嵌入式以太网监控系统研究与实现
嵌入式电源远程监控系统中以太网通讯的实现
嵌入式 电源远 程监控 系统 中以太 网通 讯的实现
刘 玲 ， 刘 军
（ 江苏财 经职业技术 学院 电子工程 系， 苏 淮安 江 ２３０ ） ２０ ３
摘
要 ： 多 ３ 位 Ｓ Ｃ芯 片没有在 片上集成以太网控制器 ， 很 ２ ｏ 需要通过外围芯 片扩展以太 网控制功能 。嵌入 式电源远程监
Ｋｅ ｒ ｓ ＲＴＬ ０ ｙ ｗｏ ｄ ： ８ １ ＡＳ Ｓ ３ ０ ｕ ｉ ｕ ｎ ｔ ｒ ｒ ｅ ｓｅ ｅ ｄ ｄ ９ ； ＥＰ ２ ３； Ｃｌ ｘ； ｅｗｏ ｋｄ ｉ ｒ；ｍｂ ｄ ｅ ｎ ｖ
嵌入式电源远程监控系统是指在远端可以监控供
电的所有 设备 的电源状 态 ， 并控 制它 的 电源开 ／ 。电 关
Ｌ Ｕ ｉｇ ＬＵ Ｊｎ Ｉ Ｌｎ ，Ｉ ｕ
（ ｐ ｔ ｆ ｌ ｔ ｎｃＥ ｇｎ ｅｉｇＪａ ｇｕ Ｖ ｃ ｔ ｎ ｌ Ｔ ｃ ｎ ｃｌ ｏ ｅ ｅ２ ３ ０ ） Ｄｅ ｏ ｅ ｒ ｉ ｎ ｉｅ ｒ 。 ｎ ｓ ｏ ａ ｏ ａ ＆ ｅ ｈ ａ Ｃ Ｈ ｇ ２ ０ ３ Ｅ ｃｏ ｎ ｉ ｉ ｉ
ａ ａｙ ｅ ｎ ｘ ｌ ｒ ｓ ｏ ｎ ｌ ｓｓ ａ ｄ ｅ ｐｏ ｅ ｈ ｗ ｔ ｄ ｓ ｎ ｈ ｅ ｒｖ ｒ ｆ ｒ ＲＴＬ ０ ９ ｃ ｉ ｓ ｏ Ｃｌ ｕ ｎ ｅａｌ ｎ ｐ ｏ ｉ ｅ ｐ ｒ ａ ｏ ｒ ｅ ｏ ｅｉ ｔ ｄ ｉ ｅ ｇ ｏ ８ １ ＡＳ ｈ ｐ ｆ ｕ ｉ ｘ ｉ ｄ ｔｉａ ｄ ｒ ｖ ｄ ｓ ａｔ ｌ ｓ ｕ ｃ ｎ ， ｉ
第１ ８卷 第 １期
２ ０１ ０年 ２ 月
电
脑
与
信
息 技 术
Ｖ １１ ． ｏ ． ８ Ｎｏ １
Ｆｅ ．２０１ ｂ ０
嵌入式网络视频监控系统的研究与设计
半双工模 式下 ， 支持 Ｃ Ｓ Ｍ Ａ ／ Ｃ Ｄ协 议 ： 在 全 双 工 模 式 下
支持 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． ３和 Ｅ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｔ 控 制层 协议 其 内部 有 １ ６ ｋ 的Ｓ Ｒ Ａ Ｍ和 １ ６位 的 Ｉ ／ Ｏ地 址 ． 支持 Ｐ ｎ Ｐ 自动 检 测 模 式 和 ８路 中断 请 求 。 该 部 分 完 成 接 受 网络 传 来 指 令 ． 将 压
储器 由系统扩 展 的 Ｆ １ ａ ｓ ｈ芯 片 Ｓ Ｓ Ｔ ３ ９ Ｖ Ｆ １ ６ ０和 Ｓ ＲＡ Ｍ
芯片 Ｉ Ｓ ６ １ Ｌ Ｖ ２ ５ ６ ｌ ６ Ａ Ｌ组 成 ． Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ 选 用 ＭＡＸ ７ ０ ０ ０ Ｓ系
的Ｂ Ｉ Ｏ Ｓ ．负 责 将 操 作 系统 内 核 固 化 到 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ中 和 系 统 初始 化 然 后 将 系统 控 制 权 交 给 操 作 系 统 嵌 入 式 操 作 系 统 内 核 是 嵌 入 式 系 统 加 电运 行 后 的管 理 平 台 ．负 责 实 时 性 任 务 和 多 任 务 的管 理 文 件 系统 是 嵌 入 式 系 统 软 件 平 台 占用 存 储 量 最 大 的 一 部 分 ．也 是 与 用 户 开 发 最 相 关 的一 部 分 。它 存 储 了 系统 配 置 文件 、 系统程序 、 用 户 应 用 程 序 和 必 须 的 驱 动 程序 。通 过 Ｊ Ｔ Ａ Ｇ 口， 将内 核 和 文 件 系 统 的映 像 文 件 烧 写 到 指定 的 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ 位 置上 软 件 设 计 中两 个 特 别要 说 明 的 地方 ： （ １ ） Ｕ Ｓ Ｂ摄 像 头 的视 频 采 集 传 输 模 块 在 Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ下
Ｖ Ｇ Ａ ／ Ｑ Ｖ Ｇ Ａ 两 种 图像 ．最 高 达 ３ ５万 像 素 ．对 焦 范 围
基于嵌入式以太网的煤矿安全智能监控系统设计
Ｔｈｅ Ｉ ｔ ｌ ｇ ｎ ｏ ｔ ｒｎ ｎ ｅ ｓ ｒｎ ｓｅ ｓｇ ｎ ｎ ｅｌ ｅ ｔＭ ｎｉｏ ｉ ｇ ａ ｄ Ｍ ａ ｕ ｉ ｇ Ｓｙ ｔｍ Ｄｅ ｉｎ ｏ ｉ
Ｃｏ ｌＭ ｉ ｅ Ｓ ｆ ｔ ｓ ｄ ｏ ａ ｎ ａ ｅｙ Ｂａ ｅ ｎ Ｅｍｂ ｄ ｅ ｈ ｒ ｅ ｅ ｄ ｄ Ｅｔ ｅ ｎ ｔ
近年来 ， 我国煤矿 的矿难事故频发 ， 严重 威胁 了煤矿 的安全 生产 ， 所以应 用安全监 控系统来 预 防意外事 故 的发生具 有十 分
的 限 制 。 相 反 ， 业 以太 网 以 其 统 一 的 Ｔ Ｐ Ｉ 议 和 Ｃ ＭＡ 工 Ｃ ／Ｐ协 Ｓ Ｚ
Ｃ Байду номын сангаас多路访 问方式 使其 得到 了迅猛发 展 ， 以太 网不 仅具 有廉 价 、
・
２ － ９ ２
广州化工
２ １ 年 ３ 卷第 ６ ００ ８ 期
基 于嵌 入 式 以太 网的煤 矿 安全 智能 监 控 系统 设 计
田辉纶 薛浩杰 魏双乐 张 ， ， ，
（ １吐哈 油 田化 工厂 ， 疆 新 鄯善
望 周建军 ，
８８０ ； ３２ ２ ２南昌大 学 ，江西 南 昌 ３０３ ） ３０ １
ｈ ｄ ｈ ｇ ｌ ｏ ｔ ｆ ｃｉｅ ｒ ｔ ，ａ ｄ ｈ ｄ ｇ ｏ ｅ ｏ ｍａ ｃ ｏ ｍｅ ｔｔ ｅ ｓ ｆ ｔ ｅ ｕ ｒｍｅ ｔ ｆｓ ｌ ａ ｄ ｍｅ ｉ ｍ —ｓｚ ｄ ａ ｉｈ ｙ ｃ ｓ —ｅｆ ｔ ａ ｅ ｎ ａ ｏ ｄ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｔ ｅ ｈ ａ ｅｙ ｒ ｑ ｉ ｅ ｖ ｆ ｅ ｎ ｓ ｏ ｍａｌ ｎ ｄ ｕ ｉｅ
Ｃ ａ ｎ ． Ｏ ｌｍｉ ｅ
Ｋｅ ｒ ｓ ｏ ｌｍｉ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ：ｃ ａ ｎ ；ＭＡ ６ ；Ａ ８ ９ Ｘ７ ５ １ Ｘ８ ７ ６；ｍｏ ｉ ｒ ｇ ａ ｄ ｍｅ ｓ ｒ ｇ ｓ ｓｅ ；ｉ ｄ ｓｒ ｌｅｈ ｒ ｅ ｎｔ ｉ ｎ ａ ｕ ｉ ｙ ｔ ｍ ｎ ｕ ｔ ａ ｔ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ ｎ ｉ
基于Internet的嵌入式视频监控系统的设计与实现
基于Internet的嵌入式视频监控系统的设计与实现摘要：该文以arm9微处理器和嵌入式linux系统作为开发平台设计并实现了一个视频监控系统，系统基于brower/server结构，使用boa作为嵌入式web服务器完成视频数据在internet上的传输。
介绍了系统硬件平台和软件平台的搭建过程，详细讨论了使用video4linux编程接口完成对视频数据的采集过程，以及利用jpeg 标准对视频数据进行压缩的方法。
