接口設(shè)計(jì)

圖9是SDRAM接口原理圖，采用Infineon公司的HYB25L256160AC-7.5芯片，本系統(tǒng)采用兩塊并聯(lián)位擴(kuò)展方式構(gòu)成64MB的SDRAM存儲(chǔ)器，提供32位的總線支持。它連接到處理器動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的

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(3)其他模塊設(shè)計(jì)

CPLD(Complex Programmable Logic Device)采用Xilinx公司的XC2C256系列產(chǎn)品，根據(jù)功能要求選用XC2C256-7TQ 144型號(hào)。

圖8 Nor Flash接口 圖9 SDRAM接口

5.3主板各主要模塊設(shè)計(jì)

主板上主要是滿足系統(tǒng)所需的各種接口，提供外設(shè)到核心板的連接。在主板上主要集成TLCD顯示器、觸摸屏、3個(gè)RS232接口、網(wǎng)絡(luò)接口、JTAG調(diào)試接口、PCMCIA接口、聲卡接口，同時(shí)為了以后系統(tǒng)升級(jí)的擴(kuò)展方便還設(shè)計(jì)了SD卡接口、USB接口等。下面就主要部分作一介紹。

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(1)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)接口芯片采用SMSC公司為嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)推出的

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(2)音頻及觸摸屏接口設(shè)計(jì)

音頻及觸摸屏接口原理圖如11所示。UCB 1400是由飛利浦公司推出的一款具有集音頻解碼/編碼功能、觸摸屏控制器和功率管理接口于一體的多功能芯片。在音頻處理方面，它合整合了20位立體聲譯碼/編碼器，并支持可編程抽樣率、輸入/輸出增益和數(shù)字音響處理，如音量、靜音、低音和高音控制等。它與Intel音頻解碼/編碼97(AC'97Audio Codec'97)完全相容，因此可與Intel PXA270處理器的AC-Link控制器連接。其音頻輸出信號(hào)由經(jīng)由LM4881芯片，放大后輸出至耳機(jī)或揚(yáng)聲器。本系統(tǒng)觸摸屏采用4線電阻式觸摸屏，其四根引線分別與UCB 1400的TSPX, TSMX, TSPY和TSMY相連，而PXA270通過(guò) AC-Link控制器與觸摸屏通信，來(lái)得到位置信息。

圖11 音頻及觸摸屏接口

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(3)串行接口設(shè)計(jì)

PXA270處理器共提供三個(gè)UART接口，其中一個(gè)全功能串口，一個(gè)藍(lán)牙串口和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)串口，它們都為3.3V TTL電平，為了能與標(biāo)準(zhǔn)RS232C串行設(shè)備通信，必須要對(duì)它們進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。本系統(tǒng)中分別采用一片MAX3243和兩片SP3223對(duì)它們進(jìn)行電平的轉(zhuǎn)換。其接口原理如圖12所示。藍(lán)牙串口用作調(diào)試串口，其它兩個(gè)串口可以擴(kuò)展GPS模塊等。

圖12 RS232接口

(4)其它接口

主板上還包括LCD顯示器接口、JTAG調(diào)試接口、USB接口、SD卡接口、PC卡接口等，因?yàn)檫@些在PXA270內(nèi)部都集成了相應(yīng)的控制器，其設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，就不再詳細(xì)說(shuō)明。

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6.小結(jié)

本文所闡述的車(chē)載監(jiān)控終端實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航監(jiān)控的基本功能，達(dá)到了系統(tǒng)的基本要求，同時(shí)本系統(tǒng)還可作為一般的自主式車(chē)載導(dǎo)航設(shè)備使用。首先以Intel XScale架構(gòu)內(nèi)核嵌入式處理器PXA270為中心的硬件平臺(tái)，然后針對(duì)設(shè)計(jì)的硬件平臺(tái)進(jìn)行了Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)的定制移植，最后在設(shè)計(jì)的平臺(tái)上進(jìn)行了系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

本文的車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)終端是基于全球定位系統(tǒng)，配合電子地圖實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)車(chē)輛的實(shí)時(shí)定位與導(dǎo)航并利用地圖匹配算法，提高了定位的可靠性。車(chē)載終端的一個(gè)重要功能就是利用地理信息系統(tǒng)的空間優(yōu)勢(shì)快速生成通往目的地的最優(yōu)路徑。本文根據(jù)已有的電子地圖，采用一種較為簡(jiǎn)便方法生成道路網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系，實(shí)現(xiàn)了快速生成出發(fā)地至目的地的最短路徑，為行車(chē)提供了方便。

