学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于uClinux的嵌入式Internet技术的研究与实现

作　者: 张家奇
导　师: 于飞
学　校: 青岛科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 嵌入式系统 uClinux 嵌入式Internet 嵌入式Web服务器
分类号: TP316
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 329次
引　用: 14次
阅　读: 论文下载

内容摘要

基于以太网的远程控制是控制领域发展的必然趋势,嵌入式Internet技术是其中的一个关键问题。嵌入式Internet是近几年随着嵌入式系统的广泛应用和计算机网络技术的发展而发展起来的一项新兴概念和技术。工控设备、信息家电和个人通讯产品等嵌入式系统的智能化、网络化越来越要求将大量的非网络设备接入Internet,并且用户可以通过Web浏览器在任何时候、任何地方监控现场数据和设备。嵌入式Internet就是这种能让嵌入式设备接入Internet的技术。本文的工作就是采用了ARM芯片和uClinux操作系统实现了嵌入式Internet技术。本文首先介绍了一款具有优秀的网络性能并且开源的操作系统——uClinux。并且为其在宿主机上搭建了开发和编译环境,介绍了如何进行内核配置。本文使用的微处理器是三星公司的S3C4510B,它内嵌一个以太网控制器,非常适合于本文的应用。对于目标板的硬件主要介绍了电源、JTAG接口、Flash和SDRAM存储器、以太网、串行口等模块。在网络技术方面主要讲解了TCP/IP协议和HTTP协议,它们是网络通信的基础。然后介绍了嵌入式Web服务器,在Boa服务器的基础上实现了动态Web技术,完成了真正的人机交互功能。接着用3个具有代表性的实验对上述工作做了总结,而且对设备的控制全都是通过驱动程序实现的。对目标板I/O端口上小灯的控制,说明了可以直接采用I/O端口接入简单设备;通过串行口的通信,更加扩展了其功能,甚至可以接入一个轻型网络。在本文的最后,介绍了正在研发中的SU200以太网改造项目,作为一个案例来讨论了如何实现远程控制中的嵌入式Internet技术。

全文目录

1 绪论  9-19
  1.1 基于Internet的远程控制介绍  9-11
    1.1.1 传统的远程控制  9-10
    1.1.2 基于Internet的远程控制  10
    1.1.3 基于Internet的远程控制中需要解决的问题  10-11
  1.2 嵌入式Internet技术  11-14
    1.2.1 嵌入式Internet的概念和特点  11-12
    1.2.2 嵌入式Internet的研究意义  12-13
    1.2.3 嵌入式Internet的研究现状  13-14
    1.2.4 嵌入式Internet解决的关键问题  14
  1.3 嵌入式系统  14-17
    1.3.1 嵌入式系统的定义及特点  14-15
    1.3.2 嵌入式系统的应用  15-16
    1.3.3 嵌入式系统的发展趋势  16-17
  1.4论文的背景  17
  1.5 论文所做的工作  17-19
2 嵌入式操作系统——uClinux  19-29
  2.1 uClinux简介  19-20
  2.2 uClinux针对无MMU的特殊处理  20-21
    2.2.1 内存管理  20-21
    2.2.2 多进程处理  21
  2.3 uClinux的小型化方法  21-22
    2.3.1 uClinux的内核加载方式  21
    2.3.2 uClinux的根(root)文件系统  21-22
    2.3.3 uClinux的应用程序库  22
  2.4 建立uClinux开发环境  22-23
    2.4.1 为宿主机安装Linux  22-23
    2.4.2 建立交叉编译器  23
    2.4.3 在Windows端安装ftp工具  23
  2.5 编译uClinux内核  23-27
  2.6 内核的加载运行  27
  2.7 本章小结  27-29
3 嵌入式系统的硬件设计与实现  29-37
  3.1 S3C4510B微处理器介绍  29
  3.2 系统电源及复位电路  29-30
  3.3 调试端口(JTAG)模块  30-31
  3.4 Flash和SDRAM模块  31-33
    3.4.1 Flash模块  31-32
    3.4.2 SDRAM模块  32-33
  3.5 以太网模块  33-35
  3.6 串行口模块  35-36
  3.7 本章小结  36-37
4 嵌入式Linux网络技术  37-57
  4.1 TCP／IP网络简介  37-39
    4.1.1 网络接口层  38
    4.1.2 互联网层  38
    4.1.3 传输层  38
    4.1.4 应用层  38-39
  4.2 嵌入式Linux环境下的Socket编程  39-45
    4.2.1 Socket定义  39
    4.2.2 Socket编程相关数据类型定义  39
    4.2.3 基本套接字调用  39-41
    4.2.4 数据流和数据报通信  41-42
    4.2.5 面向连接的客户／服务器编程实例  42-45
  4.3 HTTP协议  45-48
    4.3.1 HTTP协议简介  45-46
    4.3.2 HTTP协议的运作方式  46-48
  4.4 嵌入式Web服务器  48-50
    4.4.1 概述  48
    4.4.2 原理和功能  48-49
    4.4.3 建立Boa服务器  49-50
  4.5 CGI技术  50-53
    4.5.1 CGI简介  50-51
    4.5.2 CGI原理  51
    4.5.3 CGI工作流程  51-52
    4.5.4 CGI的参数传递方式  52-53
    4.5.5 CGI的参数传递规则  53
  4.6 应用举例  53-56
  4.7 本章小结  56-57
5 嵌入式Internet技术的实现  57-70
  5.1 实验功能介绍  57-58
  5.2 嵌入式Linux驱动程序开发  58-63
    5.2.1 嵌入式Linux驱动程序简介  58-59
    5.2.2 设备驱动程序的组成  59
    5.2.3 设备文件接口  59-61
    5.2.4 设备驱动程序的编写  61-63
  5.3 串口通信相关  63-64
  5.4 实验演示  64-69
  5.5 本章小结  69-70
6 高压直流输电系统中SU200的以太网接入研究  70-79
  6.1 高压直流输电概况  70
  6.2 SU200改造任务  70-75
    6.2.1 SU200介绍  71
    6.2.2 SU200的改造计划  71-72
    6.2.3 增加以太网通信方案的必要性  72-73
    6.2.4 SU200的改造方案  73-75
  6.3 关键技术的解决方案  75-78
    6.3.1 提高以太网通信响应实时性的方法  75-76
    6.3.2 提高网络生存性的方法  76-77
    6.3.3 实时操作系统的研究  77-78
  6.4 本章小结  78-79
7 结束语  79-80
参考文献  80-83
附录一：字符型设备驱动程序  83-87
附录二：实验程序  87-93
致谢  93-94
攻读硕士研究生期间发表的学术论文  94-95
独创声明和学位论文版权使用授权书  95

基于uClinux的嵌入式Internet技术的研究与实现

内容摘要

全文目录

相似论文