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倍受关注的研究课题,而实现嵌入式系统的网络化则成为嵌入式系统的发展趋势。
嵌入式在网络视频监控系统电力系统的远程监测与故障诊断工业自动化系统中设备的保护和控制智能小区及智能家电灯诸多领域都有良好的应用,为人们管理控制和监测各种各样的设备提供了个很好的途径。
因此,对嵌入式服务器的研究具有重大的意义。
本文首先介绍了嵌入式系统的基本概念历史和发展状况,同时阐述了设计及实现嵌入式服务器的关键技术和相关的理论基础。
对嵌入式服务器的相关理论做了重点分析,最后做出实验,完成了基于平台的简单嵌入式服务器的实现,为嵌入式服务器开发人员提供了必要了理论和实践基础。
关键词嵌入式服务器,嵌入式服务器第章绪论课题的研究意义国内外研究现状论文研究内容第章相关理论与知识嵌入式服务器的硬件构成金牛开发板芯片以太网控制芯片嵌入式服务器的软件构成技术概述工作原理开发工具介绍介绍综述本章小结第章嵌入式服务器的分析嵌入式技术嵌入式服务器的应用在网络配置和监控方面的应用在方面的应用嵌入式技术的应用前景嵌入式服务器中栈的实现嵌入式协议栈概述协议实现协议实现协议实现协议实现协议标准超文本传输协议协议简介协议工作过程协议信息交换的实现访问的常见响应状态嵌入式服务器实现方法本章小结第章简单的嵌入式服务器的实现需求分析与设计设计总体需求说明硬件的系统框架图软件的数据处理流程程序设计与实现主程序设计网络连接设计网页的设计协议的设计程序编译运行及测试编译应用程序下载调试本机测试本章小结结论,参考文献致谢第章绪论第章绪论课题的研究意义的迅猛发展,传统的体系结构客户机服务器,渐渐的在些方面显示出它的局限性,结构浏览器服务器的出现恰恰弥补了这种缺陷。
方式已成为种时尚,大部分网络应用系统都是以这种方式与网络用户交换信息。
的基础是客户端要有个浏览器程序,服务器端要有个与之对应的服务器。
显然,服务器在方式下起着决定性的作用,因此,般互联网站都采用功能强大的通用服务器。
随着网络各个核心部分业务量的提高,其访问量和数据流量快速增长,处理能力和计算强度也相应增大,使得单设备根本无法承担,而且许多企业级应用系统的应用请求具有突发性和紧急性的特点,当应用访问急剧上升时,容易造成网络瓶颈。
解决这问题的办法是采用多台嵌入式服务器为个应用服务,集群负载均衡机制就是为解决多个网络设备之间实现合理的业务量分配而提出的。
国内外研究现状中国的嵌入式系统开发走过了二十多年的历程,有超过数十万名从事开发应用的工程师,但大多数以上是几个人的小组以孤军奋战的封闭方式开发几乎不可重用的软件。
今天面对的是嵌入式系统工业化的潮流,如果不能认识到嵌入式软件必须以工业化的方式生产开发,不理解在短时间内装配集成数百人年的嵌入式产品,那么将失去更多的上游产品的市场机遇。
嵌入式软件方面逐渐形成了系统软件应用软件的架构。
国际上用于信息电器的嵌入式操作系统有种左右。
其中,国外涌现了些著名的嵌入式操作系统,如等。
其中是目前嵌入式系统领域中使用最广泛市场占有率最高的系统是种位的多任务操作系统,可以移植,能够开发多种企业和客户类设备,是微软公司的维纳斯计划的核心公司的在市场上占有很大的市场份额,它有开放的操作系统应用程序接口,开发商可以根据需要自行开发所需要的应用程序。
这些商业性嵌入式系统,价格昂贵,而且每个系统上的应用软件与其它系统很难兼容。
并且,由于这种封闭性还导致了商业性嵌入式系统在对各种设备的支西安工业大学毕业设计论文持方面存在很大的问题,使得对它们的软件移植变得很困难。
这时操作系统适时地出现了,它的源代码公平,并有非常丰富的文档。
的出现,打破了微软在操作系统上的长期垄断地位,使得用户在选用操作系统时有了更多的选择。
目前我国开发的主要产品有中科院系统的女娲桑夏中科院红旗,深圳蓝点,北京科银京成原电子科大的等。
中国产业就像多度的水,它的应用市场不断扩大,应用领域已扩大到政府金融电信教育交通等行业及各种数字设备领域。
国内外有大量嵌入式应用软件已广泛用于各类嵌入式系统中。
大有国内紧跟国外趋势的形势。
但是对于嵌入式服务器方面的研究国内现状不容乐观,目前国外的相关研究相对多些。
如林研究项目,它是个为微控制器和嵌入式系统而设计的小型协议栈又如公司的,它是为位或位微处理器而设计的,支持大部分的标准协议,连接方式有以太网连接拨号连接和直接连接方式。
而国内也相应提出了协议标准,但是相对滞后,缺少具体的工程实现方面的研究和具体产品的开发。
应用方面国内外基本相近。
目前都是主要应用于各种计算机网络设备的配置与监控方面。
有些公司己经推出了多种以不同方式连接的网络化仪器和设备,例如公司研制出了具有浏览器远程接入功能的逻辑分析仪公司己开始销售具备管理界面的交换机等。