本文還講述了其它基本功能，如電子地圖操作、地圖查詢(xún)、無(wú)線通信等。本文采用GPS單點(diǎn)定位方法，但它易受外界環(huán)境的干擾，尤其是在高樓林立的，或者車(chē)輛通過(guò)隧道、立交橋、涵洞等特殊地段時(shí)，GPS信號(hào)將很差甚至中斷而無(wú)法定位。要得到連續(xù)可靠的定位信息，可加入航位推算(DR-Dead Reckoning)裝置，如陀螺儀和里程儀等，利用GPS/DR組合定位方法來(lái)解決GPS盲區(qū)定位問(wèn)題。

7.心得體會(huì)

通過(guò)這次的課程學(xué)習(xí)讓我受益匪淺，使我對(duì)嵌入式的基本知識(shí)有了進(jìn)一步的提高，從開(kāi)始看到書(shū)時(shí)的相當(dāng)茫然，毫無(wú)了解，根本不知道該如何學(xué)習(xí)，經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，終于對(duì)嵌入式技術(shù)在生活中應(yīng)用有了認(rèn)識(shí)。

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在課程學(xué)習(xí)的過(guò)程中，我們花了大量的時(shí)間在開(kāi)發(fā)板上動(dòng)手實(shí)踐，根據(jù)書(shū)本上的內(nèi)容，結(jié)合老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助，讓我對(duì)嵌入式不再那么生疏，有了新的認(rèn)識(shí)，后面的實(shí)驗(yàn)也能自己去完成。在這次的學(xué)習(xí)過(guò)程中，令我感受最深的就是對(duì)所學(xué)的知識(shí)綜合運(yùn)用與理解，同時(shí)也讓我明白了過(guò)程的艱辛和困難。

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第四篇：移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用,嵌入式系統(tǒng)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告

生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告 系別：信息工程系

專(zhuān)業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班級(jí)：

姓名：

指導(dǎo)教師：10級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)算科學(xué)與技術(shù)

一、實(shí)習(xí)目的深化學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的了解，對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的整個(gè)流程有個(gè)更深層次的認(rèn)識(shí)。對(duì)就目前比較熱門(mén)的移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)、嵌入式操作系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)做更深入的了解。

二、實(shí)習(xí)時(shí)間

12.19-1.3

三、實(shí)習(xí)地點(diǎn)：北京華動(dòng)視點(diǎn)科技有限公司

四、實(shí)習(xí)內(nèi)容：移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用，嵌入式系統(tǒng)。

五、實(shí)習(xí)總結(jié)：(要求字?jǐn)?shù)不低于 2000 字)

實(shí)習(xí)心得

[學(xué)習(xí)過(guò)程及心得]

通過(guò)在該公司一個(gè)多月的實(shí)習(xí)，我們了解了Objective-C語(yǔ)言及Mac OS下的Xcode開(kāi)發(fā)環(huán)境。參加過(guò)該公司的諸多IOS程序開(kāi)發(fā)，如iPad端電子菜單開(kāi)發(fā)、房地產(chǎn)展示系統(tǒng)等。

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中學(xué)習(xí)了很多知識(shí)，了解了軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程以及“客戶至上”的道理，在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中我們需要不斷的同客戶溝通，了解客戶需求。我們需要在問(wèn)題域與求解域之間來(lái)回循環(huán)不斷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，每次解決不同的問(wèn)題我們都會(huì)學(xué)習(xí)到新東西以及IOS的大多數(shù)框架（UIKit框架、SQLite等）。

我們?cè)诠窘佑|的軟件開(kāi)發(fā)，一般使用快速原型模型，我們會(huì)在短時(shí)間內(nèi)根據(jù)用戶需求開(kāi)發(fā)出測(cè)試版。然后拿這個(gè)Demo與客戶交流，然后用戶會(huì)提出不足之處我們?cè)谧鞒鲂薷模绱朔磸?fù)一步步達(dá)到客戶的最終需求。

