基于VxWorks的嵌入式web系统的研究与设计
摘要
随着信息与网络技术的发展,嵌入式系统渗透到各个领域,得到了广泛的应用。本文针对设计web服务器这一课题,研究了嵌入式操作系统VxWorks及其在ARM内核的处理器上的设计与开发技术。
本文主要做了以下工作:首先围绕以SAMSUNG公司的S3C4510B芯片为核心的硬件平台,介绍了ARM微处理器的应用领域及特点,说明了S3C4510B的存储空间分配,为后文的软件开发工作做了铺垫。
其次开发了基于VxWorks的Web服务器所用的板级支持包BSP,通过移植风河公司提供的板级支持包——WRSBCARM7,成功的开发出本系统所需的BSP,并且总结出了开发调试BSP的方法以及需要注意的问题。在嵌入式系统开发过程中,用户研发的首要任务是CPU初始化程序和硬件驱动程序的设计和实现,随后即可在嵌入式操作系统环境下开发自己的应用程序。因此本文重点研究了负责CPU初始化的BSP(Board Support Package),包括其工作流程和主要文件的内容。
本文还针对所使用的SST39VF160闪存,实现了TrueFFS文件系统,使得闪存能像磁盘一样被VxWorks操作系统操作。不但介绍了TrueFFS的结构,还重点介绍了相关文件的修改及MTD驱动程序的设计。
最后,本文还深入分析HTTP协议,研究了嵌入式Web原理,成功地应用于嵌入式Web服务器。完成开发了静态网页显示功能,并对如何实现对工业现场设备进行实时监控,提交表单的支持说明了相应的实现方法。通过使用web server,使得系统的开发和使用都方便灵活。通过浏览器,用户随时随地可以访问,维护嵌入式设备,给系统的使用提供了极大的方便,达到了预期的效果。
基于VxWorks嵌入式Web Server的实现,对于利用有限资源实现嵌入式Internet技术,提供了有效的依据,为远程监控、远程诊断和维护等应用提供了有利的解决方案。可以在信息家电、工业控制自动化、智能仪表及传感技术等多个领域得到广泛的应用,具有较高的理论及应用价值。
With the development of ingormation and network technology, the embedded system is applied widely in all kinds if fileds.This thesis presents the design and implementation of a Web Server based on embedded operating system VxWorks and Risc chip S3C4510B with ARM7TDMI core.Main works are explained in four parts respectively.Firstly, a hardware platform,in which the S3C4510B provided by SAMSUNG Corporation is used core chip is introduced. For the software development in next content. The application fileds and characteristic of ARM microprocessor are presented and memory space allocation of S3C4510B chip is described.Secondly, the Board Support Package (BSP) for desired system,supported by WRSBCARM7 which is provided by Wind River Corporation is designed and programmed,as one of the basic parts of application process,the CPU initialization code,hardware driver and user-application software etcare carried out. Besides the details of designed BSP,the method and procedure of the design is presented as well.Thirdly, TrueFFS file system in SST39VF160 Flash which is used is carried out. Thus, SST39VF160 Flash can used as disk by VxWorks operating system . Not only the constructure of TrueFFS is introduced,but also the modification of relevant files and the design of MTD driver is presented.Finally,after the analyse about HTTP protocol in depth ,the embedded Web principle is researched,we apply HTTP protocol to embedded Web Server system.,to display static web is successful achieved. This paper also shows us how to realize remote monitor and control about embedded system devices,and how to support form submission in Web Server. Through the web browser,not only the user,but also the developer is capable of accessing the system conveniently. Thus the developer can maintain the system, while the user can access the system anytime and anywhere.Realization of this embedded Web Server based on VxWorks shows us a way to achieve embedded internet technology,give us a good example about resources usage. It is an excellent method to remote monitior,remote control and
remote diagnose systems,and it can be used in a lot of fields such as Information Appliance,Industrial Automation,Smart Instrument and Sensor Technique. So, it will have a wonderful applied perspective,and will also have good application and theory value.
