Java在基于uclinux的嵌入式系统中的应用.docVIP

Java在基于WEB的嵌入式系统中的应用 柯宗武 陈年生 （湖北师范学院 计算机科学系 ，湖北 黄石 435002） 摘 要：本文提出了一种基于uclinux嵌入式操作系统的嵌入式系统中，使用Java实现嵌入式实时数据采集系统中数据在WEB中实时图形化显示的方案。该方案弥补uclinux不支持java的缺憾，实现了嵌入式数据采集系统数据的动态WEB显示。 关键字：嵌入式系统、uclinux、WEB、Java 中图分类号： TP393 文献标识码：A 引言 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。、无线网络、工业控制和国防军事等社会生活的各个领域为适应嵌入式分布处理结构和应用上网需求，面向21世纪的嵌入式系统要求配备标准的一种或多种网络通信接口。针对外部联网要求，嵌入设备必需配有通信接口,相应需要TCP/IP协议簇软件支持；由于家用电器相互关联(如防盗报警、灯光能源控制、影视设备和信息终端交换信息)及实验现场仪器的协调工作等要求，新一代嵌入式设备还需具备IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口，同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。浏览器是一种很自然的用来控制嵌入式设备的途径，无论是通过Internet还是直接和嵌入式设备连接。嵌入式操作系统是嵌入式系统的灵魂Nucleus、VxWorks、uClinux等操作系统由于嵌入式uClinux操作系统的内核定制高度灵活性，开发者可以很容易地对其进行按需配置，来满足实际应用需要。又由于uClinux是源代码公开，因此uClinux操作系统uClinux只支持基于C语言的CGI方式编写动态网页，很难实现复杂的动态图形显示。Java语言是第一个从根本上以网络化观念设计的语言。随着Internet的持续发展Java是一种适合创建新一代网络应用程序的语言。它为许多Internet应用程序的关键问题---其中平台独立性、安全性和国际字符集最为重要---提供了解决方案，这些问题在其它语言中是很难解决的。特别是Java支持多线程编程，使编写动态图形显示程序变得非常简单。本文论述了基于uClinux的嵌入式系统中应用Java技术将信息以图形或图像的方式在WEB中进行动态显示的解决方案。 问题的提出及其解决方案 嵌入式系统在工业控制系统的应用中，经常会遇到这样的需求，嵌入式系统负责数据的采集，而采集到的数据需要通过网络传输到远程计算机上并以WEB页方式显示，通常采集到的数据是随时间发生变化的动态数据，在显示这些数据时，如果能够用动态图形在WEB页中显示，则便于用户观测数据的变化。 上述问题的一种可能的解决方案是将数据转换成图像文件，然后将图像文件传输到远程计算机中显示。传输中最花时间的是图像，所以如果能够将图形接口对象和浏览器放在有更多处理能力的地方，比如本地电脑，则与设备之间的通信又可以大大加速。浏览器uclinux不支持java的问题。 使用C语言编写数据传输服务器程序 为了将采集到的数据不断的传输到Java Applet客户程序，在嵌入式系统中需要编写一个数据传输服务器程序，其程序核心代码如下： struct sockaddr_in servaddr; serverFd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); memset(servaddr,0,sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); servaddr.sin_port = htons(SERVER_PORT); bind(serverFd,(struct sockaddr *)servaddr,sizeof(servaddr)); listen(serverFd,5); while(1){ connectionFd = accept(serverFd,(struct sockaddr *)NULL,NULL); if (connectionFd=0){ 发送数据 } } 由于不同的嵌入式处理器的存储器采用不同的端式，如Intel X86变体和DEC Alpha使用小端表示，MIPS、PowerPC采用大端表示，而IBM、Motorola PowerPC和ARM处理器支持使用两种表示的能力[1]。所以发送数据时，可能需要使用字节排序函