[實(shí)習(xí)體會(huì)]

在飛速發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)成為人們快速獲取、發(fā)布和傳遞信息的重要渠道，它在人們政治、經(jīng)濟(jì)、生活等各個(gè)方面發(fā)揮著重要的作用。它已成為政府、企事業(yè)單位信息化建設(shè)中的重要組成部分，從而倍受人們的重視。經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的實(shí)習(xí)，讓我對(duì)計(jì)算機(jī)又有了新的認(rèn)識(shí)。

1.開(kāi)拓了我們的視野

平時(shí)我們都是就書(shū)本有理論講理論，對(duì)于一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作環(huán)節(jié)很少接觸，更不用說(shuō)去親自操作一下。所以原來(lái)的書(shū)本知識(shí)是紙上談兵，想當(dāng)然，這一次我們可以深入公司的最基層——了解客戶、編寫(xiě)代碼，將我們的一些理論在他們的生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中找到影子。

2.責(zé)、權(quán)、利、效相結(jié)合使企業(yè)每個(gè)員工都成為一個(gè)高效率的責(zé)任中心，各個(gè)職能部有相應(yīng)的考核指標(biāo)責(zé)任，也有相應(yīng)的權(quán)利，同樣按照工作考檢結(jié)果，檢算工資待遇效益也體現(xiàn)出來(lái)。那為什么就不能將學(xué)生變成員工一樣成為一個(gè)有責(zé)任心的人呢？原因是我們教育的評(píng)價(jià)制度沒(méi)有相應(yīng)的“利”，或者是我們的學(xué)生無(wú)法看到這個(gè)“利”字吧。

3.如果你是人才

你是金子，終有一天你會(huì)被發(fā)現(xiàn)的，這就要求我們的學(xué)生能立足基層，放下架子、面子、能刻苦耐勞，最終你都會(huì)被重用。我們?cè)诮虒W(xué)上也深有體會(huì)，平時(shí)在課堂上講理論，學(xué)生不愛(ài)聽(tīng)，或者說(shuō)難以理解，原因是學(xué)生沒(méi)法看到這個(gè)理論后面的“利”字。目的性不強(qiáng)也就難產(chǎn)生動(dòng)力、壓力。更加不要說(shuō)接受和消化，造成了厭學(xué)，而我們有的畢業(yè)生一出到企業(yè)，企業(yè)的管理層因?yàn)檫@個(gè)崗位必須要人頂替，一般情況下，企業(yè)是要求上一個(gè)員工必須帶熱下一個(gè)員工之后才能離職，這就使我們的畢業(yè)生有了一個(gè)壓力、動(dòng)力，目標(biāo)也相當(dāng)?shù)拿鞔_，恨不

得兩三天立即學(xué)會(huì)，一門(mén)心思都放在這項(xiàng)工作上，為了在這個(gè)短的一個(gè)星期里能勝任這份工，他也恨不得有三頭六臂去接受，去學(xué)習(xí)不懂的就問(wèn)，甚至找書(shū)本，找以前的老師，真正感受到了危機(jī)起，書(shū)到用時(shí)方恨少。

4.學(xué)習(xí)心得

在實(shí)習(xí)過(guò)程中我們要努力完成一個(gè)項(xiàng)目，有時(shí)候我們連夜的加班趕進(jìn)度、學(xué)東西只為對(duì)得起每一個(gè)CASE（項(xiàng)目，單），對(duì)于剛剛走出大學(xué)沒(méi)有工作經(jīng)驗(yàn)的我們實(shí)在是力不從心，我們需要時(shí)時(shí)刻刻學(xué)習(xí)，來(lái)完成我們的項(xiàng)目。能看見(jiàn)自己做出來(lái)的東西被客戶快樂(lè)輕松的使用，是我最開(kāi)心的事兒。

