基于uClinux嵌入式网络视频监控系统设计
基于嵌入式Linux的USB摄像头驱动开发
-1885-0引言USB 接口的普通摄像头由于价格低廉,性能较好,被应用在很多方面,比如可视电话、视频聊天和普通的视频监控。
Dihom (digital house monitor )就是摄像头在视频监控应用的一个例子。
摄像头由主控芯片和传感芯片组成。
主控芯片负责图像采集、压缩以及和主机的通信,通信协议一般采用USB1.1。
在我们的系统中,前端采用摄像头进行图像采集,摄像头连接到嵌入式模块,通过嵌入式模块上的无线网卡发送到远端。
嵌入式模块上采用linux 系统,因此我们需要在其上开发摄像头驱动。
我们使用的摄像头主控芯片型号为Sonix 公司的SN9C101,传感芯片是PAS106。
本文有重点地分析USB 协议驱动模块的分层结构,描述驱动程序的实现,介绍驱动的移植和测试工作。
1USB 协议USB 是一种分层总线结构,并且由一个主机来控制。
主机用主/从协议来和外部USB 设备通信。
USB 上的通信主要有两个方向,分别是主机到设备的下行方向和设备到主机的上行方向,不支持设备之间的直接通信。
每个USB 设备都会有一个或者多个逻辑连接点,称为端点。
每个端点有4种传输方式:控制传输、等时传输、成批传输和中断传输。
但是端点0缺省用来传送配置和控制信息。
同样性质的一组端点的组合叫做接口,而同种类型的接口组合称为配置。
不同配置用于改变整个设备的设置,比如电源消耗等。
每次只能有一个配置处于激活状态,一旦某个配置被激活,里面的接口和端点都可同时使用。
配置、接口和端点的信息存放在称为描述符的数据结构中。
2驱动模块层次结构USB 驱动程序由主控制器驱动、USB 核心驱动和USB 设备驱动程序组成。
通常操作系统本身带有前面两个驱动程序,而开发者只需完成USB 设备驱动的开发工作。
它们之间的层次关系如图1所示。
USB 核心子系统连接USB 设备驱动和主控制器驱动,它通过定义一些数据结构、宏和功能函数来抽象下层硬件设备。
USB 核心子系统为硬件处理供下层接口(lowerAPI ),同时通过上层接口(upperAPI )为USB 设备驱动提供服务。
嵌入式毕业设计课题
嵌入式毕业设计课题【篇一:嵌入式毕业设计课题】课题一:嵌入式远程视频实时监控实现原理:通过在s3c2440(samsung 的arm9芯片)上植入嵌入式web服务器boa及嵌入式数据库sqlite,搭建一个视频webserver,使得pc或者智能手机可以利用网页方式访问摄像头采集的实时视频,达到远程监控录像等应用!涉及到的知识点:①原理图,pcb,元器件的认识,通过开发板的原理图及cpu的datasheet写程序;② arm架构的理解,arm cpu的工作原理,汇编代码级调试理解;③ 2440 cpu的gpio,uart,i2c,spi,ad,watchdog,rtc,lcd等接口技术原理,c代码级调试理解;④嵌入式linux(linux-2.6.30)系统工作原理,驱动框架结构以及摄像头驱动实现;⑤嵌入式linux(linux-2.6.30)下,webserver的实现,包括,sdl,mjpg-streamer应用软件的移植。
团队组织:实现该项目可以按一下方式组队(考虑到学生可能动手能力有限,每个模块安排两个人,这样有讨论,该分配方法供参考)linux系统部分,三个人:一个人负责硬件部分,也不是设计原理图,此人需要电子专业,要能看懂原理图,负责各个模块能在开发板正常运行;一个人负责软件部分,linux系统编译问题,负责给第一个人完好的镜像文件;第三个人,协调软硬件,需要既懂硬件也懂软件;驱动部分,两个人:同时进行,做相同的事情,目的在于一起讨论,要看image sensor (通俗的说叫摄像头)的数据手册,搞清楚芯片工作原理,成像原理,以及参考驱动进行移植工作,会设计到信号不同,编译问题,协同工作!webserver,两个人:在嵌入式linux系统上搭建webserver,涉及到一些应用软件的整合移植工作,主要是sdl,mjpg-streamer,其中sdl是一个非常有名的开源库,3d就是通过它来实现的,而mjpg-streamer是一个流媒体的开源库,实现视频流在网上的传输,这连个库在企业用得很多。
嵌入式uclinux文件系统的裁减和优化
关键词:嵌 入式 系统 :文件 系统 :虚拟 文件 系统 中图分类号 : T Leabharlann 文献标识码 : B P 1 1
虚拟文件 系统 VF S中使用的主要数据结构有 : fe结构, VF i l S i 点,内存超级块 sp rbo k 内存 目录项 d nr, u e— lc , e ty 内存数据结构 缓冲区头 b f r h a uf — ed等 【】 e l 。这些数据结 构中很多是针 对磁盘块 设备的支持的.在裁减优化的时候可以去掉这一部分,而仅考虑对 Fah、 R MF l s A S、 R MF O S文件 系统的支 持。
1 引言
对 r嵌入式 系统, ~ 要求核心 的规模 要尽可 能的小.对 L 般 层 提供的服务要尽 町能的伞面。 U l u 作 为 种嵌入式系统需要作 ci x n 蝗优化和裁减。在 u l u ci x中虚拟文件系统 VF n S必须管理所有可 在f 意时刻挂接的 同文件 系统 ,该文件系统在操作系统中的比例 { 比较大, V S中存在大量的冗 余代码 ,所 以文件 系统的优化裁减 F 义是操作系统优化 裁减 的重 文章根据嵌入式 开发平 台的需要 , 钊对 采川 了 J F 2文件 系统 的 u l u ‘ FS ci x文件系统的优化和裁减做 了 n
22 系 统 调 用的 优 化 .
