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嵌入式Web服务器

2020-12-03阅读(1057)

嵌入式Web服务器

论文摘要

本文研究一种基于嵌入式系统的Web服务器。本系统可以直接通过TCP/IP网络协议接入Internet实现远程访问,将传统测试仪器网络化,将传统仪器的信息通过通用异步串行口（UART）传输到本系统,然后远程客户端通过访问本系统获取信息,从而可以真正实现不受时间、地域限制的远程监控系统。本系统采用高性能RISC处理器S3C44B0X为CPU,外部扩展Flash和RAM,搭建系统硬件平台;软件方面,开发操作系统屏蔽层（Operating System Shielding,OSS）,并在此基础上实现了两级调度机制,移植嵌入式实时操作系统（Real-time Operating System,RTOS）Nucleus PLUS和嵌入式TCP/IP网络协议栈Lwip,在此基础上编写应用程序。硬件设计中采用以ARM7为内核的处理器S3C44BOX,外部扩展容量为2M字节数的Flash存储器AM29LV160和容量为8M字节数的SDRAM存储器HY57V641620,网络控制部分使用RTL8019AS网络控制器。软件设计中,为了便于软件开发,开发了操作系统屏蔽层,使得系统开发可以在稳定的Windows平台上进行,利用功能完善的开发工具Visual C++,待开发成熟后,可以方便地转移到嵌入式系统中进一步开发。在操作系统屏蔽层中设计了两级调度系统,避免了因为任务频繁切换造成的系统性能损失。在嵌入式系统硬件平台上移植嵌入式实时操作系统Nucleus PLUS和嵌入式TCP/IP协议栈Lwip。实现硬件驱动程序,完成整个系统功能。最后,对本文的研究工作做了总结和展望。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究课题的引出
  • 1.2 课题研究的意义
  • 1.3 嵌入式Web 服务器的国内外研究现状
  • 1.4 课题研究的主要内容
  • 1.5 论文的组织
  • 第二章 嵌入式Web 服务器系统设计
  • 2.1 系统设计原则
  • 2.1.1 经济性与实用性
  • 2.1.2 可靠性与安全性
  • 2.1.3 可扩充性
  • 2.2 系统硬件架构
  • 2.3 系统软件架构
  • 第三章 嵌入式Web 服务器硬件设计
  • 3.1 处理器的选择
  • 3.1.1 选择RISC 体系结构
  • 3.1.2 选择ARM
  • 3.1.3 选择三星S3C44B0X
  • 3.2 最小系统核心模块设计
  • 3.2.1 S3C44BOX 硬件资源
  • 3.2.2 FLASH 存储系统
  • 3.2.3 SDRAM 存储系统
  • 3.3 网络控制接口设计
  • 3.4 RS232 串口接口设计
  • 第四章 操作系统屏蔽层设计
  • 4.1 操作系统屏蔽层的设计目的
  • 4.1.1 开发进度与系统稳定性的需要
  • 4.1.2 提高系统性能的需要
  • 4.2 操作系统屏蔽层设计的可行性分析
  • 4.3 操作系统屏蔽层的设计需求
  • 4.4 操作系统接口屏蔽设计示例
  • 4.4.1 Windows 平台下任务封装
  • 4.4.2 VxWorks 平台下任务封装
  • 4.4.3 Nucleus PLUS 平台下任务封装
  • 4.5 内存管理
  • 4.5.1 内存池管理单元
  • 4.5.2 内存块管理单元
  • 4.6 基于消息驱动的两级任务调度机制
  • 4.6.1 消息的定义与应用
  • 4.6.2 传统模式下任务间消息传递模型
  • 4.6.3 直接消息传递机制
  • 4.6.4 进程的调度
  • 4.6.5 两级调度机制的实现
  • 第五章 操作系统移植
  • 5.1 嵌入式实时操作系统（RTOS）选择
  • 5.1.1 系统调度策略
  • 5.1.2 实时性能
  • 5.2 Nucleus PLUS 特点
  • 5.2.1 Nucleus PLUS 内核系统结构
  • 5.2.2 Nucleus PLUS 多任务管理
  • 5.2.3 Nucleus PLUS 任务调度
  • 5.2.4 Nucleus PLUS 中断管理
  • 5.3 Nucleus PLUS 移植
  • 5.3.1 汇编语言、C 语言混合编程
  • 5.3.2 系统初始化
  • 5.3.3 任务调度
  • 5.3.4 系统时钟
  • 5.3.5 中断管理
  • 第六章 Internet 接入的研究与实现
  • 6.1 协议栈的选择
  • 6.2 Lwip 设计原则和整体框架介绍
  • 6.3 Lwip 在操作系统屏蔽上的实现
  • 6.3.1 信号量
  • 6.3.2 定时器
  • 6.3.3 网络设备驱动程序
  • 6.4 网卡驱动程序
  • 6.4.1 RTL8019AS 工作原理
  • 6.4.2 RTL8019AS 以太网包头格式
  • 6.5 浏览器/服务器的实现
  • 6.5.1 HTTP 协议分析
  • 6.5.2 页面服务的概要设计
  • 6.5.3 页面服务的实现
  • 6.5.4 动态显示的实现
  • 第七章 系统测试
  • 7.1 系统硬件电路测试
  • 7.1.1 系统核心板电路测试
  • 7.1.2 网络控制部分电路测试
  • 7.2 操作系统屏蔽层测试
  • 7.3 操作系统与协议栈测试
  • 7.4 嵌入式网页浏览测试
  • 第八章 结论与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的主要论文
  • 附录

    • 相关论文文献

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