5.團(tuán)隊(duì)精神

公司對(duì)團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)，使店內(nèi)員工齊心協(xié)力，擰成一股繩，朝著一個(gè)目標(biāo)努力，對(duì)公司來(lái)說(shuō)，團(tuán)隊(duì)要達(dá)到的目標(biāo)即是自己所努力的方向，團(tuán)隊(duì)整體的目標(biāo)順勢(shì)分解成各個(gè)小目標(biāo)，在每個(gè)員工身上得到落實(shí)。團(tuán)隊(duì)精神則通過(guò)對(duì)群體意識(shí)的培養(yǎng)，通過(guò)員工在長(zhǎng)期的實(shí)踐中形成的習(xí)慣、信仰、動(dòng)機(jī)、興趣等文化心理，來(lái)溝通人們的思想，引導(dǎo)人們產(chǎn)生共同的使命感、歸屬感和認(rèn)同感，反過(guò)來(lái)逐漸強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)精神，產(chǎn)生一種強(qiáng)大的凝聚力。

[總結(jié)]

“在大學(xué)里學(xué)的不是知識(shí)，而是一種叫做自學(xué)的能力”。不管以后你進(jìn)入社會(huì)還是在哪都一樣，學(xué)習(xí)是最重要的。在這個(gè)知識(shí)先進(jìn)的科技社會(huì)，不學(xué)習(xí)就代表落后，很快就會(huì)被淘汰，因此，自學(xué)至關(guān)重要，要有通過(guò)各種渠道學(xué)習(xí)的能力，要有分辨信息的能力，這些都是必不可分的。

盡管在這一個(gè)多月內(nèi)，每天都在學(xué)習(xí)，但是感覺(jué)很充實(shí)，很滿足，不至于天天無(wú)聊極致，無(wú)所事事。我不僅學(xué)習(xí)到了知識(shí)，更學(xué)習(xí)了做事時(shí)的意志精神。雖然，天天都得起來(lái)學(xué)習(xí)，看著別人每天睡到自然醒，上網(wǎng)玩游戲，而自己要起床去圖書(shū)館看書(shū)，但是自己仍感覺(jué)很幸福，因?yàn)槲矣心繕?biāo)，有動(dòng)力，自己每天都在進(jìn)步，每天都在成長(zhǎng)，以后我會(huì)一直這樣下去，讓自己保持好心態(tài)，面對(duì)每一天，面對(duì)社會(huì)，面對(duì)生活。

指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：

實(shí)習(xí)報(bào)告成績(jī)：

指導(dǎo)老師簽名：

年月日

第五篇：基于ARM嵌入式的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于ARM嵌入式的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：基于ARM 內(nèi)核的嵌入式系統(tǒng)在遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用。核心部分主要包 括 ARM 嵌入式平臺(tái)設(shè)計(jì)及 μC-OS 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)移植；人機(jī)交互界面 μCGUI 的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；遠(yuǎn)程通訊及自動(dòng)報(bào)警等；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還考慮到了擴(kuò)展性和通用性以及與其他監(jiān)控設(shè)備無(wú)縫連接等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞： ARM；μC/OS-II；μCGUI；遠(yuǎn)程監(jiān)控 引言

監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)已成為現(xiàn)代化生產(chǎn)、生活中不可缺少的重要組成部分。目前，監(jiān)控系列產(chǎn)品 種類(lèi)繁多，大部分廣泛應(yīng)用于交通、醫(yī)院、銀行、家居、學(xué)校等安防領(lǐng)域。

隨著嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)，尤其是基于 ARM 內(nèi)核芯片的嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛。本文設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)除了作為安防功能外，還可以應(yīng)用于以下領(lǐng)域：通訊領(lǐng)域：遠(yuǎn)程通訊、視頻會(huì)議和視頻點(diǎn)播、證券、遠(yuǎn)程教育等。醫(yī)療領(lǐng)域：病房監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程診斷等。工業(yè)領(lǐng)域：遠(yuǎn)程設(shè)備診斷、維護(hù)、維修，遠(yuǎn)程生產(chǎn)監(jiān)控等。家用領(lǐng)域：家用電器遠(yuǎn)程維護(hù)；電、氣、火等重大事故自動(dòng)報(bào)警等。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)組成

本文設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要由中心控制器、數(shù)據(jù)終端、傳感器模塊、通訊模塊、接口模塊等幾部分組成。系統(tǒng)組成圖（如圖 1）。