ul u ci x中设置了一 组用 实现各种 系统 功能的子程序 ,称为 n 系统调J If f 2 。在 u l u = } j c n x的系统 功能调用 中,与文件 系统 有关的 i 大约近 7 O个,其 中 部分是有关文件 的读写操作 ,另一 部分是有 关文件系统 的操作 f】。其 中有些 是为 了兼 容 以前 的版本 ,如 s 3 y s c own1 、 s s od o n 等 ,有螳 由于嵌 入式 文件系统的特殊 h 6 y lm u t 性,1 需要支持,如 ss ra v、s swre : y— e d y— i v等。对系统调用的简 t 化有两种 法:对1 需要的功能可 以直接将源代码删除,并删除系 统调用表 中相应的函数 入口.同时应 该在 u l u c n x内核配置是去掉 i 对这些 内容的支持:对于保留部分的系统 凋用,可以简化代码的实 现逻辑 ,如 :有关文件的操 作 一创建 、打 开、关 闭 、定位 、读、 :有关 目录的操作 ~创建 、删除、读取 、改变 :有关文件系统的 操作 一安装、卸载、抉取信息,一些权 限、安全等方面的操作。嵌 入式系统支持的物理 文件系统 比较小 .可 以考虑删除一蝗对于嵌入 』 设备而言不需要的分支流程。 ℃ 下而 以写文件 ( y — i )为例介绍 系统调用 的优化 。 s swrt e 文件写操 作坫本 留了原来 u l u ci x文件 写操 作的流 程,对 于 n 普通 文 件 , VF S层 的 写 操 作 指 针 指 向 g n r ~ l— it( 数 。 e ei f e wr e)函 ci 考虑到嵌入式设备电源供给 的不稳 定性 ,可 减弱写操 作的缓冲 机 制,加入 [志操作的概念,这样在系统意外断电的情况下可 以充分 ] 利用 日志尽_ 能的恢复 系统 。 Uciu 口 』 l x中,将 缓冲 区队列 设置在 n io e数据结构 }.并分 别有 文件缓冲 页面 队列和 设备缓 冲 区队 nd
基于linux的嵌入式系统设计
第I页课程设计说明书基于linux的arm嵌入式系统设计摘要文章在介绍了嵌入式系统和嵌入式操作系统的基本知识基础上,指出了linux作为嵌入式操作系统所具有的优势,并给出了基于Linux的arm嵌入式系统开发设计中应该注意的一些方面。
在以计算机技术,通讯技术相结合的信息时代的快速发展和互联网的广泛应用的形势下,3C合一的趋势已经形成。
其结果必然就是将计算机工业的中心从计算机产品转移到信息产品,从而出现信息电器的概念。
在信息电器的应用开发领域,由于需要的功能不断的增加,嵌入式系统也就将成为软件业的新宠儿。
同时在计算机本身的领域里面,微型化和专业化成为了发展的趋势,同样也需要嵌入式系统的支持。
在另一方面,稳定、可靠的电量远程秒表一直是店里部门和电力运营商迫切解决的问题,而目前电量的远程表大都是基于人工或电力线载波、专用通信网实现,这些方案因各种原因不能完全满足现代用电管理的要求。
关键字:嵌入式系统; Linux; 嵌入式操作系统; arm;图形用户接口AbstractWith the development of Computer technology and Cmmmunication technology in information times and the board application of internet ,it is clear that 3C (Computer,Communication and Consumer)will converge in the near future which will lead the focus of Computer Industry from the compute product to information product.It is the concept of Informationo Appliance,Embedded Operating System will be the most favorite thing in Software Development field.At the same time,in the field of computer science itself,the miniaturization and specialization is the new direction of the computer world.It also wants the support of Embedded System.On the other hand,steady and reliable remote meter for reading electricity is the required urgently for solving problems of electric power department and electric power operation business.At present,remote meter reading of electricity is mainly realized by manpower or power line carrier or special communicating net.These schemes cannot satisfy modern managing requirement for various reasons.Under this background,I take charge of designing and developing the data concentrator of second-generation Remote Meter Reading System during the procedure of my thesis ing 32-bit MCU AT919200 as the core,the data concentrator is based of Embedded Linux Operating System,and has outstanding data management and network communication ability.My thesis work includes the general project design,transplant of Operating System and application software design. Keywords:Remote Meter Reading System,internet communication,UDP,Embedded System,ARM9,Linux目录1 引言 (1)2 嵌入式系统 (1)3 Linux内核的结构 (1)3.1单内核 (1)3.2微内核 (2)4 arm体系介绍 (3)5 嵌入式操作系统 (3)5.1 Linux作为嵌入式操作系统的优势 (3)5.2 嵌入式系统软件的特点 (4)5.3 Linux系统的底层开发与移植 (5)结束语 (6)参考文献 (7)1 引言近年来,linux在嵌入式系统中的应用越来越广泛,linux内核的发展特别是加入的对实时任务的支持,进一步增强了linux在嵌入式应用方面的竞争力。
《嵌入式Linux开发》课件
交叉编译工具链的安装
指导如何安装适用于目标板的交叉编译工具 链。
测试交叉编译环境
提供一种简单的方法来测试交叉编译环境是 否设置成功。
目标板与宿主机的连接方式
串口通信
介绍如何通过串口连接目标板和宿主机 ,以及串口通信的配置和常用命令。
USB连接
介绍如何通过USB连接目标板和宿主 机,以及USB通信的配置和常用命令
02
03
嵌入式系统
是一种专用的计算机系统 ,主要用于控制、监视或 帮助操作机器与设备。
特点
具有实时性、硬件可裁剪 、软件可定制、低功耗、 高可靠性等特点。
应用
汽车电子、智能家居、医 疗设备、工业自动化等领 域。
Linux作为嵌入式操作系统的优势
开源
Linux是开源的,可以免费使用和定制,降 低了开发成本。
路由与交换
介绍路由器和交换机的原理及在网 络中的作用。
03
02
IP地址
解释IP地址的分类、寻址方式以及子 网掩码的作用。
网络安全
简述常见的网络安全威胁和防范措 施。
04
TCP/IP协议栈简介
TCP/IP协议栈结构
详细描述TCP/IP协议栈的层次结构,包括应 用层、传输层、网络层和链路层。
IP协议
解释IP协议的核心功能,如地址解析、路由 选择等。
调试工具
介绍常用的调试工具,如gdbserver和gdb等,并说明如何使用这些 工具进行远程调试。
调试过程
详细描述调试过程,包括启动调试会话、设置断点、单步执行代码等 操作。
调试技巧与注意事项
提供调试过程中的一些技巧和注意事项,以提高调试效率和准确性。
03
嵌入式Linux系统开发基础
基于嵌入式Linux系统的网络编程技术
我们将介绍建立面向连接 的 sc e 网络 ok t 编程 常用函数1[的用法。详细阐述一下容易出 一 3】 1 错的 b n i d函数 。其余可以参考文献【 】 2。 12 1 . . 、服务器和客户机首先要调用 s c e ok t ( )函数 ,建立 套按 字并 指 明应 用何种 通讯 协
,
i l i s r ts t s l ta e a o l u
te ua e o cm n ok t ucin n h iu oea i s se a d civs te ehoo y f po rmmn wt te h s g f o mo sc e fnt s i o te Lnx prt g y tm, n n ahee h tcnl o rga i g g i h h moe f Ci t evr n h nt r dl ln/S re i o e te ewok.