测试结果表明系统功能及性能基本满足应用要求。
关键词：arm；嵌入式linux；浏览器/服务器；视频监控中图分类号：tp368 文献标识码：a 文章编号：1009-3044（2013）04-0897-03design and realization of an embedded video monitoring system based on internetli bo（65021 unit of the people’s liberation army， shenyang 110162， china）abstract： an embedded video monitoring system， which takes arm9 microprocessor and embedded linux operating system as development platform， is designed and realized in the paper. the system based on brower/server structure， using boa as embedded web server completes the transmission of video data over the internet. the building process of system hardwareand software platform is introduced. the process of video data collection using video4linux programming interface and the method of using jpeg to compress the video data are discussed in detail. the test results show that the function and performance of the system can meet application requirements. key words： arm； embedded linux； brower/server； video monitoring1 概述随着internet的广泛普及，以及视频压缩编码技术的提高，视频监控领域进入了高速发展的数字化的网络时代。
基于DSP的嵌入式远程监控系统研究与设计
1.引言温湿度控制已被广泛应用于纺织工业、林业、化工、以及各种机房中,传统温湿度控制多采用现场总线技术,传输速率低,兼容性差,价格昂贵。
嵌入式远程监控系统是信息网络与工业控制网络结合的产物,与传统的各种监控系统相比具有巨大的优势,一方面实现了远程监控,另一方面也具有高速的数据传输与处理能力(10M B/s)。
并且随着网络技术的发展,嵌入式网络也会得到飞速发展。
本文采用T M S320L F2407控制网卡芯片,同时设计简化的嵌入式T CP/IP协议,将其应用于温湿度监控系统中。
2.系统设计TM S320L F2407A在TI公司的多款DSP芯片中具有很高的性价比,同时十分适合控制领域,执行速度达40M IPS,指令周期缩短到25n s,内置32K字的FL ASH程序存储器,2.5K字的数据存储器,同时可扩展外部64K字程序存储器,64K字数据存储器和64K字I/O寻址空间,非常适合处理T CP/IP协议[1]。
RT L8019AS是台湾Realtek公司生产的以太网控制器,兼容NE2000的l0M bps ISA总线接口,支持8/16位数据总线,内置16KB 的SRAM,全双工方式下收发可同时达l0M bps,支持AUI、UT P和B NC 自动检测[2]。
系统构成如图1所示。
图1系统框图Fig.1Configur ation of the system本系统主要部分是以DSP和RT L8019AS为核心的网络传输系统,RTL8019AS与DSP之间通过5V—3.3V双向电平转换芯片74L VC16245A实现数据总线连接,同时提供RS232接口和AD采样接口。
RS232接口模块采用MAX232A和电平转换芯片74L VTH245A实现和DSP串口的连接,DSP通过RS232接口和现场设备连接实现数据的传递。
现场测量仪表测得的信号通过AD信号处理电路后送入DSP的AD口,采用过采样技术,即以更高的采样频率对输入信号进行采样,将采样数据经数字低通滤波处理后,再通过抽取来降低采样频率的技术。
嵌入式视频监控系统的设计与实现
２０ 年 第 ｌ 卷 第 ３ 期 ０７ ７ ２
收稿 日期：０ ７ ０ — ７ ２０—８２
嵌入式视频监控系统的设计与实现
蔡 士义 ， 小平 冀
（ 太原理 ＿大学信息学 院， Ｔ 山西太原 ，３ ０ ４ ００２ ）
摘 要 ：讨 论 了基 于 Ａ ９ Ｒ ２ ０和 嵌 入 式 Ｌｎ ｘ 作 系统 的视 频 监 控 系 统 设 计 方 Ｔ １ Ｍ９０ ｉｕ 操
结 构 见 图 ｌ 。
圈 ２ 系统软件模块组成 要的 Ｌ ｕ 内核。在即将配置内核 目录下 执行 ： ａ ｅ ｅ ｕｏ ｆ ， ｉｘ ｎ ｍ ｋ ｎｃ ｎ ｇ 选中我 ｍ ｉ 们所 需的配置选项。本系统的主要配置为：
Ｓ ｓｅ Ｔｙ ｅ ｙ ｔ ｍ ｐ 一 ＞
２ 软 件组成
—
（ Ｔ １ Ｍ９ ０ － ａｅ ） ＲＭ ｓｓ ｍ ｔ ｅ Ａ ９ Ｒ ２ ０ ｂ ｓｄ Ａ ｙｔ ｐ ｅ ｙ
［ ］ 王安全， ３ 陈劲 ， 沈敏跃． 世 纪我国员＿ 培训战略研 究［］ ２ ｌ Ｔ Ｊ． 科学管理
研 究 。０ １ １ ：ｌ ５ ． ２ ０ （２） 一 ４ ５
（ 实习编辑 ： 占金 ） 薛 第一 作者简介： 晓宁 ， ，９ ０年 生 ，９５年毕业于 山西经济管理 张 男 １７ １９
ＺＨＡＮＧ ａ － ｉ ｇ Ｘｉ ｏｎ ｎ
学 经济 息 理专 经 师。 城 业 煤机 监 科。 西 院 信 管 业． 济 晋 煤 集团 公司 幸 山 省
晋城市 。４ ０ ６ ０ ８０ ．
Ｃｏ ｓｄ ｒ ｔｏ ｂ ｕ ｅＴｒ ｉ ｉ ｇＷ ｏ ｋ ｆ ｒＳ ａ ｆ ｔ ｒ ｒｓ ｎ ｉｅ ａ ｉｎａ ｏ ｔ ｈ ａｎ ｎ ｔ ｒ ｏ ｔ ｆｓｉ Ｅｎ ｅ ｐ ｉｅ ｎ
基于嵌入式技术的网络远程视频监控系统的研究与实现
视频 监控系统 由于需 求 的不 同 ， 以做 出不 同 可 的产 品． 里介绍一种典 型远程 视频 监控 系统 ， 系 这 体 架构如 图 １ 监 视设 备 对 远 端场 景 画 面 包括 声 音 进 ． 行实 时采 集 ， 通过 视 频线 传 给编 码器 经 压 缩 编码 处 理后 ， 通过 网络将 视 音频 流发 往 近端 或 远 程监 控 中 心服务器 ， 中心服 务 器将 接人 的码 流发 到解 码 器 或
维普资讯
第 ２ ２卷第 ２期
２０ ０ ７年 ４月
平顶 山学 院学报
Ｊ ｕ ａ ｆＰ ｎ ｄ ｎ ｓ ａ ｉｅ ｓｔ ｏ ｒ ｌｏ ｉｇ ｉ ｇ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｎ ｙ