2.2中心控制器 系統(tǒng)核心負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集判斷處理。為了提高系統(tǒng)工作效率，這里使用的是三星公司的 S3C2410芯片作為處理器。S3C2410 芯片是一款高性?xún)r(jià)比的 ARM 芯片，非常適合作手機(jī)、PDA 等手持設(shè)備。主要特性包括： ARM920T 內(nèi)核，最高工作頻率 203MHz，LCD 控制器：可直接驅(qū)動(dòng)真彩液晶屏，最高支持 2048×1024 真彩液晶屏，2 個(gè) USB Host端口，1 個(gè)USB Device端口，支持 Nand flash 啟動(dòng)模式，SD 卡接口，UART、IIC、SPI、IIS 等多種類(lèi) 型串行接口，4 通道DMA。

本文的監(jiān)控系統(tǒng)的 CPU 核心部分使用的是標(biāo)準(zhǔn)的 SO-DIMM200 金手指接口，便于后期維護(hù)和升級(jí)。如果該監(jiān)控系統(tǒng)的使用環(huán)境較為苛刻，可以將 CPU替換為S3C2440芯片。S3C2440完全兼容S3C2410全部特性（注意：芯片引腳不完全兼容）。與S3C2410芯片相比，S3C2440的性能更為優(yōu)越：最高工作頻率可達(dá)500MHz，內(nèi)部集成CMOS攝像頭接口，但價(jià)格較昂貴。

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)組成框圖

2.3數(shù)據(jù)終端 數(shù)據(jù)終端的主要功能是對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，及時(shí)將數(shù)據(jù)匯報(bào)給監(jiān)控人員。同時(shí)，監(jiān)控人員可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，使用數(shù)據(jù)終端對(duì)監(jiān)控的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。數(shù)據(jù)終端最大優(yōu)勢(shì) 就是安全、可靠、便于攜帶。一般情況下為了節(jié)約成本，可以將手機(jī)、PDA 等移動(dòng)通訊設(shè)備作為數(shù)據(jù)終端使用。但是如果作為對(duì)高危環(huán)境或精密儀器的監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)終端需要專(zhuān)業(yè)定制。這里使用的是中心控制器的作為數(shù)據(jù)終端，即中心控制器既作為數(shù)據(jù)采集發(fā)送中心，也可數(shù)據(jù)接收處理中心使用。

2.4通訊模塊

通訊模塊主要負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊。帶有 RS232/485、GPRS、CDMA 等一種或多種通訊 方式。需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和用戶需要進(jìn)行定制。通訊模塊與控制器通過(guò)接口總線連接，連接 方式為 TTL/RS232/RS485 等。

2.5傳感器模塊

傳感器模塊的主要功能是感知外部環(huán)境，對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。由人體紅外傳感器、振動(dòng)傳感器、超聲波傳感器、可燃?xì)怏w傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等一種或多種傳感 器組成?？筛鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)環(huán)境不同進(jìn)行定制。

2.6接口模塊

接口模塊主要作為系統(tǒng)擴(kuò)展功能使用，將控制器的 A/D 轉(zhuǎn)換、I2C、SPI 等多種接口進(jìn)行 外部擴(kuò)展。接口模塊沒(méi)有特定的功能，但可以根據(jù)需要與其他設(shè)備連接，例如可以與工業(yè)儀 器儀表或設(shè)備連接，實(shí)時(shí)對(duì)儀器或設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。

接口模塊雖然不是監(jiān)控系統(tǒng)的主要部分，但是對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)卻是不可缺少。因?yàn)楸疚牡谋O(jiān)控系統(tǒng)主要考慮到了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和與其它系統(tǒng)無(wú)縫連接。通過(guò)接口模塊可以很方 便的對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，并且可以實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)或設(shè)備的無(wú)縫連接。這也是本系統(tǒng)區(qū)優(yōu) 于其他監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能。軟件設(shè)計(jì)

3.1工作軟件

系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，這里只給出了整個(gè)工作軟件流程（如圖 2）。

圖2 軟件流程圖

3.2操作系統(tǒng)移植

S3C2410 芯片支持多種嵌入式操作系統(tǒng)，如 WINCE、uCLinux 等。但考慮到監(jiān)控系統(tǒng) 的實(shí)時(shí)性要求，這里使用的是 μC/OS-II 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。μC/OS-II 是一個(gè)源碼公開(kāi)、可移植、可固化、可裁剪、占先式的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。其絕大部分源碼是用 ANSI C 寫(xiě)的。整個(gè)嵌入式系統(tǒng)分為兩大層：硬件層和軟件層。這里主要研究軟件層的架構(gòu)。軟件層主要分為四個(gè)部分：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核，與處理器相關(guān)部分，與應(yīng)用程序相關(guān)部分，用戶的應(yīng)用程序。移植 μC/OS-II 系統(tǒng)需要修改的文件有：應(yīng)用程序相關(guān)文件： OS_CFG.H INCLUDE.H； 處理器相關(guān)文件： OS_CPU.H、OS_CPU_A.ASM、OS_CPU_C.C。