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科 技! 论 坛
中国科技信息 2 0 年第 5 06 期
N OR F MATI a 0 6 ON M r 2 0
基于嵌入式 L n x系统的网络编程技术 iu
N t r P o rm m ig e h oo y n m b d e iu e wo k r g a n T c n lg i E e d d L n x
Ky e wo d : Lnx ok t m e d d ln/S re rs i ;Sc e ;E bd e ;C et e v r u i
引 言
源代码开放的嵌入式 L n x操作系统具备稳 iu 定、高效 、易定制 、易裁减 、硬件支持广泛等特 点, 逐渐成为嵌入式操作系统的研究重点 嵌入式 系统中的设备与 P C之间经常需 要交换大量可靠 的数据 ,而且必须达到一定的传输速率 。在本系 统 中 PC 和 ARM 控制板 之间传输 的数据量有 IB G ,而且要求传输速率大干 I ye/。由于 M bt s s 网1较之串 F、并 F 3 I I 有数据传输速率快 、准确性 高等特性 ,因此,网络编程在实际中得到 了大量 的应用。利用网 F I 进行数据交换还可以进行远程 控制 。在本系统 中用的 ARM 板是傅立叶公司的 A g M90 评估板… Tl R 20 。其 C U为 A M90 P R 2T, 系统应用内存为 3M,f s 2 l h为 1M,外旷网口一 a 6 个 ,适应 lM/ 0M 以太网 串口两个 ,通讯速 0 10
基于嵌入式系统的视频监控系统实现
基于嵌入式系统的视频监控系统实现马兵东,温向明北京邮电大学通信网络综合技术研究所,北京 (100876)E-mail:iammadong@摘要:针对交通路况和广场楼宇监控等视频监控特定环境,我们设计并实现了一套新的视频监控系统。
该系统采用嵌入式技术,将操作系统和应用程序固化在FLASH芯片上,以保证其运行稳定性,将摄像机采集的视频信号经过MPEG-4压缩和打包后,通过其网络通讯端口上传到传输网络,同时有效地减少了视频监控系统中的视频数据传输量和存储量。
关键词:视频监控,嵌入式1.引言视频监控系统是安全防范系统的组成部分,它是一种防范能力较强的综合系统。
随着网络技术、嵌入式处理器的飞速发展以及数字视频监控系统的迅速崛起,出现了网络数字视频监控系统[1],在实际工程应用中得到广泛应用,特别是在大、中型视频监控工程中的应用尤为广泛;数字视频监控系统是以计算机通信技术及图像视频压缩为核心的新型视频监控系统。
针对交通路况和广场楼宇监控等视频监控特定环境,我们设计并实现了一套新的视频监控系统。
该系统采用嵌入式技术,将操作系统和应用程序固化在FLASH芯片上,以保证其运行稳定性,将摄像机采集的视频信号经过MPEG-4压缩和打包后,通过其网络通讯端口上传到传输网络。
2.系统介绍2.1系统功能描述本系统用于移动目标的实时视频监控,分为远端设备(移动图像监视器)和近端设备(监控中心)两部分。
远端设备可将监控画面(视频/图像)通过移动公网、因特网传至近端设备,即监控中心。
同时,监控中心可以远程控制移动图像监视器的工作方式,从而达到良好的监控效果。
远端和近端也可以不通过因特网相连,实现监控中心的移动化。
2.2系统总体设计本系统基于Motorola i.MX系列处理器和Motorola ADS开发板,采用嵌入式Linux技术[2],实现了远程视频监控功能。
系统总体设计如图1所示,远端和近端可以通过互联网相连。
图1系统总体设计图2.2.1系统各部分功能简介(1) 远端(移动图像监视器)整个远端部分以Motorola i.MX系列处理器和Motorola ADS开发板为核心,包括一个云台控制器用于控制云台转动、摄像头开/关和拍摄范围,一个模拟视频/JPEG转换卡,一个云台,以及一个置于云台之上的摄像头。
基于C#的视频监控系统的设计与实现
基于C#的视频监控系统的设计与实现A VIDEO MONITORING S YSTEM’S DESIGN AND IMPLEMENTATIONBASED ON C#专业:软件工程姓名:指导教师姓名:申请学位级别:学士论文提交日期:2013年6月15日学位授予单位:摘要随着计算机技术、通信技术以及数字视频技术的飞速发展,视频监控系统的发展将更加智能化,人性化。
智能化视频监控的方法是通过对摄像机拍录的图像序列进行自动分析来对动态场景中的目标进行定位、识别和跟踪,并在此基础上分析和判断目标的行为,从而做到即能完成日常管理,又能在异常情况发生的时候及时作出反应。
不仅可节省人力成本,而且它强大的预警功能可避免很多人为因素造成的灾害和损失。
本系统是基于C#的视频监控系统的设计与实现,具有视频实时查看、录制、回放、电视墙管理、服务配置管理、日程安排、报警管理等功能,具有实用性和可扩充性以及可靠性等特点。
本文主要分为五大部分,第一部分介绍了视频监控技术的发展历程,现状以及研究意义。
第二部分介绍了本系统的设计与实现过程中涉及到的各种技术,包括VS2010开发环境,C#开发语言,以及数据访问技术LINQ、Entity Framework 框架等。
第三部分介绍了系统的分析与设计过程,包括本系统的功能需求分析,数据库设计以及UML系统建模,第四部分详细介绍了系统的最终实现。
最后一部分,对本论文进行了总结,并提出了对于本系统的展望。
