基于ARM的嵌入式WebServer研究应用与远端访问管理.doc

基于ARM的嵌入式Web Server 研究应用与远端访问管理 摘 要： 随着嵌入式技术的兴起，在嵌入式设备的管理与交互中，基于Web 方式的应用成为目前的主流，特别是嵌入式技术应用在家庭监控网络有着前景广阔，以及随着嵌入式终端硬件价格的下降以及开发工具多样化，研究如何更好实现和嵌入式终端的交互成了当前的热门课题。本文介绍了当前基于ARM-Linux 构架的嵌入式web 服务器的开发框架，以及具体设计方案和客户端问管实现原理。 关键词：嵌入式，ARM，linux，web 服务器，客户端 1．前言 Internet 现已成为社会重要的基础信息设施之一，是信息流通的重要渠道，如果嵌入式系统能够连接到Internet 上面，则可以方便、低廉地将信息传送到几乎世界上的任何一个地方。若将嵌入式Internet 技术用于家庭网络，其未来更加美好。嵌入式家电的概念可以用于大多数的电子设备，包括洗碗机、烤箱、有线电视、机顶盒、玩具、电话、自动调温器、个人电脑等，智能时装、甚至是狗身上的纽扣也可以通过GPS 无线定位系统嵌入Internet 中。将嵌入Internet 技术用于高技术局部战争中，便会提供自动化、智能化的高技术武器平台，实现信息平台与武器平台的一体化。 嵌入式系统，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。嵌入式系统经历了一个从简单到复杂的发展过程。嵌入式系统特定的应用需求要求设备尽可能地小型化，与网络耦合尽可能紧密，移动的能力尽量强。这就要求嵌入式CPU 具有低功耗、体积小、集成度高的特点，能够把通用CPU 中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部。嵌入式CPU 的发展要求嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的条件下实现更高的性能。 嵌入式Web Server是嵌入式Internet的重要组成部分.要实现嵌入式Internet，嵌入式设备中就必然要加入功能强大、性能稳定、体积合适的嵌入式Web Server。而主流Web Server(IIS,Apache)所占空间太大，嵌入式系统所需要的是一个在设计上尽量减小HTTP/TCP/IP协议栈而不失去一般标准性的“瘦服务器”。 2. 嵌入式系统的硬件平台 嵌入式系统一般指非PC 系统，包括硬件及软件两部分。其中硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和UO 端口，图形控制器等。嵌入式软件部分包括操作系统软件(OS)和应用程序编程，为硬件产品不可或缺的重要部分。基于ARM-Linux 体系结构的嵌入式系统如图1 所示： 一个完整的嵌入式Web 服务统的硬件系统必须具备FLASH ROM 存储器用来存储实时操作系统的系统内核、TCP/IP 协议栈、各种Web 文档;DRAM 存储器用来给系统运行时使用;以太网接口实现与Internet/Internet 连接。 本平台采用基于Samsung 公司S3C2410 处理器的开发板。S3C2410 是一款著名的移动设备处理器产品，最著名的应用应该是在惠普的IPAQ 系列PDA 上，S3C2410 有两个型号:S3C2410X 和S3C2410A，A 型是X 型的改进型，相对来说具有更好的性能和更低的功耗。 该处理器内部集成了ARM 公司ARM920T 处理器核的32 位微控制器，资源丰富，带独立的16KB 的指令Cache 和16KB 数据Cache、LCD 控制器、RAM 控制器、NAND 闪存控制器、3 路UART、4 路DMA、4 路带PWM 的Timer、并行I/O 口、8 路10 位ADC、Touch Screen接口、I2C 接口、I2S 接口、2 个USB 接口控制器、2 路SPI，主频最高可达266MHz。所以S3C2410 有很高的性价比，是我们首选的原因，其基于其的硬件平台结构图大致如下: 3. 基于网络的监控系统的构成方式选择 基于网络的监控系统的构成方式可以分为两大类:C/S 结构模式和B/S结构模式[5]。C/S 结构，即Client/Server(客户机/服务器)结构，是发展比较早,也比较成熟的软件系统体系结构，该模式采用两层设计，即客户应用层和服务器层。客户应用层提供的是管理人员与工业设备的交互通信界面，而服务器层则提供管理人员所需的数据采集、存储和处理，这两层通过计算机网络相互连接。C/S 结构的主要特点为: (1)网络流量明显减少。 (2)数据库工作平台与工作站无关。 (3)数据库与客户程序无关。 (4)维护数据库的完整性。 C/S 结构还有另外一个典型的优点，即交互性强。 B/S 结构，即Browser/Server(浏览器/服务器)结构，该结构的系统只需安 装维护一个服务器，而