基于ARM開發(fā)板+uCLinux的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　首先。選定開發(fā)板上沒有使用過的GPIO端口，設(shè)定其輸入／輸入狀態(tài)，然后根據(jù)客戶端返回的信息對(duì)端口進(jìn)行操作，輸出0／1的電平，以使其外部連接的繼電器動(dòng)作。從而控制設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。程序主要通過函數(shù)ioctl來實(shí)現(xiàn)。ioctl是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中對(duì)設(shè)備的I／O通道進(jìn)行管理的函數(shù)，通過它可對(duì)設(shè)備的一些特性進(jìn)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(shè)備時(shí)，使用open函數(shù)返回的文件標(biāo)示符；cmd是用戶程序?qū)υO(shè)備的控制命令；至于后面的省略號(hào)，則是一些補(bǔ)充參數(shù)(一般最多一個(gè)，有或沒有是和cmd的意義相關(guān)的)。在這里，可通過如下一組函數(shù)來實(shí)現(xiàn)：

　　ioctl(fd1，GPIO_SET_PIN_IN，devicel)；

　?。O(shè)置管角為輸出狀態(tài)；

　　ioctl( fd2， GPIO_SET_PIN_OUT， devicel_state)；

　?。O(shè)置管角為輸入狀態(tài)；

　　ioctl(fd2,GPIO_READ_PIN,devicel_state)；

　?。x取設(shè)備狀態(tài)管角；

　　ioctl(fd1，GPIO_CLR_PIN,device)；

　?。宄O(shè)備管角控制信號(hào)；

　　2．3 網(wǎng)絡(luò)通信程序

　　網(wǎng)絡(luò)通信程序可使用TCP／IP協(xié)議下標(biāo)準(zhǔn)的socket套接字編寫。套接字(socket)是網(wǎng)絡(luò)通信的基本操作單元。它提供了不同主機(jī)間進(jìn)程雙向通信的端點(diǎn)。這些進(jìn)程在通信前應(yīng)各自建立一個(gè)socket，并通過對(duì)socket的讀／寫操作實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)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(bào)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(cuò)誤的傳輸；而數(shù)據(jù)報(bào)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(jìn)行程序設(shè)計(jì)。

　　流式套接字的服務(wù)進(jìn)程和客戶進(jìn)程建立連接及通信的程序流程如圖3所示。現(xiàn)具體說明如下：

　　(1)服務(wù)進(jìn)程首先調(diào)用socket()創(chuàng)建一個(gè)流式套接字，并調(diào)用bind()將服務(wù)器地址捆扎在該套接字上，接著調(diào)用listen()監(jiān)聽連接請(qǐng)求，隨后調(diào)用accept()做好與客戶進(jìn)程建立連接的準(zhǔn)備。無連接請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)進(jìn)程被阻塞；

　　(2)客戶進(jìn)程先調(diào)用socket()創(chuàng)建流式套接字，然后調(diào)用connect()向服務(wù)進(jìn)程發(fā)出連接請(qǐng)求；

　　(3)當(dāng)連接請(qǐng)求到來后，服務(wù)進(jìn)程被喚醒，并生成一個(gè)新的流式套接字。同時(shí)用新套接字同客戶進(jìn)程的套接字建立連接，而服務(wù)進(jìn)程最早生成的套接字則繼續(xù)用于監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)請(qǐng)求；

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

　　(5)服務(wù)進(jìn)程或客戶進(jìn)程可通過調(diào)用close()來撤消套接字并中斷連接。

　　服務(wù)器端的程序通過交叉編譯環(huán)境編譯后。可通過NFS(網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng))下載到開發(fā)板中，然后手動(dòng)加入到rc引導(dǎo)文件中。即可實(shí)現(xiàn)開機(jī)自動(dòng)運(yùn)行。

　　3 結(jié)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(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)相結(jié)合．是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文討論了基于ARM+uCLinux平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。并對(duì)該平臺(tái)下應(yīng)用TCP／IP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行了探討。該方法對(duì)于自動(dòng)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(xiàn):

[1].ARM7TDMIdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/ARM7TDMI_139812.html.
[2].LPC2210datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/LPC2210_454566.html.
[3].ROMdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/ROM_1188413.html.