基于ARM開發(fā)板+uCLinux的網絡控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

　　首先。選定開發(fā)板上沒有使用過的GPIO端口，設定其輸入／輸入狀態(tài)，然后根據(jù)客戶端返回的信息對端口進行操作，輸出0／1的電平，以使其外部連接的繼電器動作。從而控制設備的運轉。程序主要通過函數(shù)ioctl來實現(xiàn)。ioctl是設備驅動程序中對設備的I／O通道進行管理的函數(shù)，通過它可對設備的一些特性進行控制．其函數(shù)原形為：

　　int ioctl(int fd，ind cmd，…)；

　　其中，fd是用程序打開設備時，使用open函數(shù)返回的文件標示符；cmd是用戶程序對設備的控制命令；至于后面的省略號，則是一些補充參數(shù)(一般最多一個，有或沒有是和cmd的意義相關的)。在這里，可通過如下一組函數(shù)來實現(xiàn)：

　　ioctl(fd1，GPIO_SET_PIN_IN，devicel)；

　?。O置管角為輸出狀態(tài)；

　　ioctl( fd2， GPIO_SET_PIN_OUT， devicel_state)；

　?。O置管角為輸入狀態(tài)；

　　ioctl(fd2,GPIO_READ_PIN,devicel_state)；

　?。x取設備狀態(tài)管角；

　　ioctl(fd1，GPIO_CLR_PIN,device)；

　?。宄O備管角控制信號；

　　2．3 網絡通信程序

　　網絡通信程序可使用TCP／IP協(xié)議下標準的socket套接字編寫。套接字(socket)是網絡通信的基本操作單元。它提供了不同主機間進程雙向通信的端點。這些進程在通信前應各自建立一個socket，并通過對socket的讀／寫操作實現(xiàn)網絡通信功能。常用的套接字有兩種：流式套接字(Stream Socket)和數(shù)據(jù)報套接字(Datagram Socket)。其中，流式套接字是可靠的面向連接的通信數(shù)據(jù)流，是無錯誤的傳輸；而數(shù)據(jù)報套接字則使用UDP來傳送數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包的順序是沒有保障的。本系統(tǒng)采用流式套接字進行程序設計。

　　流式套接字的服務進程和客戶進程建立連接及通信的程序流程如圖3所示?，F(xiàn)具體說明如下：

　　(1)服務進程首先調用socket()創(chuàng)建一個流式套接字，并調用bind()將服務器地址捆扎在該套接字上，接著調用listen()監(jiān)聽連接請求，隨后調用accept()做好與客戶進程建立連接的準備。無連接請求時，服務進程被阻塞；

　　(2)客戶進程先調用socket()創(chuàng)建流式套接字，然后調用connect()向服務進程發(fā)出連接請求；

　　(3)當連接請求到來后，服務進程被喚醒，并生成一個新的流式套接字。同時用新套接字同客戶進程的套接字建立連接，而服務進程最早生成的套接字則繼續(xù)用于監(jiān)聽網絡上的服務請求；

　　(4)服務進程和客戶進程通過調用send()和recv()來交換數(shù)據(jù)，服務器可向客戶端傳送所收集的數(shù)據(jù)?？蛻舳藙t向服務器反饋控制信息和參數(shù)調整信息；

　　(5)服務進程或客戶進程可通過調用close()來撤消套接字并中斷連接。

　　服務器端的程序通過交叉編譯環(huán)境編譯后?？赏ㄟ^NFS(網絡文件系統(tǒng))下載到開發(fā)板中，然后手動加入到rc引導文件中。即可實現(xiàn)開機自動運行。

　　3 結束語

　　基于ARM和CLinux嵌入式系統(tǒng)代表了目前嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展方向。嵌入式系統(tǒng)與網絡技術和控制技術相結合．是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。本文討論了基于ARM+uCLinux平臺的網絡控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)方法。并對該平臺下應用TCP／IP協(xié)議進行網絡通信進行了探討。該方法對于自動化樓宇、工業(yè)控制、智能家居等方面都有一定的借鑒意義。參考文獻:

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