关键词:视频监控技术;Linq;UMLABSTRACTAlong with the computer technology,communication technology and the rapid development of digital video technology,video monitoring system development will be more intelligent and humane.Intelligent video monitoring can locate ,identify and track the target by automatically analyzing the image sequence recorded by camera. And based on these results,it analyzes and judges the behavior of the target to accomplish the daily management and respond timely to an abnormal situation.This paper is mainly about a video monitoring system based on C#’s design and implementation.It has many function,such as LiveViewr,Record,PlayBack,VideoWall Conf,ServiceConf,etc.This system has many features:practicability,scalability and reliability.This paper is mainly divided into five parts.The first part introduces the history,present situation and research significance of video monitoring technology.In the second place,it explains a variety of technologies involved in this system’s development process,including VS2010,C#,data access technology-LINQ and the Entity Framework,etc.Then,it elaborates the s ystem’s analysis and design process,including the demand analysis ,database design,UML modeling process .The fourth part introduces the system’s implementation.Finally,it summed up the problems encountered in the process,the harvesting in the development and the prospect of the video monitoring technology.Key words: video monitoring technology; LINQ;UML目录第一章前言 (1)第二章系统开发理论基础 (3)第一节开发平台简介 (3)第二节系统相关技术介绍 (5)第三节开发语言以及数据库平台 (8)第三章系统分析与设计 (17)第一节需求分析 (17)第二节数据库设计 (19)第三节 UML系统建模 (22)第四章系统实现 (32)第一节系统总体架构及实现 (32)第二节视频查看模块 (33)第三节电视墙管理模块 (41)第四节服务配置管理模块 (43)第五节日程配置管理模块 (46)第六节报警管理模块 (49)第五章总结与展望 (51)参考文献 (52)致谢 (53)第一章前言随着计算机和网络技术的发展,通过网络采集数据来监测和控制相关的工作,既可以提高工作效率又节省大量人力物力。
嵌入式实时操作系统uc_OS_在MSP430F149上的移植应用
栈的上下文保存结构与任务切换的实现密切相
关, 所以, 在设计堆栈的上下文结构的时候, 必须
把能方便和快速地实现任务切换作为一个重要
因素来考虑。
4.3 OSStartHighRdy 的实现。操作系统初始
基于嵌入式Linux的无线多媒体传输系统设计与实现
浙江工业大学硕士学位论文基于嵌入式Linux的无线多媒体传输系统设计与实现姓名:戴洁申请学位级别:硕士专业:控制理论与控制工程指导教师:俞立;孟利民20071118Services)。
H.264支持的视频源格式包括4:2:o’4:2:2和4:4:4,f司时支持逐行扫描和隔行扫描的视频序列,对于隔行扫描的视频帧,H.264支持将奇偶场独立编码.也支持将奇偶场一起编码的方式130]。
23音视频同步技术在无线多媒体通信系统中,除了音视频流能连续地在接收端播放,即实现媒体内同步外,音视频流同步的表现,图像和声音的同步程度也是一项重要的性能指标。
在流媒体开发中,经常会遇到的一个问题就是音视频同步,包括同步插放和同步存储。
由于网络阻塞,服务器延迟或是客户端接收延迟,都可能造成音视频的不同步。
因此如何解决音视频同步是流媒体开发中的一个重要问题。
引起音视频流不同步的原因大致可分为两种:一种是终端处理数据引起的,发送端在处理采样、编码、打包等模块和接收端在处理解包、解压、播放等模块时,由于音频和视频的数据量以及编码算法各不同而引起的时间差:另一种是网络传输时延,网络传输时延是受到网络的实时传输带宽、传输距离和网络节点的处理速度等诸多因素的影响,在网络阻塞时,媒体信息不能保证以连续的。
流”数据方式传输,特别是不能保证数量巨大的视频信息的联系传输,从而引起媒体帧内和帧问的异步【31】,如图2-2所示。
图2-2网络传输时延导致的媒体内异步和媒体间异步因此,从媒体流间异步的原因来看,同步地解决主要分为:(1)发送端同步:有效地控制源节点上音视频帧的发送时间,相同时间采集的音视频帧应当同时发送。
但当网络传输时延抖动严重时,该方法难以取得较好的效果。
(2)接收端同步:目标节点设置缓冲区,消除网络传输产生的抖动,使系统能够同一19一4.3.2.2vivi编译步骤嵌入式有很多Bootloader可用,我们选择的是基于韩国mizi公司开发的vivi。
《μCOS嵌入式操作系统》实验指导书
μCOS嵌入式操作系统实验指导书说明《嵌入式系统及应用实验指导书》包含:嵌入式开发板的硬件结构与u-boot基本命令、uClinux的多任务机制及其编程、uClinux的内存管理机制及其编程、在51单片机上移植μC/OS-II和在ARM7单片机上移植μC/OS-II 实验指导,适合电子与信息类专业的学生学习使用。