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ ２ Ｉ２ ． Ａｐ ． ０ ｒ ２ ０７
中心纛冬鲁
Ｔ Ｐ 工 ｃ／ｐ
监控 终端模块 实 现监 控 各种 功 能 ， 括 码流 编 包 解 码及传输部 分 ， 时告 警控 制 、 幕提 示 、 像 头 实 字 摄 控制 （ 即串 口管理部分 ） 并 正确配置各种 参数． 图 ， 如 ２所示 ， 实现好 的软件 嵌入 到嵌入 式 编解码 器 中， 将 由于采 用 Ｍ Ｅ ４标 准 ， Ｐ Ｇ一 并对 编解 码的具体 算 法进 行 了深 层优化 ， 质量得到 了很大程 度 的提高 ， 图像 且 可适应 ６ ｋ ｐ 一 Ｍｂ ｓ ４ ｂ ｓ ２ ｐ 的网络传输带 宽．
关
中图分类号 ： Ｐ９ ．９ Ｔ ３ ３ ０
１ 视频 监控的体 系流程
桌面 Ｐ ． Ｃ 各个桌面 Ｐ Ｃ可 以通 过 Ｗｅ 式登 陆到 中 ｂ方 心服务器 上实现 对 远端 的监 控 和控 制 ． 系统 需要 若 电视墙显示 ， 可在局域 网 中配置 多 台解 码器 ， 中心 把 服务器转发 来 的视音 频 流解 码 后输 出到 电视 墙． 中
基于嵌入式系统的智能电网远程监控系统设计与实现
基于嵌入式系统的智能电网远程监控系统设计与实现随着人们对能源的依赖日益增长，智能电网已经成为一种迫切需要的新型基础设施，实现了分布式、智能化、高效能、可靠性等特点。
而智能电网的远程监控则成为现代工业发展和全球环境保护的必不可少的一部分。
基于此，本文提出了一种基于嵌入式系统的智能电网远程监控系统设计方案，并针对其进行了详细分析与实现。
一、系统设计方案首先，本文对智能电网远程监控系统的硬件和软件架构进行了设计。
硬件方面，本系统的核心是嵌入式系统，包括单片机、传感器和通信模块等。
传感器负责采集电力信息，通信模块则负责实现数据的远程传输，单片机则负责系统的控制和处理。
软件方面，本系统采用嵌入式实时操作系统（RTOS）以及相关的嵌入式开发环境，如Keil，IAR等，在编程语言方面使用C语言和汇编语言来实现。
本系统的工作流程如下：（1）采集数据：传感器负责采集电力信息，包括电压、电流、功率等信息，并将数据传给单片机；（2）数据处理：单片机根据采集的数据进行处理，包括电能计算、峰谷平电量比较等处理，并将处理后的数据存储在嵌入式系统的内存中；（3）数据传输：通信模块负责将处理后的数据通过以太网或GPRS等网络传输至远程服务器；（4）远程处理：远程服务器负责对传输到服务器上的数据进行处理，并对网格系统进行监控和控制，包括故障诊断、负荷预测、能耗分配等。
二、系统实现过程本系统的实现过程根据设计方案，分为硬件实现和软件实现两部分：硬件实现：本系统采用LPC2148作为主控芯片，并结合12位ADC芯片MAX1231使用。
此外，为了保证系统的稳定性和可靠性，我们确保系统的供电电源电压在3.3V±0.3V之间，采用100uF/10V固体电解电容来实现滤波。
软件实现：系统的软件实现工作主要分为两个方面，即单片机程序设计和服务器端程序设计。
单片机程序设计我们主要采用C语言来实现，包括了（1）采样程序；（2）数据存储程序；（3）数据处理程序；（4）以太网模块驱动程序等。
嵌入式网络视频监控系统的设计与实现
图 ２ 嵌 入 式 系 统 硬 件 组 成
大容量硬盘或 Ｕ盘等。 ． ４ Ｈ２ 视频压缩模块实现对摄 ６ 像头 采集 的视频 数 据 的压 缩 与编 码 ， 压缩 编码 后 的视
频数 据可 根据需 要存储 在 大 容量 硬盘 上 ， 或经 过 打包
后通过以太网进行 网络传输 。 Ｍ Ｅ － 、 ． ３ 和 Ｐ Ｇ ４Ｈ２ 等标 ６
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有线电 煞盎
里。
系统设计与 设备
ｃｍ ｒ ｇｔ ｉ ｕｅ ： ａ ｅ ＿ｅ ｐ ｔ Ｏ￣ ａ —ｃｒ ｆ ｃＯ Ｊｏｔ 函数取得 图 ｉ ｌ
像的相关信息 ， 并且存放到 ｖ ｅ ｉｕｅ ｉ ｏｐ ｔ 结构里。 ｄ ｃｒ ｃ ｍｅａ ｇ ａ ｉ ｔ ： ａ ｒ＿ ｒｂ ｎ ０ 用于初始化采集窗Ｉ 、 ｉ Ｓ 颜色模 ｌ
—
式 、 状态 。 帧
ｃａｍ ｅｒｇ０ 用来抓取 图像 ， 采用 ｍ ａ ｍｐ
方 式， 接将 设 备 文 件 ／ｅ／ｉｅ０映 射 到 内存 ， 速 直 ｄｖｖｄｏ 加 文件 Ｉ０操作 ， 可 以使 多个 线程 共 享数 据 。 ／ 还
ｃａｍ ｅｒａ
＿
ｃ ｓ０ 用来关闭设备文件 。 ｌｅ： ｏ
准相 比， ２ ４标 准压 缩 比更高 ， 省存 储 空 间 ， Ｈ． ６ 节 图像
质量更好 ， 尤其适合在低带宽 、 丢包率高 、 干扰严重等
条 件下传 输视 频 ， 并能 保持 图像 的质 量 。
４ 中心控制部分嵌入式 系统 软件 的
设计 与 实 现
４１ 系统 的选 用和摄 像 头视 频 采集模块 ． 系统 软 件平 台选 用 嵌 入 式 Ｌｎｘ操 作 系 统 是 由 ｉｕ 于 它具 有 内核小 、 效率 高 、 支持 多任 务 、 多线 程 、 源码 开放、 内核直 接提 供 网络 支持 等 优点 。嵌入 式系 统 的 硬 件资源 有 限 ，需 针 对具 体 的应 用通 过 配 置 内核 、 裁 减 ｓｅｌ ｈｌ和嵌 入 式 Ｃ库 来 对 Ｌｎ ｘ系统 进 行 定 制 ， ｉｕ 使 整 个系统 能存 放 于容量 较小 的 Ｆａｈ中 。ｉｕ ｌ ｓ Ｌｎｘ的动 态 模 块 加 载 机 制 ， Ｌｎ ｘ的裁 减 极 为 方 便 ， 度 模 块 使 ｉ ｕ 高 化 的部 件 使其 添 加非 常 容 易【 ” 。在嵌 入 式 Ｌｎｘ的 开 ｉｕ 发环境 搭 建好 之 后 ， 先要 安 装 与驱 动 Ｕ Ｂ摄像 头 ， 首 Ｓ 并 加 入 ＶｄｏＬｎ ｘ的 支 持 。本 系统 选 用 内置 Ｌｎｘ ｉｅ４ ｉｕ ｉｕ 内核 公开 支 持 的 Ｏ ５ １芯 片 的摄 像 头 。之 后 ，使 用 Ｖ１ Ｖｄ０Ｌｎ ｘＬｎ ｘ中关 于视频 设 备 的内 核驱动 ） 供 ｉｅ４ ｉ （ｉｕ ｕ 提 的 Ａ Ｉ函数 集 来 编 写视 频 采 集 程 序 阁，主要 是 针 对 Ｐ ‘ Ｌｎｘ系统 中 的 设 备 文 件 ／ ｅ／ｉｅＯ编 写 视 频 采 集 ｉｕ ｄｖｖｄｏ
嵌入式系统课程设计：基于ARM11的嵌入式视频监控系统设计
嵌入式系统课程设计（报告）题目：基于ARM11的嵌入式视频监控系统设计院系：专业：班级：姓名：学号：指导教师：二〇年月嵌入式系统课程设计（报告）摘要当今世界科学技术飞速发展，越来越多的技术面世，给我们的生产生活带来了巨大的便利，监控摄像头随处可见，成为生活中不可缺少的工具之一。
为了更好地运用高科技带来的便利以及发展最新科技，了解学习是首要任务。
本课题设计选题就是基于当下流行的视频监控技术来完成的，选用的服务器是较为简单的boa服务器辅以基于ARM11架构的S3C6410开发平台，其搭载的操作系统为Linux系统，能够实现我们想要的数据采集与传输的功能。