3.2.1 與處理器相關(guān)的代碼

這是移植中最關(guān)鍵的部分。內(nèi)核將應(yīng)用系統(tǒng)和底層硬件有機(jī)的結(jié)合成一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，要 使同一個(gè)內(nèi)核能適用于不同的硬件體系，就需要在內(nèi)核和硬件之間有一個(gè)中間層，這就是與 處理器相關(guān)的代碼。處理器不同。這部分代碼也不同。我們?cè)谝浦矔r(shí)需要自己移植這部分代 碼。

a）OS_CPU.H

包括了用#define 定義的與處理器相關(guān)的常量，宏和類(lèi)型定義，有系統(tǒng)數(shù)據(jù)類(lèi)型定義,棧 增長(zhǎng)方向定義，關(guān)中斷和開(kāi)中斷定義，系統(tǒng)軟中斷的定義等等。

b)OS_CPU_A.ASM

這部分需要對(duì)處理器的寄存器進(jìn)行操作，所以必須用匯編語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)。包括四個(gè)子函數(shù)： OSStartHighRdy()，OSCtxSw()，OSIntCtxSw()，OSTickISR()。OSStartHighRdy()在多任務(wù)系統(tǒng)啟動(dòng)函數(shù) OSStart()中調(diào)用。完成的功能是:設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行標(biāo)志位 OSRunning = TRUE；將就緒表中最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的棧指針 Load 到 SP 中，并強(qiáng)制中斷返回。這樣就緒的最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)就如同從中斷里返回到運(yùn)行態(tài)一樣，使得整個(gè)系統(tǒng)得以運(yùn)轉(zhuǎn)。OSCtxSw()在任務(wù)級(jí)任 務(wù)切換函數(shù)中調(diào)用的。任務(wù)級(jí)切換是通過(guò) SWI 或者 TRAP 人為制造的中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的。ISR 的向 量地址必須指向 OSCtxSw()。這一中斷完成的功能：保存任務(wù)的環(huán)境變量(主要是寄存器的值, 通過(guò)入棧來(lái)實(shí)現(xiàn)),將當(dāng)前 SP 存入任務(wù) TCB 中，載入就緒最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的 SP,恢復(fù)就緒最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的環(huán)境變量，中斷返回。這樣就完成了任務(wù)級(jí)的切換。OSIntCtxSw()在退出中斷 服務(wù)函數(shù) OSIntExit()中調(diào)用,實(shí)現(xiàn)中斷級(jí)任務(wù)切換.由于是在中斷里調(diào)用，所以處理器的寄存器入棧工作已經(jīng)做完，就不用作這部分工作了。具體完成的任務(wù)；調(diào)整棧指針(因?yàn)檎{(diào)用函數(shù)會(huì)使任務(wù)棧結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)任務(wù)切換時(shí)堆棧標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)不一致)，保存當(dāng)前任務(wù) SP，載入就緒 最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的 SP，恢復(fù)就緒最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的環(huán)境變量，中斷返回。這樣就完成了中斷級(jí)任務(wù)切換。OSTickISR()系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍中斷服務(wù)函數(shù)，這是一個(gè)周期性中斷，為內(nèi)核提供