本文主要做了以下工作:首先围绕以SAMSUNG公司的S3C4510B芯片为核心的硬件平台,介绍了ARM微处理器的应用领域及特点,说明了S3C4510B的存储空间分配,为后文的软件开发工作做了铺垫。
其次开发了基于VxWorks的Web服务器所用的板级支持包BSP,通过移植风河公司提供的板级支持包——WRSBCARM7,成功的开发出本系统所需的BSP,并且总结出了开发调试BSP的方法以及需要注意的问题。在嵌入式系统开发过程中,用户研发的首要任务是CPU初始化程序和硬件驱动程序的设计和实现,随后即可在嵌入式操作系统环境下开发自己的应用程序。因此本文重点研究了负责CPU初始化的BSP(Board Support Package),包括其工作流程和主要文件的内容。
本文还针对所使用的SST39VF160闪存,实现了TrueFFS文件系统,使得闪存能像磁盘一样被VxWorks操作系统操作。不但介绍了TrueFFS的结构,还重点介绍了相关文件的修改及MTD驱动程序的设计。
最后,本文还深入分析HTTP协议,研究了嵌入式Web原理,成功地应用于嵌入式Web服务器。完成开发了静态网页显示功能,并对如何实现对工业现场设备进行实时监控,提交表单的支持说明了相应的实现方法。通过使用web server,使得系统的开发和使用都方便灵活。通过浏览器,用户随时随地可以访问,维护嵌入式设备,给系统的使用提供了极大的方便,达到了预期的效果。
基于VxWorks嵌入式Web Server的实现,对于利用有限资源实现嵌入式Internet技术,提供了有效的依据,为远程监控、远程诊断和维护等应用提供了有利的解决方案。可以在信息家电、工业控制自动化、智能仪表及传感技术等多个领域得到广泛的应用,具有较高的理论及应用价值。
With the development of ingormation and network technology, the embedded system is applied widely in all kinds if fileds.This thesis presents the design and implementation of a Web Server based on embedded operating system VxWorks and Risc chip S3C4510B with ARM7TDMI core.Main works are explained in four parts respectively.Firstly, a hardware platform,in which the S3C4510B provided by SAMSUNG Corporation is used core chip is introduced. For the software development in next content. The application fileds and characteristic of ARM microprocessor are presented and memory space allocation of S3C4510B chip is described.Secondly, the Board Support Package (BSP) for desired system,supported by WRSBCARM7 which is provided by Wind River Corporation is designed and programmed,as one of the basic parts of application process,the CPU initialization code,hardware driver and user-application software etcare carried out. Besides the details of designed BSP,the method and procedure of the design is presented as well.Thirdly, TrueFFS file system in SST39VF160 Flash which is used is carried out. Thus, SST39VF160 Flash can used as disk by VxWorks operating system . Not only the constructure of TrueFFS is introduced,but also the modification of relevant files and the design of MTD driver is presented.Finally,after the analyse about HTTP protocol in depth ,the embedded Web principle is researched,we apply HTTP protocol to embedded Web Server system.,to display static web is successful achieved. This paper also shows us how to realize remote monitor and control about embedded system devices,and how to support form submission in Web Server. Through the web browser,not only the user,but also the developer is capable of accessing the system conveniently. Thus the developer can maintain the system, while the user can access the system anytime and anywhere.Realization of this embedded Web Server based on VxWorks shows us a way to achieve embedded internet technology,give us a good example about resources usage. It is an excellent method to remote monitior,remote control and
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引文
[1] VxWorks Programmer's Guide 5.4, WindRiver System, Inc, 1999
[2] ARM7TDMI(Rev4) Technical Reference Manual, ARM Limited, 2001
[3] VxWorks BSP User Guide, WindRiver System, Inc, 1999
[4] Wind Web Server Programmer's Guide 1.0, WindRiver System, Inc, 1999
[5] Tornado User's Guide(Windows Version)2.0, WindRiver System, Inc, 1999
[6] ARM Development Guide 2000-2001, ARM Limited, 2000
[7] Network Protocol Toolkit User's Guide 5.4, WindRiver System, Inc, 1999
[8] ARM Software Development Toolkit User Guide, ARM Limited, 2000
[9] VxWorks for ARM Architecture Supplement, WindRiver System, Inc
[10] Jack G.Ganssle&Michael Barr, Embeded System Dictionary, CMP 2003
[11] Qing Li&Carolyn Yao, Real-Time Concepts for Embeded Systems, MP 2003
[12] Jack G.Ganssle, The Art of Designing Embeded Systems, Newnes Empress
[13] Writing Efficient C forARM, ARM Ltd, http://www.arm.com
[14] VxWorks 5.5 Network Programmer's Guide, WindRiver, Inc, www.wrs.com
[15] VxWorksOSLibrariesAPIReference, WindRiver, Inc, www.wrs.com
[16] Tornado 2.2 API Programmer's Guide, WindRiver, Inc, www.wrs.com
[17] WindView 2.2 User's Guide, WindRiver, Inc, www.wrs.com
[18] WindView 2.2 User's Reference, WindRiver, Inc, www.wrs.com
[19] WindML Programmer's Guide 2.0, WindRiver, Inc, www.wrs.com
[20] TrueFFS for Tornado Programmer's Guide 1.0 Edition 1, WindRiver, Inc, www.wrs.com
[21] VxWorks 5.5 BSP Developer's Guide, WindRiver, Inc, www.wrs.com
[22] VxWorks5.5 BSPDeveloper's Guide, WindRiver, Inc, www.wrs.com
[23] Tornado DeviceWorkshop, WindRiver, Inc, www.wrs.com
[24] Tornado BSP Training Workshop, WindRiver, Inc, www.wrs.com
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[58] 电子产品世界论坛,http://bbs, edw. com. cn/
[59] 电子工程师社区,http://bbs. 21ic. com/
[60] 嵌入式研究网,http://www.cnemb.com/
[61] 嵌入式信息网,http://www.embedchina.cn/
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