基于Linux操作使用USB摄像头作为采集终端进行数据的收集，应用程序通过操作设备文件实现对内核驱动的控制，使用C语言编写基于B/S模式下的服务器应用程序，在传输阶段用到了TCP/IP通信协议，最终能够实现对视频数据的一系列操作，从采集、压缩、传递、解压到最后的网页播放等。
基本实现了实时视频监控的需求。
关键词ARM11 嵌入式视频监控Linux操作系统目录第1章绪论 (1)1.1 目的与意义 (1)1.2 发展与趋势 (1)1.3 设计任务 (2)第2章硬件设计 (3)2.1 视屏监控系统的结构设计 (3)2.2 ARM处理器简介 (3)2.3 S3C6410体系结构 (4)2.4定制嵌入式Linux内核 (5)2.5 嵌入式文件系统 (6)第3章软件设计 (9)3.1 Linux操作系统简介 (9)3.2 交叉编译环境的建立 (9)3.3 嵌入式Linux移植 (10)第4章视频采集 (11)4.1 V4L2简介 (11)4.2 采集数据的操作 (11)4.3数据采集函数及解析 (12)第5章视频处理 (14)5.1 格式比较 (14)5.2 JPEG压缩 (14)5.2.1JPEG简介 (14)5.2.2JPEG库简介 (15)第6章系统测试 (17)6.1测试方法 (17)6.2测试结果 (17)结论 (18)参考文献 (19)第1章绪论1.1 目的与意义网络视频监控系统由基于ARM11架构体系嵌入式开发平台和网络客户端组成，实现通过摄像头对图像进行高帧率采集形成的视频数据获取功能，通过硬件开发平台接入以太网网络把视频数据展现到网页上。
嵌入式高清网络摄像机设计实现论文
嵌入式高清网络摄像机的设计与实现摘要：传统的视频监控系统往往采用模拟摄像头作为图像采集单元，无法满足人们对高清晰度视频图像处理的需求。
本文研究了嵌入式高清网络摄像机的设计与实现方案。
该方案充分利用ti公司的tms320dm365的高性能、低功耗、高集成性的特点，可输出最大分辨率720p@30fps的h.264高清视频图像。
系统具有较强的实用性。
关键词：高清；网络摄像机；tms320dm365中图分类号：tp311.52文献标识码：a文章编号：1007-9599 (2011) 24-0000-02design and implementation of embedded hd network camera mu xiaoyan,zang miao,luo can,yang chenyan(north china university of technology,beijing100144) abstract:generally,traditional video monitoring system uses analog camera as the image acquisition unit,it cannot satisfy people request for high definition video image process.this paper researches the design and implementation scheme of embedded hd network camera.this system can output the h.264 hd video stream with the definition of 720p@30fps making full use of the high performance,low power consumption and high integration of tms320dm365 of ti company,thus the system is usable.keywords:high definition;network camera;tms320dm365一、引言随着计算机网络和数字多媒体技术的发展，数字化网络视频监控系统已广泛应用于安防、金融、教育、城市交通等各个领域。
嵌入式系统中的智能监控与报警系统设计与实现
嵌入式系统中的智能监控与报警系统设计与实现智能监控与报警系统在嵌入式系统中的设计与实现是当前技术发展的重要方向之一。
随着物联网和智能家居的快速发展，人们对安全和便利性的需求不断增加。
智能监控与报警系统的设计与实现，可以实现对室内外环境状态的实时监测和安全事件的自动报警，为人们提供更高水平的保护。
一、设计目标和功能需求在设计与实现智能监控与报警系统之前，需要确定设计目标和功能需求。
智能监控与报警系统的目标是实现对用户环境的全面监测和及时响应，同时提供安全报警功能。
以下是智能监控与报警系统的功能需求：1. 实时监测：系统应能够对室内外环境的温度、湿度、烟雾、气体浓度等参数进行实时监测，并能提供历史数据查询功能。
2. 远程控制：用户可以通过手机应用或电脑客户端对监控摄像头进行远程控制，实现对目标区域的全方位观测。
3. 安全报警：系统能够通过声光报警器、手机短信或邮件等方式向用户及时发送警报，以便用户采取相应的应对措施。
4. 数据存储与备份：监控系统应具备数据存储和备份能力，以便用户在需要时能够查看历史数据和备份重要数据。
5. 多传感器接口：系统应能够接入多个传感器，以实现对不同类型环境参数的监测。
二、系统组成与通信方式智能监控与报警系统可以由以下组成部分构成：1. 传感器：用于监测环境参数变化，根据不同的监测任务需求，将适当选择不同类型的传感器，如温湿度传感器、烟雾传感器、气体传感器等。
2. 控制器：用于传感器数据的采集和处理，以及报警功能的控制。
控制器可以采用单片机或嵌入式平台实现。
3. 通信模块：用于传输监测数据和报警信息。
通信模块可以选择WiFi模块、以太网模块或无线通信模块等。
4. 数据存储与分析单元：用于存储和处理监测数据，用户可以通过手机应用或电脑客户端查看历史数据和进行数据分析。
智能监控与报警系统的通信方式可以采用以下几种：1. 无线通信：利用WiFi、蓝牙或ZigBee等无线通信技术，将监测数据和报警信息传输到用户的手机或电脑。
基于Web嵌入式以太网控制系统的研究
相连以直接接入 以太 网， 并通过 以太 网接入Ｉｔ ｎｔ ｎｒ ． ｅ ｅ
Ｉ ｃ和 Ｆ Ｋ等； Ｓ 增加了 ２ １ 位定时器 ， 个 ６ 实现硬件 ＡＴ ４ ２６是 ３ Ｂ 的 Ｅ Ｐ Ｏ 存储 器 ， 的 Ｓ Ｌ ２Ｃ ５ ２Ｋ ＥＲ Ｍ 它 Ｃ Ｘ ２Ｄ Ｂ Ｄ Ｘ５ Ｂ 捕获／Ｌ Ｐ Ｌ较／ｗＭ 等功能．内部 Ｓ Ａ 共 ２２个字 引脚 接 Ｓ ５ Ｂ 的 Ｒ ６脚 ，Ｓ Ａ 引脚 接 Ｓ ２ Ｄ Ｒ Ｍ ６
节 ，Ｆ ＡＳ Ｒ Ｌ Ｈ ＯＭ 程 序 空 间为 ４ ０ ６ １ ，该 芯 ９ ｘ ２位
的Ｒ ７ Ｂ 脚，通过 Ｉ ｃ方式传输数据 ， 用户的一些设
置 、Ｗｅ 网页 数 据 就 存 储 其 中 ， 以 Ｉ 接 口与 ｂ Ｃ Ｓ ２ Ｘ５ＢＤ 相 连 ．当 Ｓ ２ Ｄ 控 制 器 从 远程 客户 Ｊ Ｘ５Ｂ
网便可访 问各种信息． 数据信息的存取和处理都 由 Ｗｅ 服务器完成，客户机只需通过浏览器提 出信息 ｂ
