基于嵌入式Linux的機房遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)研究
2. 2. 4 遠(yuǎn)程監(jiān)控端系統(tǒng)配置
遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上的監(jiān)控端為通用的PC 機和IE 瀏覽器,B /S 模式架構(gòu)為人機交互提供了友好的交互平臺,用戶通過Internet 進行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
2. 3 系統(tǒng)軟件平臺
系統(tǒng)采用源碼開放、安全性及可靠性好、具有廣泛硬件和網(wǎng)絡(luò)支持及完整開發(fā)工具的Linux 系統(tǒng)作為嵌入式系統(tǒng)平臺。
嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)通常采用宿主機- 目標(biāo)機的交叉編譯調(diào)試方式。系統(tǒng)構(gòu)建主要包括: 交叉編譯器的選擇和安裝; NFS 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)的配置; 內(nèi)核、Bootloader 和文件系統(tǒng)的編譯和移植等。內(nèi)核采用Linux -2. 6. 30. 4 版本; 系統(tǒng)引導(dǎo)加載程序采用U - boot - 1. 1. 6; 文件系統(tǒng)采用可靠性和可移植性好的YAFFS 文件系統(tǒng)。
3 驅(qū)動程序設(shè)計開發(fā)
在搭建好嵌入式Linux 系統(tǒng)平臺基礎(chǔ)上,進行機房遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集相關(guān)開工作。主要包括溫度數(shù)據(jù)采集和圖像采集驅(qū)動程序的設(shè)計和采集程序的設(shè)計與實現(xiàn)。設(shè)備驅(qū)動程序是操作系統(tǒng)內(nèi)核與機器硬件之間的接口,它為應(yīng)用程序屏蔽了硬件的細(xì)節(jié)。
3. 1 DS18B20 驅(qū)動程序設(shè)計
DS18B20 通過溫度對振蕩器的頻率影響來測量溫度,而傳感器對溫度的采集則由ARM 控制DS18B20完成。由于DS18B20 采用單總線數(shù)據(jù)傳輸方式,所以ARM 芯片對DS18B20 的每步操作都要保證特定的讀寫時序,按照單總線的操作協(xié)議來進行。
首先初始化總線,跳過Rom( 總線上只有一個DS18B20) ,啟動DS18B20 進行溫度轉(zhuǎn)換,復(fù)位,繼續(xù)跳過Rom,發(fā)讀溫度指令,讀取溫度數(shù)據(jù),最后進行溫度的進一步處理及轉(zhuǎn)換。溫度采集驅(qū)動中用到的主要函數(shù):
( 1) 初始化函數(shù)unsigned char DS18B20 Init ( void) ,此函數(shù)復(fù)位DS18B20 數(shù)據(jù)線,檢測溫度傳感器DS18B20 的存在,主CPU 發(fā)送500 微秒的低電平信號后釋放,檢測到總線上脈沖的上升沿后,DS18B20 等待50 微秒,發(fā)出200 微秒低脈沖,CPU 收到此信號表示復(fù)位成功。
( 2) void DS18B20 WriteOneByte( unsigned char data) 或數(shù)據(jù)到溫度芯片DS18B20,即發(fā)送一個字節(jié)。
( 3) unsigned char DS18B20 ReadOneByte( void) ,從溫度芯片DS18B20 讀配置或數(shù)據(jù),即讀一個字節(jié)。
( 4) unsigned int DS18B20 ReadTemperature( void) 讀溫度函數(shù)。如果電路中只有一個DS18B20,則不需要多個器件的ID 識別,直接進行溫度轉(zhuǎn)換,DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換需要時問,所以此處需要延時一定時間。
其基本處理流程如圖2 所示。
驅(qū)動程序與硬件設(shè)備的接口由file_operation 結(jié)構(gòu)定義,其結(jié)構(gòu)如下:
static struct file_operations s3c2440_18b20_fops = {
. owner = THIS_MODULE,
. open = s3c2440_18b20_open,
. read = s3c2440_18b20_read,
. write = s3c2440_18b20_write,
. release = s3c2440_18b20_release,
} ;
struct file_operations 這個結(jié)構(gòu)的每一個成員都對應(yīng)一個_系統(tǒng)調(diào)用,用戶進程利用系統(tǒng)調(diào)用對設(shè)備文件進行操作,系統(tǒng)調(diào)用通過設(shè)備文件的主設(shè)備號找到相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序,讀取這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)里面相應(yīng)的函數(shù)指針,把控制權(quán)交給該函數(shù)。
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)
評論