基于LINUX 的嵌入式WEB 服務(wù)器的設(shè)計-設(shè)計應(yīng)用

精品文檔-下載后可編輯基于LINUX的嵌入式WEB服務(wù)器的設(shè)計-設(shè)計應(yīng)用摘要:嵌入式WEB服務(wù)器的主要設(shè)計思想就是將嵌入式系統(tǒng)和WEB技能結(jié)合起來,將WEB技能引入到現(xiàn)場測量和控制設(shè)備中,從而實現(xiàn)基于嵌入式WEB服務(wù)器的控制系統(tǒng)。本文對比較常用的嵌入式服務(wù)器技術(shù)進(jìn)行了分析,并且對嵌入式服務(wù)器的實現(xiàn)原理進(jìn)行了詳細(xì)的研究,設(shè)計了一種全新的Web服務(wù)器,測試結(jié)果表明方案可行、實用。

1引言

PC機(jī)時代的到來引發(fā)了信息產(chǎn)品的產(chǎn)生,而Internet與信息產(chǎn)品的結(jié)合是當(dāng)今發(fā)展的一個趨勢,嵌入式Internet技術(shù)的產(chǎn)生正好迎合了這個趨勢。

由于Internet技術(shù)的滲透,嵌入式系統(tǒng)正變得越來越智能化并具有越來越多的網(wǎng)絡(luò)友好特性。本文主要對嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)進(jìn)行了設(shè)計并測試,Web服務(wù)器的功能是*客戶端的服務(wù)請求,并根據(jù)客戶請求的類型提供相應(yīng)服務(wù)。嵌入式Web服務(wù)器是指將Web服務(wù)器引入到現(xiàn)場嵌入式設(shè)備中,并駐留在有限的代碼空間內(nèi)。在當(dāng)前的嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域,多數(shù)嵌入式系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍度胧絎ebServer,基于嵌入式設(shè)備的Web服務(wù)器可以向任何接入它所在網(wǎng)絡(luò)的合法用戶提供統(tǒng)一的基于瀏覽器方式的操作和控制界面,此時瀏覽器成了設(shè)備的前端控制板。

在嵌入式設(shè)備的管理與交互中,基于Web方式的應(yīng)用成為目前的主流,這種程序結(jié)構(gòu)也就是大家非常熟悉的B/S結(jié)構(gòu),即在嵌入式設(shè)備上運(yùn)行一個支持腳本或CGI功能的Web服務(wù)器,能夠生成動態(tài)頁面,在用戶端只需要通過Web瀏覽器就可以對嵌入式設(shè)備進(jìn)行管理和監(jiān)控,非常方便實用。

2系統(tǒng)的硬件及體系結(jié)構(gòu)

2.1硬件設(shè)計平臺

本系統(tǒng)硬件平臺如圖1所示。本硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低,不需要PC機(jī)就可直接接人Internet。在客戶機(jī)上用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器通過Internet就可以和嵌入式Web服務(wù)器通信,成功取代了一臺專用PC服務(wù)器(插有專用的接口卡和以太網(wǎng)接口卡)或?qū)Ｓ玫耐ㄐ判酒?。方便地以低成本實現(xiàn)了很多嵌入式設(shè)備與Internet直接互聯(lián)互通的需求。

圖1硬件平臺。

2.2嵌入式web服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)

如圖2所示,在本設(shè)計中客戶端使用Web瀏覽器與Web服務(wù)器進(jìn)行通信。Web服務(wù)器中使用HTTP協(xié)議,HTTP是一個簡單的協(xié)議,每次連接只完成一個請求?？蛻舳伺cWeb服務(wù)器交換數(shù)據(jù)之前,首先用TCP/IP建立連接,服務(wù)器端程序建立TCP類型SOCKET并在80端口進(jìn)行通信,服務(wù)器在接收到用戶端的請求后,解析客戶請求的HTTP協(xié)議頭、分析客戶的請求,根據(jù)客戶的請求返回相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

圖2..體系結(jié)構(gòu)圖。

3技術(shù)分析及實現(xiàn)

3.1軟件需求及功能需求

根據(jù)本設(shè)計的要求,軟件方面的需求過程如圖3所示。在圖中用戶作為需要完成相應(yīng)的7個方面需求。具體為:客戶獲取服務(wù)器當(dāng)前目錄文件列表;根據(jù)需求獲取指定文件,將客戶請求的文件發(fā)送給客戶;客戶根據(jù)需求將請求的HTML類型文件發(fā)送給客戶;用戶獲取純文本文件;獲取JPG圖像文件;獲取GIF圖像文件;處理解析用戶請求,將請求信息解析為請求的命令、請求的文名和請求的文件類型。

根據(jù)上述需求,實現(xiàn)這個過程的具體數(shù)據(jù)流程如圖4所示。構(gòu)造的整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖3軟件需求。

由圖可知:主程序首先建立環(huán)境設(shè)置并設(shè)置信號的處理方式,建立偵聽TCP流方SOCKET并綁定80端口,然后接收到連接請求,將請求傳送給連接處理模塊處理,并繼續(xù)進(jìn)行*。

3.2算法實現(xiàn)

實現(xiàn)本設(shè)計的算法流程如圖6所示。

4測試

首先建立好基于S3C2410嵌入式開發(fā)環(huán)境,把編譯好的booloader、ARMLinux內(nèi)核和ramdisk燒入Flash中,把數(shù)據(jù)采集和跑馬燈應(yīng)用程序編譯成動態(tài)鏈接,編譯時一定要用arrmv41-unknown-linuxgcc編譯器,一般情況只要我們在PC機(jī)平臺上編譯好,把makefile稍做修改就可以,Web服務(wù)器和動態(tài)鏈接庫等其他文件必須在同一個目錄。運(yùn)行時先起動設(shè)計服務(wù)器,動態(tài)加載相關(guān)驅(qū)動,在PC機(jī)的瀏覽器上輸入嵌入式系統(tǒng)的IP地址,采集的數(shù)據(jù)就可以動態(tài)地在網(wǎng)頁上顯示,同時可以通過網(wǎng)頁上的控制按鈕來控制遠(yuǎn)程設(shè)備的工作狀態(tài)。

本設(shè)計主要是實現(xiàn)本校主頁的動態(tài)顯示。在臺式機(jī)的瀏覽器中輸入15(115為UP-AMR2410-S實驗板的IP地址),觀察在客戶機(jī)的瀏覽器中的連接請求結(jié)果和在開發(fā)板上的服務(wù)器的打印信息。如圖7。

圖7本機(jī)測試結(jié)果。

5結(jié)論

嵌入式Web服務(wù)器是實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)通過Web方式與Internet互聯(lián)的關(guān)鍵組成部分,直接影響網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量與效率,對其進(jìn)行研究對Internet技術(shù)的發(fā)展有重要意義。本作品提出一種基于ARM-Linux操作系統(tǒng)的嵌入式Web服務(wù)器的設(shè)計方法,該嵌入式Web服務(wù)器具有成本低、開放性好、可移植性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),便于后期維護(hù)和升級。由于設(shè)計的嵌入式Web服務(wù)器是一個單獨(dú)的模塊,