計算機CAN-TCPIP網(wǎng)關的嵌入式WebServer研究

1、    計算機cantcpip網(wǎng)關的嵌入式webserver研究    肖飛 李巍摘要：介紹了計算機can、tcp/ip協(xié)議及其上開發(fā)的嵌入式can-tcp/ip網(wǎng)關，研究并實現(xiàn)了基于can-tcp/ip網(wǎng)關的嵌入式webserver。嵌入式can總線的web服務器大大提升了can-tcp/ip網(wǎng)關的易用性和實用性。關鍵詞：uclinux can-tcp/ip 嵌入式webserver一、can、tcp/ip概述can、tcp/ip是兩種應用非常廣泛的協(xié)議。tcp/ip是internet上廣為流行的協(xié)議，它是計算機之間的通信協(xié)議。但其傳輸方式和效率很難滿

2、足現(xiàn)場的要求。can是一種優(yōu)秀的現(xiàn)場總線，但遠程通訊卻又有許多不足。嵌入式產(chǎn)品的發(fā)展，尤其以源代碼開放為特征的linux的出現(xiàn)，把 tcp/ip和can兩種優(yōu)勢技術相結合的嵌人式系統(tǒng)具有很高的性能和實用性。二、嵌入式can-tcp/ip的網(wǎng)關嵌入式can-tcp/ip的網(wǎng)關是在uclinux系統(tǒng)上開發(fā)出來的，它實現(xiàn)can總線與以太網(wǎng)tcp/ip協(xié)議的轉換，通過以太網(wǎng)能夠進行can發(fā)送和can接收，要求網(wǎng)絡上的一臺pc能通過應用軟件操作網(wǎng)關，實現(xiàn)can信息的收發(fā)。 在局域網(wǎng)中運行在pc上編寫的基于windows的can-tcp/ip以太網(wǎng)通訊程序，通過以太網(wǎng)連接目標板，實現(xiàn)對can網(wǎng)絡信息的接收

3、并顯示，以及向can網(wǎng)絡發(fā)送信息。can-tcp/ip網(wǎng)關的硬件結構如圖1所示。三、嵌入式webserver嵌入式webserver可實現(xiàn)can總線網(wǎng)絡設備的遠程監(jiān)控，網(wǎng)絡端的客戶程序就不需要單獨安裝，有瀏覽器就可以操作嵌入式can-tcp/ip的網(wǎng)關。我們在這里選擇了支持cgi又適合嵌入式系統(tǒng)的boa web server。boa是一個源代碼開放、執(zhí)行效率高的系統(tǒng)。uclinux的已經(jīng)包含了boa的源代碼。如果在特定的uclinux系統(tǒng)下實現(xiàn)boa，還需要對boa做一修改。四、嵌入式webserver在boa web server中的實現(xiàn)1.boa server配置boa server配置通

4、過對boa.conf 和mime.types 這兩個文件進行修改配置：（1）手動建目錄因為uclinux 默認的根文件系統(tǒng)romfs是只讀的，所以不能使用mkdir等命令來新建目錄，故應在編譯內(nèi)核前先建好要用到的目錄，這通過修改/uclinux-samsung/vendors/samsung/4510b/makefile 文件來實現(xiàn)。在romfs_dirs =bin dev etc home lib mnt proc usr var的后邊增加home/webhome/web/cgi-bin，修改完成后就可以編譯內(nèi)核，根文件系統(tǒng)被編譯好后，就包含了這些目錄。（2）指定web 服務器的根目錄路徑（

5、server_root）進入/uclinux-samsung/user/boa/src/目錄，通過修改define.h 文件中#define erver_root“/home”語句來指定server_root。也可以通過命令來實現(xiàn)：boa-c /home/&。server_root可以覆蓋define.h 文件中所指定的。（3）修改boa.conf 文件在./uclinux-samsung/user/boa/src/boa.conf里修改：將user obodygroup ogroup改為user 0group 0；將documentroot/var/www改為documentroot

6、/home/web， web服務器的文檔根目錄為/home/web ；將mimetypes /etc/mime.types改為mimetypes /home/web/mime.types；默認主頁和c g i 程序所在的目錄，即directoryindexindex.htmscriptalias /cgi-bin/ /home/web/cgi-bin/boa.conf 文件和mime.types這兩個文件放到web服務器根目錄下，所以把最后的bao.conf和mime.types拷貝到“./uclinux-samsung/romfs/home/”目錄下。然后在/uclinux-samsung/

