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基于ARM开发板uCLinux的网络控制系统设计与实现

发布时间:2020-07-01 01:45:07 阅读: 来源:煤气过滤器厂家

引言 随着网络和通信技术的发展,嵌入式系统现已进入高速发展阶段。并在社会各个领域得到了广泛的应用。本文介绍了一种采用ARM+uCLinux作为开发平台。实现基于TCP/IP的远程系统监控.从而取代传统单片机来实现数据采集、预处理和通信功能;并依靠互联网将数据向上位机传送,同时支持远端客户对设备进行远程控制,从而实现远程监控功能的具体方法。

1 系统平台的构建

本系统由嵌入式平台服务器、前端控制器、前端传感器、客户端和配置PC组成。开发时可通过配置PC来下载系统和应用软件。嵌入式系统平台能够收集现场数据。并传送到远端客户机,之后由远端客户机对数据进行处理,接着发送控制信号给系统服务器,以便通过前端控制器对设备进行远程控制。其系统结构如图1所示。

1.1 硬件开发平台

该系统的硬件开发平台可选择SmartARM2200。该嵌入式设备的核心是ARM7TDMI的LPC2210.开发板自身具有A/D转换器和多个GPIO(通用I/O)口,可对工业现场的各种设备、仪表进行数据采集和监控。使用时,只要将相应的传感器信号接入控制器的端口即可。其开发板系统的硬件配置如图2所示。

1.2 uCLinux操作系统

操作系统是嵌入式设备软件的核心部分。本系统采用uCLinux系统平台来完成对硬件系统的管理和维护。uCLinux是广泛应用于微控制领域的一种嵌入式Linux操作系统。它通过对标准Linux内核的裁减,可去除虚拟内存管理部分代码,以对内存分配进行优化。从而达到提高系统运行效率的目的。uCLinux则可经过各方面的小型化改造形成一个高度优化、代码紧凑的嵌入式Linux,它保留了Linux的大多数优点,包括稳定、良好的移植性、优秀的网络功能、完备的文件系统支持、丰富的API等。

1.3 uCLinux在ARM平台上的移植

若将uCLinux移植到SmartARM2200上,需要进行以下四个步骤:

(1)下载源码,建立交叉编译环境

uCLinux是自由软件(完全开放代码)。用户可以直接从http://www.uclinux.org/pub/uclinux处下载源代码并安装到Red Hat9.0系统下,以便正常在Red Hat9.0建立起交叉编译环境。

(2)配置和编译内核

进入到安装好的uCLinux目录,依次执行下面的命令:

make menuconfig;进入配置菜单后,选择Vendor/Product(厂商/产品)下的PHILIPS/lpc2200;用Kernel Version(内核版本)选择Linux-2.4.x,Libc Version(函数库版本)选择uClibc:其余内核和应用程序选项可根据情况选择。

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