要求．客 户机 只要 能 连上 Ｉｔ ｎｔ并有权 访 问 Ｗｅ ｎｅ ｅ ｒ ｂ
入 服器 匝 ｌ 式ｅ务 Ｉ ｌ Ｗ黔 Ｉ 功 Ｌ ｂ
圈 １嵌入式 以太 网控制系 统结构
摘 要：提 出了一种基 于 Ｗｅ ｂ嵌入式 以太 网控制 系统的方
Ｗｅ ｂ服务器 ， 下载生成的包含受控设备状态的 Ｗｅ ｂ 动态 网页，用户点击控制按钮，Ｗｅ ｂ服务器响应后 执行相应的控制动作， 完成对受控设备 的控制． ｂ Ｗｅ
服 务器 的主控 芯片 是 Ｓ ２ Ｄ，Ｓ ２ Ｄ 最 大操 作 Ｘ５Ｂ ｘ５Ｂ
频率可达 １０ ｚ 指令 以 １ ｓ ０ ， ＭＨ ０ａ 的时钟周期运行， 可 实 现 Ｉｔ ｎｔ协 议 栈 ， 并 可 实 现 Ｅｈｒ ｔ ｎ ｒｅ ｅ ｔ ｎ ｅｅ ＩＥ ８２３协 议．协 议栈 是用 Ｓ ２ Ｄ 自带 的汇 编 Ｅ Ｅ Ｏ－ Ｘ５Ｂ 语言编写，存储在微控制器的 Ｆａ ｌ ｈ程序存储器中． ｓ 除完成 Ｗｅ ｂ服务器 功能外， ｘ ２ Ｄ微控制芯片还 ｓ ５Ｂ 可以直接控制受控设备 ， 可以外接 Ｃ Ｎ总线接 口， Ａ 也可以通过串行 口将控制信息传送给单片机 ，由单 片机控制受控设备．
基于嵌入式μCLinux的网络视频监控系统的设计与实现
２ 视 频 监控 系统 的硬 件 设 计 本视 频 监 控 系 统 的 硬 件 部 分 由摄像 头 、 台控 制 器 、 入 式 云 嵌 微处理器 、 频数据采集 芯片 、 频压 缩编码芯片 、 视 视 以太 网 控 制
芯片 、 数据 缓 冲存储 器 、 ｌ ｈ Ｒ Ｆ ｓ ＯＭ、ＡＭ、 时时钟 芯片 以及 ａ Ｒ 实
ｏ Ｅ ｎ ｍｂ ｄｄ ｄ ￣ＣＬｎ ｘ ｅ ｅ ｉｕ
王 涛 郭麦成 （ 长江大学计算机科学学院， 湖北 荆州 ４ ４２ ） ３０ ３
周 浩 （ 中国地质大学资源信息 系统研究所， 湖北 武汉 ４ ０ ７ ） ３０ ４
摘 要 介 绍 了一 种 嵌 入 式 网络 视 频 监 控 系统 ， 细 阐 述 了 系统 的 总体 结 构 和 特 点 、 件 的基 本 框 架 及 各 部 分 的功 能 、 件 的 详 硬 软
维普资讯
《 工业控制计算机｝０ ６年 １ ２０ ９卷第 ８期
２ １
基于嵌人式 ｉ ｎ ｘ ￣ Ｌ 的网络视频监控系统的设计与实现 Ｃｉ ｕ
Ｄｅ ｉｎ ａ ｄ ｅ ｌ ａｉｎ ｏ ｔ ｒ ｉｅ ｎｔ ｒ ｇ Ｓ ｓｅ ｓｇ ｎ Ｒ ａｉ ｔ ｆＮｅｗｏ ｋ Ｖｄ ｏ Ｍｏ ｉ ｉ ｙ ｔｍ Ｂ ｓ ｄ ｚ ｏ ｏ ｎ ａ ｅ
Ｆ “ － ｑ
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．
图 ２ 硬件 结 构 示 意 图
美国 Ｖ ｅ ｗ ｂ公司 生产 的 Ｖ ０ ０芯片 。Ｖ ０ ０负 责从缓 存 Ｗ２ １ Ｗ２ １
由
图 １ 系统 总 体 框 图
由
． ． ． ． Ｌ
ＦＦ Ｉ Ｏ１中读 出 Ｙ Ｖ 格 式 的 视 频 数 据 ， 进 行 ＭＰ Ｇ４格 式 的 压 Ｕ Ｅ 缩 ，然 后 通 过 数 据 总 线 将 数 据 存 储 到 另 一 片 缓 存 ＦＦ ＩＯ２中 ， 由 Ｓ Ｃ４ １ Ｂ读 出后 进 行 处 理 。 ３ ５Ｏ
基于uC_OS_的嵌入式网络监控系统的设计与实现概要
0引言嵌入式系统被广泛应用于信息电器、移动计算机设备、网络设备和工控仿真等领域,新一代FPGA 集成了CPU 和DSP 内核,在FPAG 上进行软硬件协同设计,为实现片上可编程系统(SOPC 提供了强大的硬件支持;uC/OS-II 是当前得到广泛应用的免费且公开源码的嵌入式实时内核系统,以其执行效率高、占用空间小、实时性优良和可扩展性强等优点,在世界范围内得到广泛的使用,包括手机、路由器、集线器、不间断电源、飞行器、医疗设备以及工业控制等[1]。
实际上,uC/OS-II 已经通过了非常严格的测试,并且得到了美国航天管理局(FAA 的安全认证,可以用于飞机、航天器等与人性命攸关的控制系统中,因此,uC/OS-II 在工业等实时性需求比较强的领域应用非常广泛。
在系统中嵌入实时操作系统,将使系统具有极强的可移植性,另外,硬件设备的添加与裁剪也具有极大的灵活性。
将嵌入式系统接入网络,不仅实现了设备的远程监控、维护和升级,而且可实现资源共享。
1系统概述系统使用FPGA 完成本地信号的采集,由实时内核uC/OS-II 完成任务调度,将采集到的信号通过网络控制芯片打包之后,送给网络设备。
整个系统相当于一个网络服务器。
客户端通过网络对该服务器进行访问,实时获取设备状态信息,以便对设备进行控制和维护。
因此,要求系统实现TCP/IP 协议,以保证任何地方的用户都可通过网络应用软件对设备实施实时监控。
系统设计模型如图1所示。
系统运行时,客户端应用软件与网络服务器利用TCP 连接,通过30号端口进行通信,应用软件根据TCP/IP 协议与服务器建立数据传输链路。
客户端发出对设备的监控命令信息,嵌入式服务器接收并处理信息,根据客户机的请求,服务器通过I/O 获取客户机感兴趣的设备状态,并将此信息通过网络协议经网络连接送给客户端,由客户端进行下一步的决策,并将决策控制命令经网络连接重新发送给硬件服务器,服务器再通过I/O 端口控制设备进行相应的动作。
基于嵌入式ARM9-Linux网络视频监控系统的设计与实现
进行 配 置 ， 编译 出镜 像 烧 写 到 ￥ Ｃ ４ ０嵌 人 ３ ２４ 式平 台上 ， 入 Ｕ Ｂ摄 像 头 ， 示 以下 一些 信息 ： 插 Ｓ 提
ｕ ｂ １—１ ２： ｎ ｗ ｕ ｌｓ ｅ ｄ ＵＳＢ ｄ ｖｃ ｓｎ ｓ ． ｅ ｆｌ ｐ ｅ ｅ ｉｅｕ ｉｇ ｓ ｃ ４１ —ｏ ｃ ｎ ｄ ｒ ｓ ５ ３ ２ ０ 。 ｈ ｉａ ｄ ａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｐ ｔ Ｓ ｔ ｒ Ｂ ２． ｍｅ ａ ａ ／ｃａ ｓ ｎ ｔ ｎ ｕ ： ａ ｕ ＵＳ ０ Ｃａ ｒ ． ｓ ｌｓ／ｉ ｐｕ／ ｎ
户程 序 中 使 用 ｉｃ ｏｔ ｌ函数 控 制 设 备 的 ＩＯ 通 道 。 ／ 用 Ｏｅ ｐ ｎ（” ｄ ｖ ｖ ｅＯ” ｖ ￣ｄ）打 开 视 频 ， ／ ｅ／ ｉ ｏ ， ｄ ｆ ｄ 用 Ｃｏｅ ” ｄ ｖ ｖ ｅ０ ， ｄｔ ） 闭 视 频 设 备 。在 ｌｓ（ ／ ｅ／ ｉ ｏ ” ｖ ｅｄ 关 ｄ ｆ
现场 视频 采 集 采 用 Ｕ Ｂ接 口 的任 意 型号 高 Ｓ 清 摄 像 头 ， 理 器 采 用 内 核 操 作 频 率 Ｆｌ： 处 ｃ ｋ
４０ ０ ＭＨｚ Ｈ ｌ： ３ ＭＨ ， ｃ ：８ ， ｃ １６ ｚ Ｐ ｌ ６ ＭＨｚ的 ￥ Ｃ ４ ０ ｋ ｋ ３ ２４
广泛 、 功能简单 、 形式单一 、 应用 软件普及率低等
［ ］ Ｓ Ｃ ａｅ ｅ ｃｍｓ Ｇ Ｐ Ａ ｂｓｄｗ ｂ ａ 一一 一＞
协 议栈 的移 植 。用 户层 即应 用 软 件 ， Ｕ Ｂ摄像 当 Ｓ
头 驱 动加 载之 后 ， 频采 集 模 块 采 集 摄 像 头 的视 视 频 数 据 ， 后通 过 网络 传 送 到 客 户 端 。系 统 的整 然 体 软 件架 构如 图 ２所示 。