7、vendors/samsung/4510b/inittab里修改，在inet：unknown：/bin/inetd后加入：boa：unknown：/bin/boac/home。配置完成后，把內(nèi)核重新編譯， boa選項要被選中。然后把內(nèi)核下載到開發(fā)板，啟動uclinux，完成ip配置，open boa web server，網(wǎng)頁就可以通過ip來訪問了。2.cgi簡介cgi通過了一個用來執(zhí)行外部程序的通道，能夠實現(xiàn)服務器和瀏覽器的交互。cgi 程序其實是一個外部程序，可以把它編譯成可執(zhí)行文件，然后運行在服務端，結構如圖2所示。用戶輸入的數(shù)據(jù)通過瀏覽器送到web服務器，web服務器使用stdin 將

8、數(shù)據(jù)送給cgi 程序， cgi 程序被執(zhí)行后，存放數(shù)據(jù)的文檔可能會被訪問到，最后使用stdout 輸出html 形式的結果文件，在瀏覽器端顯示web 服務器送回的數(shù)據(jù)。我們的cgi 程序用c語言來編寫。考慮到uclinux不支持數(shù)據(jù)庫存儲，我們把數(shù)據(jù)保存在文件中，cgi可以查詢這些文件。設備在uclinux中也是被作為文件來訪問的，所以在cgi程序中也可以對如sja1000 can等設備進行讀寫，即can發(fā)送和can接收操作。3.編寫web頁面web頁面就是一個html網(wǎng)頁文件，要求內(nèi)嵌表單。編寫web頁面時，要由action屬性來指定相關的cgi程序，如：action=cgi-bin/can

9、server ；由mothod屬性來指明所用的提交數(shù)據(jù)的方法，即method = post（get也可）。將該文件放到/home/web目錄下。這個頁面即是其他瀏覽器進行訪問設備的ip地址而出現(xiàn)的頁面。4.編寫cgi程序cgi 程序可以分為3個部分：數(shù)據(jù)的接收通過post方法或get方法從提交的表單中獲??； url編碼的解碼； html源代碼用用printf（ ）函數(shù)來產(chǎn)生，并將經(jīng)過解碼后的數(shù)據(jù)正確地返回給瀏覽器。最后把編寫好的cgi程序編譯成二進制文件放在cgibin/目錄下。下面介紹我們編寫的cgi程序cantcp.c的核心部分，它完成can信息接收并顯示到瀏覽器中。主要包括讀取can接收

10、信息和輸出html數(shù)據(jù)流兩部分。sjadev = open（“/dev/sja1000”，o_rdwr）； /打開sja1000設備if （ sjadev = -1 ） printf（“cannt open file “）； exit（0）；read（sjadev，buf，13）； /讀取sja1000設備，將獲取的can信息存入buffor （i = 0； i < 13；i+）itos（bufi，strbuf+i）； /can數(shù)據(jù)整形轉換為字符串close（sja1000）； /關閉can設備printf（“content-type：text/htmlnn”）；printf（“n”）；

11、 /html文件開始標志printf（“n”）； /html文件頭部信息printf（“n”）；/標題信息printf（“n”）；printf（“n”）；printf（“sja1000 can 設備接收信息顯示n”）；printf（“can_id0： %sn”， strbuf0）； /顯示can_id0printf（“can_id1： %sn”， strbuf1）； /顯示can_id0printf（“can_data7： %sn”， strbuf12）； /顯示can_data7printf（“n”）；printf（“n”）；fflush（stdout）； /將上述html信息以數(shù)據(jù)流送出exit（0）； /程序結束結語嵌入式uclinux下的webserver提升了can-tcp/ip網(wǎng)關的易用性。本文研究使用的boa webserver服務器是一個小型的web服務器，能夠同時處理的客戶端連接數(shù)量有限?？梢詫hhttpd或其他的webserver進行研究并移植到uclinux系統(tǒng)中，更好地實現(xiàn)其產(chǎn)品化。參考文獻1楊甜甜.tcp/ip網(wǎng)絡與can網(wǎng)絡網(wǎng)關的設計與實現(xiàn)j.文藝生活·文藝理論2015（4）：287-287.2安妮，董俊.基于嵌入式的現(xiàn)場總線和tc