目录实验一嵌入式开发板的硬件结构与U-BOOT基本命令 (1)实验二UCLINUX的多任务机制及其编程 (6)实验三UCLINUX的内存管理机制及其编程 (9)实验四在51单片机上移植ΜC/OS-II (17)实验五在ARM7单片机上移植ΜC/OS-II (21)实验一嵌入式开发板的硬件结构与u-boot基本命令一、实验目的1、能够使用Embest IDE for ARM集成开发环境及ARM软件模拟器;2、通过实验掌握u-boot基本命令。
二、实验原理Bootloader代码是器件复位后进入操作系统前执行的一段代码,通过该代码初始化处理器各寄存器和片上外设,建立存储器映射图以及初始化堆栈,从而为操作系统提供基本的运行环境。
由于Bootloader与CPU和开发板配置有关,不可能有通用的Bootloader,因此需要根据具体情况进行移植。
嵌入式系统U-boot是当前流行、功能强大的Bootloader。
U-Boot用于多种嵌入式CPU的Bootloader程序,U-Boot支持ARM、PowerPC等多种架构的处理器,也支持Linux、NetBSD和Vx—Works等操作系统。
这里采用U—Boot 的版本为U-boot-1.1.6。
(1)U-Boot目录结构U-Boot目录结构如下:board是一些与现有开发板有关的文件,比如makefile和u-boot.1ds等都与具体开发板的硬件和地址分配有关;common 是与体系结构无关的文件,可实现各种命令的C文件;cpu是CPU相关文件,其子目录都是以U-boot支持的CPU命名,比如子目录arm920t,mips,s3e44bO 和nios等,每个特定的子目录都包括cpu.c,interrupt.C和start.s;doc是说明文档;drivers是通用设备驱动程序,比如:各种网卡、支持CFI的Flash 和USB总线等;fs是支持文件系统的文件,U—Boot可支持cramfs,fat,fdos,jffs2等文件;net是与网络有关的代码,比如:BOOTP协议、TFTP协议和NFS文件系统的实现;lib_arm是与ARM体系结构相关的代码;tools 是创建S-Record的格式文件和U-Boot images的工具。
基于嵌入式系统uC—Linux的路由实现
L u 的大部分特性 .C i x ix n u —L u 从一开始就从 L u 2 0内核派生而来 , n i x的 . n 现在 内核版本基本上与 L u 同 ix n 步 , L u 程序的移植也不需做很大的改动 , u — i x 对 ix n 用 C L u 实现路 由功能非常灵活且具有较高安全性 . n
法 I 地址 充 当 I 共 享器 的 Lnx主机后 面隐 藏着很 多使用 私有 I 地 址 的主机 , 当 I 共享 器 的 Lnx主机 I ) I ) iu I ) 充 I ) i u 的任务就 是地址 转换 . 不论 称 之为 N T或 I 伪 装 , 际上 都是 Lnx 过 对进 出系 统 的数 据包 按 一定 过 滤 A I ) 实 i 通 u 规则 进行 处理 实现 的 . 种对 数据包 的过 滤方 案在 Lnx24X核心 中则 是 It l . 这 iu .. P be a s
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20 0 6年 6 月
韶关 学 院学报 ・自然科 学
J u l fS a g a nv ri ・Nau a S in o ma h o u n U iest o y t rl ce ce
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J n 2o u .0 6 V 12 N . o .7 o6
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第 2 卷 第 6 7 期
基 于嵌入 式 系统 u C—Lnx的路 由实现 iu
刘东远
( 韶关学院 计算中心 , 广东 韶关 520 ) 1 5 0
摘要: 阐述 了 L u 下的 I ix n P转发 、C i x中 It l 的工作原理和利 用其 I 伪装 的功 能 实现路 由的方 法, u —L u n p be a s I ' 设计
嵌入式系统设计与开发
嵌入式系统设计与开发随着科技的不断进步与应用广泛,嵌入式系统的需求正在逐渐增加。
嵌入式系统是指嵌入到其它设备、系统或者物品中,能够实现特定功能或者控制的计算机系统。
就其本质而言,嵌入式系统也是一种特别的计算机。
嵌入式系统的主要应用包括:智能手机、平板电脑、家用电器、工业自动化、航空航天等领域。
嵌入式系统设计与开发是指利用特定的开发工具,完成嵌入式系统的设计与开发。
嵌入式系统设计与开发的过程包括:需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、调试测试、制造生产、上市销售等阶段。
下面我们简要的介绍嵌入式系统设计与开发的基本知识点。
嵌入式系统设计与开发的基本知识点1. 芯片选型:所有的嵌入式系统都需要采用控制芯片,因此,芯片选型是嵌入式系统设计的第一步。
选型时,需要考虑到芯片的功耗、性能、价格、体积等因素。
2. 硬件设计:硬件设计是指通过设计电路、选用芯片等方式,完成嵌入式系统的硬件平台。
硬件设计的重点是设计稳定的供电系统、设计专用设备、设计通信接口等,还需要考虑抗干扰、耐高温、长寿命等指标。
3. 选择操作系统:嵌入式系统的软件应该基于操作系统进行开发。
开发人员需要选择合适的操作系统及其软件平台,常见的嵌入式操作系统有:uC/OS II、VxWorks、Linux、Windows CE等。
4. 适配系统驱动:设计出适用于该系统的驱动程序,这是与嵌入式系统硬件平台相对应的重要部分。
5. 开发控制器:开发控制器的目的是编写控制程序并调试。
嵌入式系统控制程序的编写需要得到硬件平台的支持。
6. 调试测试:在设计和开发完成后,需要进行调试和测试。
开发人员应该配备一些实验设备,并制定一些测试方法来测试嵌入式系统的正确性和稳定性等。
嵌入式系统设计与开发的应用场景1. 工业控制:嵌入式系统广泛应用于工业自动化控制领域,如:机器人控制、控制系统、仪表仪器控制等。