嵌入式远程监控系统的开发
在 本 系 统 中 ， 们 选 择 的 是 由美 国 ＵＮ Ｏ公 司 出 我 Ｅ 品 的 嵌 入 式 系统 ｕｓ Ｃｉ ｍｍ。 它 基 于 Ｍ ｔｒｌ ｏｏｏａ公 司 的 Ｄ ＡＧ Ｎ Ｒ Ｏ Ｒ￣ＬＥ Ｃ Ｕ，使 用 ＳＭＭ７ 插 卡 并 支 持 －Ｚ Ｐ Ｉ ２ ｕ ｌ ｕ 作 系 统 。它 包 括 ＭＣ ８ Ｚ ２ Ｕ、 启 动 的 Ｃｉ ｘ操 ｎ ６ Ｅ ３ ８ ＭＰ 可
ｉ 。 ｃ ｎｒｌ Ｉ １ ｃ ｕｅｏ ｔ ｅｔｒｓｏ ｎＰ ｏ ｏ ｔ 髓 ０ ￣ ｓ ｆｉ ａｕ ｅ ｆ洲 ＆ ｏｕ ｏａ ｅ ｓｆ ｕｖ ｌｍｅ．Ｅ ｐｅ｛ｒ ｌｍ ｎ Ｉ Ｐ ｎ ｒ ￣ｈｉ］ ￣， ａ ａ ｄ ｓＩ ０ ｇ ｃｔ Ｐ ａ ｌ ｅｎ ｌ ｎ ｏｌｅ３ ｆｅｓｒａ ０ ｔ ｔ ｅ— ｓｆｅ ｋ ｒｅ ；ａ ｄ ｃ ｒ ［ ｉ ｅ ｌｐ ｎ ｏｉ ｂ ｔ ｉ ｎ １ ｌ ｉ ￣ ｓ
以 太 网技 术 在 Ｉ ｍｅ 上 取 得 了 巨大 的成 功 ， ｍｅ ｔ 目前
足 对 系 统 功 能 、 靠 性 、 本 、 积 、 耗 等 有 严 格 要 可 成 体 功 求 的 专 用 计 算 机 系 统 。 今 天 ， 入 式 系 统 已 经 无 处 嵌 不在 ， 汽车 、 用 电器 ， 工 控 生 产 现 场 、 信 、 从 家 到 通 交 通 运 输 、 空 航 天 等 方 面 ， 能 发 现 嵌 入 式 系 统 的 踪 航 都
它利用 Ｒ Ｓ一２ ２串 口线 和 以 太 网网 线 与 Ｐ ３ Ｃ相 连 ， 组 成 可 以交 叉 编 译 的 开 发 环 境 ， 持 Ｃ语 言 ， 且 可 以 支 而 对 ｕ ｓｒｎ内核 进 行 擦 写 ， 而 加 入 自己开 发 的应 用程 Ｃｉ ｍ 从 序 或 升 级 后 的 新 操 作 系 统 。 网上 还 有 与 之相 关 的 邮 件
基于ARM的嵌入式以太网终端设计与实现
终 端将 两 者很 好 地 结 合 在 了一起 。 关 键 词 ： 太 网 ； 输控 制 协议／网 际协 议 ； 入 式 系统 以 传 嵌 中图分 类号 ：Ｎ １ Ｔ ９５ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ：０５— ７ ８ ２ ０ ）５—０４ — ３ １０ ８ ８ （０６ ０ ０ ８ ０
刘教 瑜 。 广富 章
（ 武汉理 工大学 ， 湖北 武汉 ４ ０７ ） ３ ００ 摘要 ： 文章介绍 了基 于 Ａ Ｍ（ ｄａｃｄＲＳ ａｈｎ ） Ｒ Ａ ｖｎｅ ＩＣ Ｍ ｃ ｉ 的智能化仪表 的以太网接入方案的设计与 实现 ， ｅ 对方案的软硬件进行 了 详 细阐述 ， 介绍 了智能化仪表通过 以太网的远程数据传输 和远程监控 。在 该项 目中， 嵌入 式 系统 以应 用为 中心、 以计算机技 术 为基 础和 软硬 件 可 裁 剪 的特 点得 到 了充 分体 现 。 以 太 网在 工 业 控制 领 域 中的 应 用 也 展 示 了它 的 优 越 性 能 。 嵌 入 式 因特 网
基于以太网的嵌入式数据采集系统的研究与应用
ｌｗ ｏｔｈｌ ｅｉｂｌ ， ａｙｔ ｓ ｎ ｎ ｏ ｃ ｓ ｉｈｒｌ ｉｔ ｅ ｓ ｕｅａ ｄＳ ｏ ． ， ｇ ａ ｉ ｙ ｏ Ｏ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｔｅ ｔ ｅ ｅ ｄ ｄｓ ｓｅ ＲＴＯＳ； ａ ｃ ｕｉｉｉｎ； ｏ ｆｇ ｒｂｌ ｙ ｒ ｓ ｅｈ ｍｅ ； ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔ ｍ； ｄ ｔ ａ ｑ ｓｔ ａ ｏ ｃ ｎ ｕａ ｅ ｉ
远程诊 断以及 远程数据采集 【。通 常 ，工 业现 场的设 １ 】
备和 终端非常 多 ，而且这些设备和终端都 是由不 同的 厂家生产 ，其通讯方式不尽相 同 ，那么如何有效 的监
实现成本不太高 ，这样有利用我们最终产品的推广。 可供选 择的方 案有 ：以太网 ，Ｒ 一 ８ ，Ｕ Ｂ Ａ Ｓ ４ ５ Ｓ ，Ｃ Ｎ 总线等现场总线。 由于以太 网具有传输速度快 ，传输
采集和 以太网通信等功能 ；其二 ，运行在计算机上的
种 常用的接 口。一般来说 ，工业现场设备和终端 比较
通 用的通讯接 口是 串 口（ Ｓ ２ ２ Ｒ － ３ 标准或者 Ｒ 一 ８ 标 Ｓ４ ５ 准） 一些模块和终端也采用其它的一些通讯 接口 ，如
计 算 机 系 统 应 用
２１ ０ ０年 第 １ 卷 第 ７期 ９
基于以太网的嵌入式数据采集系统的研究与应用①
张早 生 黄廷磊 （ 桂林 电子科技大学 计算机 与控制学院 广西 桂林 ５ １ ０ ） ４ ４ ０
摘 要 ： 介 绍 了一种基 于以太网技术的数据采集与传 输 系统。采 用单 片集成方案 ，实现 了以太网和 多种 通讯接
距离远和应用越来越广泛等诸多优点 ，所以本系统选 择通 过以太网向监控中心传输信息。再次 ，系统必须 具有可配置 功能 以满足不 同用户和应 用的需求。
嵌入式网络视频监控系统的设计与实现
嵌入式网络视频监控系统的设计与实现汪鑫;杜志勇;江忠涛【期刊名称】《微计算机信息》【年(卷),期】2012(000)007【摘要】基于嵌入式的视频监控系统在工业、军事、民用领域的广泛应用,本文提出了远程监控系统的总体框架、硬件结构、软件设计以及接入Internet的解决方案。
本设计选用S3C2440A为主控板,以Linux2.6为内核,利用USB摄像头采集视频数据并进行JPEG压缩编码,采用局域网进行视频传输;结果表明该系统设计合理,能够出色地完成视频的拍摄、压缩、传送和远程显示,并且视频图像连续性好、清晰度高且稳定性强。
%Video monitoring system based on embedded system have a wide range of applications in the industrial, military and civiling fields. The structure of the hardware, design of software and the solution to access the Internet have been proposed. In this system, the author chooses S3C2440A as main control board, Linux2.6 as kernel, USB camera as the tool to acquire video data, then processes JPEG compression encoding and transports them through LAN based on. The results shows this system is designed reasonable, with high efficiency to capture video data.