1 导言
Linux嵌入式体系,具有高性能、低功耗、体积小、可靠性高、源代码敞开等长处,逐步被越来越多的人认可并运用,原先只要在PC机上完结的功用,现在也被移植到了愈加便利的嵌入式体系上。近些年嵌入式体系现已运用十分广泛,而跟着网络特别是无线网络的鼓起和开展,将愈加便利便利的无线网络与嵌入式体系相结合更成为了当时研讨的热门。CDMA(码分多址)无线网络具有掩盖面广、速度安稳、效率高、本钱低一级长处,CDMA的网络速度最大可达200k/s。本文侧重介绍了ARM9与CDMA无线网络相结合的,进行无线数据传输的办法。
2 软硬件渠道规划
这儿选用的是三星公司的依据S3C2410的高端ARM9处理器芯片,适用于高端手持设备和微型智能操控设备的开发。它的主频能够到达203MHz,内建有MMU(内存办理单元),扩展总线最大频率100MHz。S3C2410具有3个UART、4个DMA通道、1个RTC和触摸屏接口,还具有IIC总线、一个USB Host,能够挂接图片收集终端设备。
Linux为嵌入式体系供给了一个极有价值的挑选,它与Unix类似,是一个多任务多进程操作体系,支撑十分广泛的硬件,而且源码彻底揭露,能够便利的依据需要修正,而且Linux供给了强壮的网络功用,使其具有了同其他操作体系相同的位置。Linux能够用于多种硬件渠道,而且受开支和时刻约束小,经过取舍、编译后的Linux内核文件十分小,只要2MB左右,能够便利地烧写入FLASH中,合适嵌入式体系的运用。最重要的是能够在PC机上开发,然后移植到硬件渠道上运转。因而,这儿咱们挑选Linux2.4作为嵌入式的操作体系。
2.1 体系结构规划
该体系为实时监控体系,也便是说当产生异常情况的是时分,图片收集终端主动拍照图片后,将图片存储到体系SDRAM中,并经过无线CDMA模块,将收集到的图片上传至Internet,也便是发送到指定的Email地址中。
2.2 硬件结构规划
本嵌入式体系自带32MB SDRAM和8MB FLASH,将编译好的Linux内核文件和ramdisk文件体系别离烧写入FALSH中,运转时再由体系主动调入到SDRAM中。S3C2410引出一个USB Host衔接USB摄像头用于图片收集,经过一个UART接口衔接CDMA无线Modem,另一个UART衔接PC主机
3 软件规划
3.1 Linux内核编译
嵌入式体系资源有限,因而不行能在嵌入式体系之上进行程序的编译,需要在PC机大将程序编译成嵌入式体系辨认的二进制代码,然后再移植到其上。穿插编译环境便是用来在PC机上编译嵌入式体系可辨认代码的东西。这儿用到的穿插编译环境是ARM-Linux。把对PPP的支撑编译进Linux内核的办法为:在kernel目录,终端下输入make menuconfig,挑选Network device support,[*]挑选一切关于PPP的选项,然后保存退出编译即可。
3.2 PPP移植[1]
PPP(Point-to-Point Protocol)点到点,是为在点对点衔接上传输多协议数据包供给了一个规范办法。本文用到的CDMA无线连网办法,就需要PPP协议的支撑,这儿用的版本是PPP-2.4.1和rp-PPPoE-3.7。其编译办法便是在树立的穿插编译环境下编译,生成pppd和chat等可执行文件,并写入文件体系ramdisk的/bin目录中。编写三个拨号脚本文件放在文件体系/ppp目录下。
第一个脚本文件为chap-secrets:
“card” * “card”
其间card别离为用户名和暗码,*表明对服务器没有约束。
第二个脚本文件为cdma1:
ttyS0 #CDMA Modem衔接到串口1上
19200 #CDMA波特率
nocrtscts #不选用modem的rts和cts信号线流控
connect ‘/bin/chat –v –f /etc/ppp/chat/cdma2’ #用chat程序完结衔接树立的会话进程,会话要经过/etc/ppp/chat/cdma2文件操控
debuf #表明pppd作业在调试方式
nodetach #表明不让pppd转入后台作业
ipcp-accept-local #表明承受服务器分配的本机IP地址
ipcp-accept-remote #表明承受服务器指定的服务器IP地址
defaultroute #表明把服务器指定的IP地址设定为默许的路由
user card #表明认证时用户名card,pppd依据该用户名,从chat-secrets文件中取得暗码
第三个脚本文件为cdma2:
ABORT “NO CARRIER”
ABORT “NO DIALTONE”
ABORT “ERROR”
ABORT “NO ANSWER”
ABORT “BUSY”
TIMEOUT 120
“”at
OK atdt#777
connect
以上几行代码的意思是假如modem拨号进程中呈现了例如NO CARRIER之类的回来信息,则撤销chat进程,衔接失利,TIMEOUT 120则表明为衔接超时,atdt#777表明拨号至#777。
设置好后,在开发板环境下输入pppd,假如呈现乱码,则阐明ppp移植正确。键入拨号指令pppd call cdma1,生成一个新的网络接口ppp0,服务器主动分配一个IP地址。此刻PPP的移植及设置完毕,也便是说现在现已发明好了一个能够上网的嵌入式体系。
3.3 Email发送程序规划[2]
图片收集终端收集的图片要发送到Email中,需要以附件的方式发送。邮件发送进程中,需要对邮件地址、用户暗码和附件内容进行加密处理,这儿选用了Base64加密法。Base64算法便是以3个字节为单位,当剩余的字符数量缺乏3个字节时,则应运用0进行填充,顺次取6位数据并在前面补上两个0构成新的8位编码,因为3*8=4*6,这样3个字节的输入会变成4个字节的输出,长度上增加了1/3。相应地,输出字符则运用‘=’占位,因而编码后输出的文本结尾可能会呈现1至2个‘=’。
邮件发送程序经过了以下几个进程[3]:
(1)socket(int domain,int type,int protocol);
该函数树立新的socket,以树立一个新的通讯端口并取得文件描述符。函数中的参数domain确认一个协议族,这儿界说为AF_INET,type指定套接字类型,该处运用SOCK_STREAM,protocol一般为0,运用默许协议。
(2)connect(int sockfd,struct sockaddr *address,size_t address_len);
当调用socket树立传输端口后,调用connect函数树立与长途服务器相连的衔接线路。
(3) recv(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags);
该函数用于接纳从套接口传来的信息,socket用connect衔接的套接口,buf是指向内存块的指针,用于存储承受的音讯,len指明内存块的巨细,flags是一个操作标志。
(4)Base64_Code();//对登陆信息或附件内容进行加密
(5)send(int sockfd,const void *msg,int len,unsigned int flags);
该函数是用来经过套接口向其它程序传递数据的。sockfd是用来传输数据的socked描述符,msg是一个指向要发送数据的指针,len是以字节为单位的数据的长度,flags一般情况下设置为0。
4 总结
试验证明用CDMA无线网络发送数据,速度比较安稳,有时会因为网络原因发送失利,可是成功率较高,收到的图片数据丢帧现象不明显。该办法可用于工业现场的监督以及家庭监控体系以及长途的数据收集。因为图片是发送到Email中的,因而运转本钱较低,有较大的推行空间。
本文立异点:现在依据GPRS的无线数据传输办法研讨的较多,而CDMA网络的高性能特性,逐步引起了研讨者的留意,本文就结合CDMA网络规划了一套与嵌入式相结合的体系,,将收集的现场图片,以附件的方式发送到Email中。