通过嵌入式系统,可以实现生产自动化,提高生产效率,降低生产成本。
基于uClinux的嵌入式GPRS数据传输终端设计
2 B 0n hnn tr c n e d eh oo yC L D, e ig10 8 , hn ) . e igS iigS i c c n lg O,T B 0n 0 0 9 C ia aS e a T n
Ab t a t Usn h mb d e e h o o y h s p p r p e e t e d s n o mb d e aa ta s s i n sr c i g t e e e d d tc n l g ,t i a e r s ns t e i f a e e d d d t r mi so h g n n t r n lb s d o e GP e wo k A e c mm u ia in p o o o o p l a o a e s d v lp d t n u e t e e mi a a e n t RS n t r . n w o h n c t r t c lf ra p i t n l y r i e eo o ci e o e s r h r l b l y a d i t g a i f eu e aata s t d o n e ib ewi l s ik e i i t n e r l yo s r Sd t n m t n a u r l l r e sl . a i n t h t r i e n a e n Ke wo d e e d d s se u i u ; RS d t a s s in t r n l y rs mb d e y t m; Cl x GP ; aat n m so mi a n r i e
同样 的无线 调 制标准 、 同样 的频 带 、同样 的突 发结
构 、 同样 的跳频 规则 以及 同样 的 T DMA 帧结构 。
基于嵌入式uClinux的远程测控系统的设计与应用
第3 5卷( 07 第 4期 20 )
计算机与数字工程
17 5
基 于嵌 入 式 u l u Ci x的远 程 测 控 系统 的设 计 与应 用 n
王 立红 张国友
( 安徽工程科技学 院电气工程 系 芜 湖 2 10 ) 4 0 0 摘 要 针对工业 控制领域 对测 控系统需要集散控 制 的要 求 , 于 F4 B X硬件 开发平 台和嵌入 式  ̄ l u 基 S4 O Ci x操作 系 n
的状态 。
统的硬件采用 8 1 位 的单片机 ; /6 软件多采用汇编 ( ) 些 数 据 可 以 以文 件形 式 存 储 在本 地 4一 语 言编程 , 包 含 一 个 简 单 的循 环 处 理 的控 制 流 S R M 中。 仅 DA 程 ; 片 机 与 单 片 机 或 上 位 机 之 间 通 信 通 过 单 ( ) 控系 统可 连 到 工业 以太 网 , 过 工 业 以 5测 通
2 测 控 系统 总体 设 计
2 1 设计 目标 .
2 3 系统 结构 图 ( 图 1 示 ) . 如 所
测控系统以基于 F4 B X硬件开发平 台和裁 S4 O 剪后 的嵌 入式 I l u z i x的操作 系统 为 核 心 , 计 目 Cn 设 标归纳起来主要有以下几点 :
统, 给出一种应 用于测控系统新的设计方案 , 保证测控 系统的实时性 、 可靠性 , 助工业 以太 网, 借 实现远程 测控 , 在工业 控制
领域有很好 的应用前景 。 关键 词 嵌入式操作 系统
中图分类号 T 3 3 1 P9 .1Байду номын сангаас
 ̄ l u 远程测控 系统 Ci x n
F4 B X 工业 以太网 S4 O
ucos与linux
两种开源嵌入式操作系统介绍uc/os和uclinux操作系统,是当前得到广泛应用的两种免费且公开源码的嵌入式操作系统。
uc/os适合小型控制系统,具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点,最小内核可编译至2k。
uclinux则是继承标准linux 的优良特性,针对嵌入式处理器的特点设计的一种操作系统,具有内嵌网络协议、支持多种文件系统,开发者可利用标准linux先验知识等优势。
其编译后目标文件可控制在几百k量级。
uc/os是一种免费公开源代码、结构小巧、具有可剥夺实时内核的实时操作系统。
其内核提供任务调度与管理、时间管理、任务间同步与通信、内存管理和中断服务等功能。
uclinux是一种优秀的嵌入式linux版本。
uclinux是micro-conrol-linux的缩写。
同标准linux相比,它集成了标准linux操作系统的稳定性、强大网络功能和出色的文件系统等主要优点。
但是由于没有mmu(内存管理单元),其多任务的实现需要一定技巧。
两种嵌入式操作系统主要性能比较嵌入式操作系统是嵌入式系统软硬件资源的控制中心,它以尽量合理的有效方法组织多个用户共享嵌入式系统的各种资源。
其中用户指的是系统程序之上的所有软件。
所谓合理有效的方法,指的就是操作系统如何协调并充分利用硬件资源来实现多任务。
复杂的操作系统都支持文件系统,方便组织文件并易于对其规范化操作。
嵌入式操作系统还有一个特点就是针对不同的平台,系统不是直接可用的,一般需要经过针对专门平台的移植操作系统才能正常工作。
进程调度、文件系统支持和系统移植是在嵌入式操作系统实际应用中最常见的问题,下文就从这几个角度入手对uc/os和uclinux进行分析比较。
进程调度任务调度主要是协调任务对计算机系统内资源(如内存、i/o设备、cpu)的争夺使用。
进程调度又称为cpu调度,其根本任务是按照某种原则为处于就绪状态的进程分配cpu。
由于嵌入式系统中内存和i/o设备一般都和cpu同时归属于某进程,所以任务调度和进程调度概念相近,很多场合不加区分,下文中提到的任务其实就是进程的概念。
嵌入式毕业设计题目
嵌入式毕业设计题目篇一:嵌入式方向本科毕业论文题目论文题目汇总表2、“题目类别”:设计、论文;3、“题目性质”:结合科研、结合生产、结合实验室建设、结合社会实践、理论研究、其它。