但是随着这技术的成熟与发展,加之这技术的优点,目前的文献大都预见这技术必将广泛的应用于其它领域。
面对国内外嵌入式服务器技术发展的差距,考虑到其广泛的应用前景,这技术的研究和开发具有定的迫切性和必要性。
网络流量的爆炸似的增加,使得嵌入式服务器必须得面对不断增加的负载压力,将过去单的服务器模式扩充为多服务器模式,用多台计算机来协作完成本来由台服务器完成的功能,这种技术可以显著提高服务器的总体性能,并且具有良好的可扩展性与高可靠性。
由于集群系统的优越性能,国内外各大研究机构及企业都对集群的研究与应用方面进行了探索。
美国公司开发的系统开发最早,技术也较成熟,应用也很广泛,但由于操作系统只能在公司的系列和系列服务器上运行,的应用受到很大限制。
公司开发的高可用性集群系统提供了分布式集群系统的解决方案,通过将物理上分离的多个集群连接在起使多个同构或异构的计算机能够通过局域网或广域网共享计算资源,并能够为用户提供对资源的透明访问。
国内也有不少公司进行了集群系统的研究和开发工作。
联想公司在年月推出了用于分布式高性能计算的高性能集群服务,该系统是个四节点的系统,主要基于联想万全服务器,以总体成本相对较低的设备组合,足以替代传统班小型机和中型机的工作,而价格仅为市场上同等性能小型机的。
西安工业大学毕业设计论文朗讯公司也推出了类似于的高可用性集群系统。
从国内外的研究现状看,目前集群系统的应用大都致力于高可用性问题的解决,真正基于负载均衡的集群系统还比较少,而且在大部分负载均衡集群中采用的都是轮转调度加权轮转调度等静态调度算法。
论文研究内容嵌入式服务器是指将服务器引入到现场测试和控制设备中,在相应的硬件平台和软件系统的支持下,使传统的测试和控制设备转变为具备了以为底层通信协议,技术为核心的基于互联网的网络测试和控制设备。
系统与传统的应用相比,简化了系统结构,将信息采集和信息发布都集成到现场的测控设备中。
而有了标准的接口形式和通信协议,内嵌于设备的从服务器同样可以向任何接入它所在网络的合法用户提供统的基于浏览器方式的操作和控制界面,浏览器成了设备的前端控制板。
由于技术的开放性和平台特性,大大降低了软件系统和通信系统的设计维护工作量,节省了人员培训费用等,提高了现场测试和控制设备的管理水平。
本文采用的硬件构架,基于超文本传输协议传输控制数据和用户信息,设计了简单的嵌入式服务器,通过以太网和数据传输共享小型嵌入式设备的信息,实现了嵌入式系统的接入,远程用户可通过浏览器访问嵌入式服务器,实现了嵌入式系统的远程控第章相关理论知识第章相关理论与知识嵌入式服务器的硬件构成金牛开发板金牛嵌入式开发板采用,是意法半导体推出全新互连型系列微控制器中的款性能较强产品,此芯片集成了各种高性能工业标准接口,且不同型号产品在引脚和软件上具有完美的兼容性,可以轻松适应更多的应用。
新的标准外设包括个定时器两个位模数转换器快速交替模式下两个位数模转换器两个接口五个接口和三个端口和高质量数字音频接口,另外拥有全速接口,两路接口,以及以太网模块此芯片可以满足工业医疗楼宇自动化家庭音响和家电市场多种产品需求开发板硬件配置位性能处理器位结构优化运行频率,硬件除法和单周期乘法快速可嵌套中断,个时钟周期具有保护设定访问规则高达,高达的网络通信功能个网络接口,支持自适应网络个网络通讯接口两个网络通讯接口人机交互接口个寸或寸大屏幕,万色,支持位总线接口,镜面屏,超高高度电阻式触摸屏,含专业高精度触摸屏控制芯片四个发光管指示,个电源发光管指示两个按键西安工业大学毕业设计论文个按键两个串行通信接口串口用于通信,需设置跳线选择连接串口串口用于通信支持,需设置跳线选择连接串口个型插座,支持最新技术,配备主机转接线,从机转接线功能,支持外接优盘接口路连接路连接到模块的触摸驱动芯片接口接口外接个卡座操作方式不含卡,提供文件系统外接两路的输入通道外接两路的输出通道路电位器输入模拟信号个标准调试接口供电方式电源适配器或供电,通过跳线选择引出芯片所有,方便二次开发图开发板正面图西安工业大学毕业设计论文芯片存储器容量计时器数,通道数,工作温度范围,针脚数,封装类型,接口类型时钟频率,模数转换器输入数,电源电压最大,电源电压最小,芯片标号,表面安装器件表面安装,输入输出线数,闪存容量图参考图以太网控制芯片是美国国家半导体公司生产的款鲁棒性好功能全功耗低的单路物理层器件。
它支持介质无关接口和精简的介质无关接口,使设计西安工业大学毕业设计论文更简单灵活同时,支持和以太网外设,对其他标准以太网解决方案有良好的兼容性和通用性。
是规定的种介质无关接口,主要作用是连接介质访问控制层子层与物理层之间的标准以太网接口,负责和之间的通信。
由于需要多达根信号线,由此产生的口需求及功耗较大,有必要对引脚数进行简化,因此提出了,精简的介质无关接口,即简化了的。
图以太网控制芯片参考图嵌入式服务器的软件构成嵌入式服务器主要解决的
