基于ARM和uClinux的家庭網關系統

本文以ARM核的32位嵌入式微處理器作為硬件平臺，結合無線通信技術，通過移植嵌入式操作系統mClinux，并在其上開發相應的驅動程序、應用程序和嵌入式Web服務器，實現了一個方便、實用的家庭網關。

系統的硬件設計

系統結構及工作原理

家庭網關的系統結構如圖1所示,它以三星公司的32位RISC處理器S3C44B0X為核心，通過外擴存儲器(Flash / SDRAM)、藍牙模塊、液晶顯示屏、小鍵盤、以太網接口模塊、電話語音控制模塊和紅外收發模塊等來構建硬件平臺，并可實現多種控制方式。

圖1 家庭網關系統結構圖

1) 在本地用鍵盤及顯示器進行控制：系統設有16按鍵和一塊128×32點陣的液晶顯示器，便于用戶在本地進行狀態的設置和查詢，如數據查詢、電器控制等。
2) 在本地的紅外遙控：通過具有自學習功能的紅外遙控模塊，能實現室內家電的紅外遙控。
3) 遠程的電話語音控制：這是一種基于公共電話交換網(PSTN)的電話遠程控制，用于電話的指令控制，如遠程控制家電、電話報警等。
4) 基于Internet的遠程控制：采用瀏覽器端/服務器端結構(B/S結構)，用戶可直接用Windows自帶的IE瀏覽器作為客戶端程序，以達到隨時隨地進行遠程控制的目的。
無線通信技術是實現家庭網絡最理想的技術，它可以省去在家庭內部重新布線的麻煩。在本家庭網關的設計中，采用藍牙模塊作為無線通信模塊與底層的各功能模塊相互通訊。

硬件電路組成

本系統的硬件設計主要包括以S3C44B0X嵌入式微處理器為核心所搭建的基本硬件平臺，以及藍牙通信、電話語音控制和紅外遙控等模塊的硬件設計。