時(shí)鐘節(jié)拍。頻率越高系統(tǒng)負(fù)荷越重。其周期的大小決定了內(nèi)核所能給應(yīng)用系統(tǒng)提供的最小時(shí) 間間隔服務(wù)。一般只限于 ms 級(jí)(跟 MCU 有關(guān)),對(duì)于要求更加苛刻的任務(wù)需要用戶自己建立中斷來(lái)解決.該函數(shù)具體內(nèi)容：保存寄存器(如果硬件自動(dòng)完成就可以省略)，調(diào) OSIntEnter()，調(diào)用 OSTimeTick()，調(diào)用 OSIntExit()，恢復(fù)寄存器，中斷返回。

c)OS_CPU_C.C

該文件中共定義了 6 個(gè)函數(shù)，但是最重要的是 OSTaskStkInit().其他都是對(duì)系統(tǒng)內(nèi)核的擴(kuò)展 時(shí)用的.OSTaskStkInit()是在用戶建立任務(wù)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部自己調(diào)用的，對(duì)用戶任務(wù)的堆棧進(jìn)行初始化。使建立好的進(jìn)入就緒態(tài)任務(wù)的堆棧與系統(tǒng)發(fā)生中斷并且將環(huán)境變量保存完畢時(shí) 的棧結(jié)構(gòu)一致。這樣就可以用中斷返回指令使就緒的任務(wù)運(yùn)行起來(lái)。

3.2.2與應(yīng)用相關(guān)的代碼

這部分包括兩個(gè)文件：OS_CFG.H, INCLUDES.H。用戶根據(jù)自己的應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)定制合適 的內(nèi)核服務(wù)功能。OS_CFG.H 來(lái)配置內(nèi)核，用戶根據(jù)需要對(duì)內(nèi)核進(jìn)行定制，留下需要的部分,去掉不需要的部分，設(shè)置系統(tǒng)的基本情況。比如系統(tǒng)可提供的最大任務(wù)數(shù)量，是否定制郵箱服務(wù)，是否需要系統(tǒng)提供任務(wù)掛起功能，是否提供任務(wù)優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)改變功能等等。INCLUDES.H 系統(tǒng)頭文件，整個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)程序所需要的文件，包括了內(nèi)核和用戶的頭文件。

3.3用戶圖形接口

雖然 μC/OS-II 操作系統(tǒng)具有很高的實(shí)時(shí)性，但不像 WINCE、uCLinux 等操作系統(tǒng)那樣 有良好的圖形界面支持。所以，在使用液晶和觸摸屏的情況下需要移植用戶圖形接口程序。這里使用的是 μC/GUI。μC/GUI 是一個(gè)軟件模塊集合，通過(guò)該模塊可以在我們的嵌入式產(chǎn)品 中加入用戶圖形接口（GUI）。μC/GUI 具有很高的執(zhí)行效率，并且與處理器和 LCD 控制器相 獨(dú)立。該模塊可以工作在單任務(wù)或者多任務(wù)環(huán)境，可以支持不同大小的顯示方式。

通過(guò) μC/GUI 我們可以很方便的在液晶屏繪制圖形和界面。如果需要多種字體支持，必 須自己將相應(yīng)的字體字庫(kù)加入到 μC/GUI 中。為了避免出現(xiàn)亂碼，盡量使用 GB2312 國(guó)標(biāo)字庫(kù)。

3.4關(guān)于字庫(kù)的兼容性問(wèn)題

我們國(guó)內(nèi)通常使用的漢字字庫(kù)是 GB 碼，但國(guó)際上使用的是 UNICODE 碼，所以如果數(shù)據(jù)終端使用的是手機(jī)、PDA 等移動(dòng)通信設(shè)備，那么在數(shù)據(jù)發(fā)送前必須進(jìn)行字碼轉(zhuǎn)換，即 GB 碼 轉(zhuǎn)換為 UNICODE 碼或者 UNICODE 碼轉(zhuǎn)換為 GB 碼。由于 GB 碼與 UNICODE 碼在排列組合上沒(méi)有任何規(guī)律，所以通常字碼轉(zhuǎn)換的方法就是 查表法。

4結(jié)束語(yǔ)

基于 ARM9 嵌入式系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)與以往的監(jiān)控系統(tǒng)不同，高性能的處理器芯片大大提高了系統(tǒng)的性能。使監(jiān)控系統(tǒng)能夠工作在比較惡劣的環(huán)境中。并且在設(shè)計(jì)上充分考慮到了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和兼容性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的無(wú)縫連接。以滿足不同工作環(huán) 境的需要。

作者創(chuàng)新觀點(diǎn)：本文設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用范圍更廣，更靈活、方便。通過(guò)各個(gè)功能模塊 的不同組合，可以十分方便快速的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)系域，真正實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化且具有較高 的性?xún)r(jià)比。