【总页数】2页(P76-77)【作者】汪鑫;杜志勇;江忠涛【作者单位】南阳首控光电有限公司,473000;南阳首控光电有限公司,473000;南阳首控光电有限公司,473000【正文语种】中文【中图分类】TP368.1【相关文献】1.嵌入式网络视频监控系统的设计与实现 [J], 汪庆年;张广栋;李桂勇2.基于AT2042的嵌入式网络视频监控系统的设计与实现 [J], 王小团;罗杰3.嵌入式网络智能视频监控系统设计与实现 [J], 赵瑶池;胡祝华;胡诗雨4.嵌入式网络视频监控系统的硬件设计与实现 [J], 李威;田联房;李向阳5.基于Davinci的嵌入式网络视频监控系统的设计与实现 [J], 郝付壮;张彤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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In this paper, the topic is that realize the monitoring systems which based on embedded Ethernet. We divide the system into hardware and software. Firstly, we design the electric circuit. Secondly, we design kinds of software based on the circuit, which can realize most function of this system. Lastly, according to the result of testing, it proves that the system can work stably in the network of bank. There are five important parts in this paper:
（4）按照划分好的硬件和软件功能模块实现相应的设计。先是硬件 MCU 要工作的基础电路实现，然后才是对外各个接口功能的实现以及系统有关要 求功能的实现。软件的设计先是做好两个准备：制定应用层协议、解析主机 与键盘的通信协议，最后借助这两个准备分别实现 TCP 连接和报警主机连 接，实现监控系统整体功能。
(5)Test the monitoring system, and get the result. According to the result, we can verify the correctness of this system.
Keywords：Network Monitoring, TCP/IP, LwIP, STM32, Embedded Ethernet
1.1 本课题研究的目的及意义 ....................................................................... 1 1.2 监控系统的发展现状以及趋势 ............................................................... 2
(1)The basic concept of security. A brief introduction of term of Security Industry, class of architecture of alarm host and state of alarm host.
(2)An introduction of TCP/IP network. Firstly, we introduce the TCP/IP Reference Model, with this architecture, we analyze every protocol in each layer. Secondly, we introduce the LwIP stack follow the TCP/IP Reference Model, and highlights the RAM API of LwIP.
工学硕士学位论文
嵌入式以太网监控系统研究与实现
硕 士 研 究 生：李慧生
导
师： 许洪光副教授
申 请 学 位：工学硕士
学
科： 信息与通信工程
所 在 单 位：深圳研究生院 答 辩 日 期：2011 年 12 月
授予学位单位：哈尔滨工业大学
Classified Index: TP368.1 U.D.C: 621.38
本文围绕着嵌入式以太网监控系统的实现展开，分别从硬件与软件两方 面着手。在经过需求调研和功能模块设计之后，本文先是从硬件电路实现本 设计的基础条件，然后基于硬件电路的基础上利用软件实现丰富的监控系统 功 能 。最 后 经 过 长 时 间 的 测 试 ，为 最 终 银 行 背 景 下 的 稳 定 运 营 工 作 提 供 依 据 。 本文研究的内容主要是如下方面展开：
（ 5）经 过 测 试 ，按 照 得 出 的 数 据 反 推 结 论 ，并 且 能 一 一 印 证 ，验 证 系 统 的正确性。
关键词：网络监控；TCP/IP；LwIP；STM32；嵌入式以太网
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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
Monitoring systems based on embedded Ethernet is the trends of the modern monitoring systems, which transmit information of alarm status or control command of the alarm host through TCP/IP network. It is an important application of Internet technology. With the advanced internet technology, monitoring systems can control remote and execute unattended security task. The feature of this system is multi-functional, common and so on.
（ 3）根 据 需 求 调 研 总 结 系 统 设 备 功 能 要 求 ，然 后 按 功 能 要 求 细 分 成 多 个 模块，定义每个模块的功能。先是定义硬件模块需要实现的内容，主要是对 外接口功能和设备本身运行的基本功能；然后在基于硬件功能的基础，结合 功能要求，定义软件功能，并细分成模块，定义各个模块之间的联系与通信 关系，定义与硬件协作对应关系。
- II -
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
目录
