引言

　　隨著網(wǎng)絡和通信技術的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)現(xiàn)已進入高速發(fā)展階段。并在社會各個領域得到了廣泛的應用。本文介紹了一種采用arm+uclinux作為開發(fā)平臺。實現(xiàn)基于tcp／ip的遠程系統(tǒng)監(jiān)控．從而取代傳統(tǒng)單片機來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、預處理和通信功能；并依靠互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)向上位機傳送，同時支持遠端客戶對設備進行遠程控制，從而實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能的具體方法。

　　1 系統(tǒng)平臺的構建

　　本系統(tǒng)由嵌入式平臺服務器、前端控制器、前端傳感器、客戶端和配置pc組成。開發(fā)時可通過配置pc來下載系統(tǒng)和應用軟件。嵌入式系統(tǒng)平臺能夠收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)。并傳送到遠端客戶機，之后由遠端客戶機對數(shù)據(jù)進行處理，接著發(fā)送控制信號給系統(tǒng)服務器，以便通過前端控制器對設備進行遠程控制。其系統(tǒng)結構如圖1所示。

　　1．1 硬件開發(fā)平臺

　　該系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺可選擇smartarm2200。該嵌入式設備的核心是arm7tdmi的lpc2210．開發(fā)板自身具有a／d轉換器和多個gpio(通用i／o)口，可對工業(yè)現(xiàn)場的各種設備、儀表進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。使用時，只要將相應的傳感器信號接入控制器的端口即可。其開發(fā)板系統(tǒng)的硬件配置如圖2所示。

　　1．2 uclinux操作系統(tǒng)

　　操作系統(tǒng)是嵌入式設備軟件的核心部分。本系統(tǒng)采用uclinux系統(tǒng)平臺來完成對硬件系統(tǒng)的管理和維護。uclinux是廣泛應用于微控制領域的一種嵌入式linux操作系統(tǒng)。它通過對標準linux內核的裁減，可去除虛擬內存管理部分代碼，以對內存分配進行優(yōu)化。從而達到提高系統(tǒng)運行效率的目的。uclinux則可經過各方面的小型化改造形成一個高度優(yōu)化、代碼緊湊的嵌入式linux，它保留了linux的大多數(shù)優(yōu)點，包括穩(wěn)定、良好的移植性、優(yōu)秀的網(wǎng)絡功能、完備的文件系統(tǒng)支持、豐富的api等。

　　1．3 uclinux在arm平臺上的移植

　　若將uclinux移植到smartarm2200上，需要進行以下四個步驟：

　　(1)下載源碼，建立交叉編譯環(huán)境

　　uclinux是自由軟件(完全開放代碼)。用戶可以直接從http：／／www．uclinux．org／pub／uclinux處下載源代碼并安裝到red hat9．0系統(tǒng)下，以便正常在red hat9．0建立起交叉編譯環(huán)境。

　　(2)配置和編譯內核

　　進入到安裝好的uclinux目錄，依次執(zhí)行下面的命令：

　　make menuconfig；進入配置菜單后，選擇vendor／product(廠商／產品)下的philips／lpc2200；用kernel version(內核版本)選擇linux-2．4．x，libc version(函數(shù)庫版本)選擇uclibc：其余內核和應用程序選項可根據(jù)情況選擇。

　　make dep

　　make clean

　　make lib_only

　　make user_only

　　make romfs

　　make image

　　make

　　編譯結束后會在uclinux安裝目錄下生成romfs．img文件，利用它可以制作ram disk，然后在linux-2．4．x目錄下生成elf格式的linux內核文件，并以下列方式將其轉換成bin格式：

　　#arm-elf-objcopy-o binary linux linux．bin

　　從而生成下載用的uclinux內核鏡像文件linux．bin。

　　(3)制作ram disk掛栽根文件系統(tǒng)

　　首先創(chuàng)建一個512 kb的虛擬磁盤，并將虛擬磁盤文件格式轉化成ext2格式：

　　dd if／dev／zero of=initrd．img bs=1024 count=512

　　mkfs．ext2-c init．img

　　然后將init．img和romfs．img加載到主機文件系統(tǒng)上，并在ram中建立需要的目錄：／bin，／dev，／etc，／var，進而拷貝rom中的文件到ram目錄中。

　　下來在ram盤dev目錄下創(chuàng)建設備節(jié)點：

　　#mknod ram／dev／ttys0 c 4 64

　　#mknod ram／dev／console c 5 1

　　最后卸載init．img和romfs．img，并應確保init．img修改已保存，至此，ram disk便創(chuàng)建完成。

　　(4)下載內核和文件系統(tǒng)

　　正確設置主板啟動選擇跳線。主板加電后，在超級終端上便可以看到bootloader引導信息，可選擇默認的ftp連接，并使用bootloader默認的ip進行下載，然后啟動gftp，輸入主板默認的ip和端口號。這樣，linux主機就可以和主機連接，最后選擇需要下載的linux內核文件和ram盤及相關的配置文件即可。

　　2 監(jiān)控系統(tǒng)功能的實現(xiàn)

　　監(jiān)控系統(tǒng)主要由3個部分組成：數(shù)據(jù)采集部分，設備控制部分，數(shù)據(jù)傳輸部分。數(shù)據(jù)采集部分可對傳感器信號進行a／d轉換，并對采集到的數(shù)據(jù)進行簡單的處理，同時提供調整運行參數(shù)的接口。數(shù)據(jù)傳輸部分可將采集的數(shù)據(jù)傳送到遠端的主機，并接收遠端主機的控制信息。遠端主機則對傳輸過來的遠程數(shù)據(jù)進行處理、存儲和顯示，并可以修改數(shù)據(jù)采集部分的參數(shù)以控制數(shù)據(jù)采集，同時依據(jù)采集