μclinux的嵌入式远程控制系统综合设计

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1、两华大学硕士学位论文嵌入式技术已经广泛应用于过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、智能家电等领域．网络技术的飞速发展，也使得大量的各种各样的嵌入式产品要赋予新的概念．一般来说嵌入式系统具有以下一些特点“1Ksl。(1)嵌入式系统通常极其关注成本；(2)嵌入式系统通常有实时性约束；(3)嵌入式系统软件要求极高的稳定性和错误处理能力；(4)嵌入式系统大多有严格的功耗约束；(5)嵌入式系统的系统资源比通用计算机系统少的多；(6)嵌入式系统通常在ROM中存放所有的目标代码；(7)嵌入式微处理器包含专用调试电路。嵌入式系统快速发展目前主要是由于两

2、个方面技术的快速发展，一方面是芯片制造技术的快速发展和半导体制造工艺的日益提高。现在芯片工艺使得芯片的体积更小、结构越来越复杂、功耗越来越低、寿命越来越长、处理能力也越来越快．另一方面，各个嵌入式系统系统软件的出现和发展，解决了上一代嵌入式系统那种缺乏统一管理的状态。例如，在多任务嵌入式系统中，为了保证每个任务及时执行，需要对重要性各不相同的任务进行统筹兼顾的合理调度。1．3课题背景及论文所做的研究工作嵌入式芯片与嵌入式操作系统及其相应软硬件产品的快速发展成为嵌入式技术发展的强劲动力，同时互联网的成功极大地推动了整个社会的信息化，网络化。于是，嵌入式

3、系统与网络结合的技术迅速渗透到日常生活的各个领域。人们希望当一台设备具有网络功能时，可以在任何时间、任何地点、使用任何平台随时查看设备的实时状态，并在远程实现对这台设备的监视、控制、诊断、测试和配置等。预计在不远的将来，我们使用的每台设备中都将有一个IP地址，与Intemet网络相连接，具有远程诊断和维护等功能。因此，嵌入式设备接入Internent是嵌入式技术一种必然的发展趋势，引发了工业控制领域的深刻技术变革，也使各个孤立的设备节点之间彼此之间有了联系。两华大学硕士学位论文在此背景下论文通过阅读大量的科技文献及相关实践研究的基础上，分析研究了嵌入

4、式intemet技术特点、gCLinux操作系统的架构和构建以及嵌入式WebServer系统的设计和实现，并在此基础上完成p,CLinux嵌入式远程控制系统的综合设计。总观全文由六章组成，每章主要的内容如下。第一章绪论。主要介绍课题工作的背景，分析了远程监控系统的发展历史与研究意义，及嵌入式系统的概念和特点并依此总结了提出本课题必要性和主要工作。第二章gCLinux操作系统的平台构建。分析嵌入式操作系统的选择、分析gCLinux操作系统的特点、组成，具体裁剪移植过程以及交叉编译环境的建立，从而最终构建好远程控制系统的运行平台，并给出了普遍的嵌入式应用

5、开发实例以验证系统平台工作可靠性。第三章远程控制系统中的MiniGUI研究。本章分析了在嵌入式Linux下的GU概况，及典型的几种嵌入式GUI，并通过多方面比较对所选择适合本课题的MiniGUI。同时，在对MiniGUI的体系结构、特点等方面进行研究的基础上，实现MiniGUI在的移植以及应用程序的开发。第四章嵌入式Internet技术的远程控制系统。重点分析了嵌入式系统与网络技术的结合，分析常见的C／S和B／S两种通信模式的特点、CGI的原理其及编程，并在最后实现了嵌入式的Boa服务器技术。第五章控制系统测试。分析在开发平台上模拟远程控制技术在具体

6、实例上的实现并给出最终的结果。第六章总结和展望。总结本课题的研究内容以及实际应用情况并展望了课题的进一步后续开发要点。4两华大学硕士学位论文第二章pCLinux操作系统平台构建2．1嵌入式操作系统2．1．1嵌入式操作系统简介IT技术的快速发展，互联网的迅速普及以及3C(计算机、通讯、消费电子)合一的加速，数字化时代已经来临。数字化时代的一大主流产品就是嵌入式接入设备，而嵌入式软件更是数字化产品的核心。因此，作为嵌入式软件的基础和龙头，嵌入式操作系统在产业发展过程中则扮演着越来越重要的角色。通过嵌入式操作系统，我们可以对整个系统的底层硬件设备进行管理，

7、对所有应用任务的运行进行调度；并且为用户提供了开发应用的接口，屏蔽了底层的很多细节。开发人员只须通过将应用程序分割成若干独立的任务模块来进行开发，这样大大简化应用程序的设计过程，缩短了开发周期，减少重复劳动，提高了开发产品的效率，提高知识创新的效率。在原来无嵌入式操作系统的情况下，添加一项新功能都有可能需要从头开始设计，随着系统越来越复杂，势必造成工作量大，易于出错，使得应用软件变得过于复杂，加大开发难度，难以保证系统的安全性和可靠性17]。嵌入式操作系统是在嵌入式系统启动后首先执行的管理程序，管理系统的软硬件环境。而用户的应用程序是运行于其上的各个

8、任务，嵌入式操作系统根据各个任务的要求，进行资源(包括CPU、存储器、外设等)管理、消息管理、任务调度、异常