摘 要................................................................................................................. I Abstract ..............................................................................................................II 第 1 章 绪 论 ................................................................................................... 1
Academic Degree Applied for： Specialty：
Master of Engineering Information and Communication Engineering
Affiliation：
Shenzhen Graduate School
Date of Defence：
1.2.1 监控系统的发展现状 ........................................................................ 2 1.2.2 监控系统的发展趋势 ........................................................................ 3 1.3 监控设备基础概念................................................................................... 3 1.3.1 监控设备结构 ................................................................................... 3 1.3.2 监控设备状态转换............................................................................ 5 1.4 本文主要研究工作及流程 ....................................................................... 6 第 2 章 网络基础知识 ........................................................................................ 8 2.1 TCP/IP 网络概论 ...................................................................................... 8 2.2 TCP/IP 网络参考模型 .............................................................................. 8 2.2.1 网络接口层 ....................................................................................... 9 2.2.2 网络互连层 ..................................................................................... 10 2.2.3 传输层 ..............................................................................................11 2.2.4 应用层 ..............................................................................................11 2.3 LWIP 协议栈介绍.................................................................................... 12 2.3.1 LwIP 协议栈概论............................................................................. 12 2.3.2 LwIP 协议栈层次结构 ..................................................................... 13 2.3.3 LwIP 协议栈中重要函数 ................................................................. 13 2.4 本章小结 ................................................................................................ 16 第 3 章 网络监控系统总体方案设计................................................................ 18 3.1 网络监控设备要求................................................................................. 18 3.2 网络监控系统框架体系设计 ................................................................. 19 3.2.1 网络监控系统网络结构 .................................................................. 19 3.2.2 网络监控设备硬件设计 .................................................................. 20 3.2.3 网络监控设备软件设计 .................................................................. 21 3.3 本章小结 ................................................................................................ 22 第 4 章 网络监控系统方案实现 ....................................................................... 23