篇二:嵌入式毕业设计课题课题一:嵌入式远程视频实时监控实现原理:通过在s3c2440(samsung 的arm9芯片)上植入嵌入式web服务器boa及嵌入式数据库SQLite,搭建一个视频webserver,使得PC或者智能手机可以利用网页方式访问摄像头采集的实时视频,达到远程监控录像等应用!涉及到的知识点:①原理图,PCB,元器件的认识,通过开发板的原理图及CPU的datasheet写程序;②arm架构的理解,arm cpu的工作原理,汇编代码级调试理解;③2440 cpu的GPIO,UART,I2C,SPI,AD,WATCHDOG,RTC,lcd等接口技术原理,C代码级调试理解;④嵌入式linux(linux-2.6.30)系统工作原理,驱动框架结构以及摄像头驱动实现;⑤嵌入式linux(linux-2.6.30)下,webserver的实现,包括,SDL,mjpg-streamer应用软件的移植。
团队组织:实现该项目可以按一下方式组队(考虑到学生可能动手能力有限,每个模块安排两个人,这样有讨论,该分配方法供参考)Linux系统部分,三个人:一个人负责硬件部分,也不是设计原理图,此人需要电子专业,要能看懂原理图,负责各个模块能在开发板正常运行;一个人负责软件部分,linux系统编译问题,负责给第一个人完好的镜像文件;第三个人,协调软硬件,需要既懂硬件也懂软件;驱动部分,两个人:同时进行,做相同的事情,目的在于一起讨论,要看image sensor(通俗的说叫摄像头)的数据手册,搞清楚芯片工作原理,成像原理,以及参考驱动进行移植工作,会设计到信号不同,编译问题,协同工作!Webserver,两个人:在嵌入式linux系统上搭建webserver,涉及到一些应用软件的整合移植工作,主要是SDL,Mjpg-streamer,其中SDL 是一个非常有名的开源库,3D就是通过它来实现的,而Mjpg-streamer是一个流媒体的开源库,实现视频流在网上的传输,这连个库在企业用得很多。
基于uClinux的网络部分启动分析及协议模块化实现
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文章编号 :1 0-9 (0 6 0 -5 20 77 1 2 0 ) 60 2 -4 0 X
基于 u l u Ci x的网络部分启动分析及协议模块化实现 n
任家东 ,梁 哲 ,赵 黎
(. 1燕山大学 信息科学与工程学院, 河北 秦皇岛 060 ; . 604 2天津师范大学 计算机与信息工程学院, 天津 307) 00 1
的主要区别在于两者 的内存管理机制和进程调度
工作, 并且继续调用 ntoktC e sce 里面的 sc— i / . ok i t n
函数 ,该函数是 i t进程用来初始化网络协议栈 n i ( 包括 IX、X 2 和 T PI P .5 C/ P等多种协议)和 网络 接 口设备的, 它主要的功能包括 : 初始化所有地址
维普资讯
第3 O卷 第 6期
20 0 6年 I 1月
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燕山大学学报
Jun l f asa nv rt o rao Y nh nU ie i sy
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、0 .3 .6 ,1 O No
u l u 内核中包含I E 、 X、 L E O T Ci x n N TI B U T O H P 和 x 2 等多种 网络协议栈, .5 本文分析 比较常用的 IE N T即u lu 上实现的T PI 网络协议栈的初 Ci x n C/ P
始化 过程 。
完成 Iv 协议栈初始化工作的是在文件 nt P4 e /
基于 u iu Cl x的网络部分启动分析及协议模块化实现 n
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53 2
tl a e和 ma t l。在网络系统中基于 I b i ae n b P协议的
嵌入式linux小项目实例
嵌入式linux小项目实例嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,它被嵌入到其他设备中,用于控制和管理设备的各种功能。
嵌入式Linux是一种常用的嵌入式系统操作系统,它具有开源、稳定、灵活等特点,被广泛应用于各种嵌入式设备中。
在本文中,我将介绍一个嵌入式Linux小项目的实例,以帮助读者更好地理解和应用嵌入式Linux。
这个项目是一个智能家居控制系统,它可以通过手机APP远程控制家中的各种设备,如灯光、空调、窗帘等。
该系统基于嵌入式Linux开发,使用了一块嵌入式开发板和一些外围设备。
首先,我们需要选择一块适合的嵌入式开发板。
在这个项目中,我们选择了一块基于ARM架构的开发板,它具有强大的计算能力和丰富的外设接口,非常适合用于嵌入式Linux开发。
接下来,我们需要安装和配置嵌入式Linux系统。
我们可以选择一个已经编译好的嵌入式Linux发行版,如Buildroot或Yocto Project,也可以自己从源代码编译一个定制的嵌入式Linux系统。
在这个项目中,我们选择了Buildroot,因为它简单易用,适合初学者。
安装和配置嵌入式Linux系统需要一些基本的Linux知识,如交叉编译、内核配置、文件系统配置等。
在这个项目中,我们需要配置网络、蓝牙和GPIO等功能,以便实现远程控制。
完成系统的安装和配置后,我们需要编写应用程序来实现智能家居控制功能。
在这个项目中,我们使用了C语言和Shell脚本来编写应用程序。
C语言用于编写底层驱动程序和控制逻辑,Shell脚本用于实现一些简单的控制命令和脚本。
在应用程序中,我们使用了一些开源库和工具,如libcurl、BlueZ和GPIO库等。
这些库和工具可以帮助我们更方便地实现网络通信、蓝牙控制和GPIO控制等功能。
最后,我们需要将应用程序和相关的配置文件打包成一个固件,然后烧录到嵌入式开发板中。
烧录固件可以使用一些专门的工具,如dd命令或烧录工具。
完成烧录后,我们可以通过手机APP来远程控制智能家居系统。
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基于uClinux嵌入式网络视频监控系统设计
【摘要】网络视频监控系统能够实现多方位、分布式的远程监控,开放的Linux,以其优良的特性提供了嵌入式的开发系统平台。
研究设计了嵌入式网络视频监控系统,进行了详细的硬件总体结构设计,分析了硬件各组成部分的具体功能。
给出了基于B/S结构的软件总体结构,并对各软件模块作了说明。
【关键词】嵌入式系统;视频监控;uclinux
1.引言
视频监控以其能够实时、形象、真实地反映被监控对象的特性而逐渐成为现代化管理、检测、控制的重要技术手段之一。
而网络视频监控系统能够更好的满足人们对视频监控的实际需求,实现多方位、分布式的远程监控。
嵌入式数字视频监控系统不仅符合信息产业的未来发展趋势,而且代表了视频监控技术的未来发展方向,蕴藏着巨大的商机和经济效益。
在远程监控系统的应用中,往往要求监控中心的主机可以同时接收一路或多路监控数据,并且可以同时发送一路或多路的控制指令。
因此,如何在有限带宽的前提条件下,将多个现场的监控数据方便、高效地通过计算机网络传送到监控主机上,是该类系统要解决的主要问题。
本文设计了一种基于uClinux的嵌入式网络服务器的视频监控系统。
图1 监控系统硬件结构图
2.系统总体硬件设计
本系统以uClinux操作系统为核心对嵌入式视频服务器进行设计,并采用流媒体MPEG_4技术,通过IP多播技术、实时传送、接收和存储视频流。
系统采用分布式设计,可通过网络实现对多个监控对象的实时监控。
非常适合对有众多的监控单元,又分布比较松散的对象进行集中和即时监控。
2.1 系统硬件结构
系统的基本硬件结构如图1所示,其中嵌入式网络视频服务器是视频监控系统中最关键的组成部分。
图2 视频服务器与其它设备的连接图
2.2 系统各部分硬件功能
(1)网络视频服务器
本系统中的嵌入式网络视频服务器采用嵌入式一体化结构,是一种内置Web 服务器并提供网络视频传输和共享的嵌入式设备。
它与其它设备的连接情况如图2所示。
网络视频服务器功能有:
A)采集一路由摄像机输入的模拟视音频信号,该信号转化成数字信号,再经过实时压缩后发送到网络;
B)能够从网络接收一路数字视频信号,经过解压等过程,将该信号输出到电视机后,得到声音和图像;
C)能够接受告警设备传来的告警信号,并发送到网络,实现告警功能;
D)能够转发外部设备与网络间的通信,是外部设备与网络之间的通信枢纽;
E)可通过Web服务器接收网络传来的控制指令或通过串行口接收本地控制指令。
(2)摄像机
负责向视频服务器提供一路模拟视频信号。
摄像机通过RS-485接口(或RS-232接口)受外界控制,控制命令为一系列的ASCII码,可以调整摄像头的焦距和控制云台的转动。
(3)控制台
控制台是一个通过RS-232接口与网络视频服务器相连的控制终端,可设置包括视频编码的发送地址、视频解码的接收地址、外部设备控制通道和告警通道参数、编码的视频音频参数等多项内容,具体请看章节5.3.3.
(4)告警设备
告警设备通过告警线接口与视频服务器相连,可对温度、烟雾、湿度等实施告警。
(5)网络硬盘录像机
监控图像的存储在网络硬盘录机像中,在系统管理服务器的管理下,完成图像的存储和录像回放。
(6)系统管理服务器
系统管理服务器是任意一台与网络相连,并运行着系统管理软件的PC机。
系统管理服务器负责整个监控系统的管理。
(7)监控点
监控点是任意一台与网络相连,并运行着通信控制模块、视频接收播放模块的PC机。
监控点必须接受系统管理服务器的用户管理,通过·对视频管理服务器发送各种服务请求,获得相应权限的各种监控系统服务,可以将接收到的监控图像存储在本机的硬盘中。
3.系统总体软件设计
3.1 软件总体结构
本系统的软件结构采用了B/S结构,如图3所示。
监控点的客户端经过授权后,通过浏览器连接视频服务器端的Web服务器,在动态网页里完成对视频服务器的控制。
Web服务器得到客户端的接收地址和端口后,服务器端向客户端发送视频流。
(下转第161页)(上接第159页)本系统的软件结构包括两大部分:视频服务器软件和管理服务器软件。
视频服务器软件运行在视频服务器嵌入式uClinux平台下;管理服务器软件运行在PC机Windows平台下。
图3 监控系统软件结构
3.2 系统各部分软件功能
(1)视频服务器软件
A)制台控制模块
通过控制台接收本地用户的控制指令,实现对设备各种工作参数的设置。
B)Web服务器模块
通过网络接收远端用户的控制指令,实现对设备各种工作参数的设置。
C)视频接收和发送模块
将一路编码后的数字视频信号发送到网络,同时从网络接收一路数字视频。
D)数据通道模块
实现网络通信协议与串行口通信协议的转换,目的是使远端的网络用户能够控制通过串行线与视频服务器的外部设备。
E)告警模块
监听告警设备的告警信号,并将告警信号发送到网络。
(2)管理器服务软件
A)通信控制模块
通过通信控制模块连接视频服务器内置的Web服务器,网络用户使用浏览器通过连接不同的网址,连接不同的视频服务器。
通过动态网页实现对所连接的视频服务器的各项参数配置;可通过TCP网络协议与视频服务器中的数据通道模块和告警模块建立连接,完成对摄像机等外部设备的控制,以及告警信号的接收。
B)视频存储模块
控制网络硬盘录像机,完成图像的存储和录像回放。
C)视频接收播放模块
控制解码软件和媒体播放软件,可经过画面分割,在显示屏上同时显示多个监控图像或录像。
D)用户管理模块
用户管理模块运行在管理服务器上,负责处理用户的系统服务申请,用户获得系统服务需要经过管理服务器的授权。
在简化的系统实现中,监控端、管理服务器和控制台可以在同一台PC机上实现,在这种情况下,管理软件、解码软件和终端显示软件运行在同一台主机上,但仍然通过网络接口通信。
如果采用硬件解码,用户可以根据实际需要,选择专用的网络视频解码器,或利用该网络视频服务器实现硬件解码。
4.结束语
开放的Linux,以其优良的特性,提供了低门槛进入嵌入式商业开发的系统平台。
为了满足对高性能视频监控系统的市场需求,嵌入式远程网络视频监控系统开发是未来视频监控技术发展的主要方向。
参考文献
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