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基于嵌入式Linux的多线程远程监控系统设计与实现_图文

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第1 8卷  第 1期 
20 0 8矩  

信 阳农业 高等 专科学 校学报 
Ju n lo  iy n   giutr   olg   o r a fX n a g A r l a C l e c ul e

V0 . 8 No 1 1 1   . 
Ma . o   r 2 o8

3月  

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数 ? ? ? 理 化  

基 于嵌 入 式 Lnx的 多线 程 远 程 监控 系统 设 计 与 实现  iu
岳 宝 华 
( 阳农业高等专科学校 实验教学管理部 , 信 河南 信 阳 4 4O ) 6 OO  



要: 讨论了在嵌入式 L u 下通过多线程并行通信的方式来监控设备, ix n 并给出了一种基于嵌入式 We 的远  b

程监控方案 , 用户可以通过 It t ne 远程 管理与操纵被监控设备 , me 实现大规模 的监控与便捷的数据发布相结合。  

关键词 : 嵌入式 L u ; i x远程监控; b n We 服务; 多线程 

中图分 类号 :N 1. T 992 文献 标识码 :     A

文章编 号 :0 8 9 6 20 )20 3 -2 10 - 1 (0 7 0 -1 20   4

T ed s n a di l n 0  ess m fmut l tra   ae  n Iee e d   iu   h  ei  n   g mpe t rI   t o  lpe h e db sdO    mbd e Ln x me f h y e i   h d
YUE  o h a Ba . u  

( xem n Dpr etf i agAruu l oe Xnag 6OO C i ) Epr et eam n oXn n g c ta Clg i n  4O , h a  i   t    y i l r  l e, y 4 n
A b t a t: efc so   edsu s nfrtec s ntee vrn n ftel u weso t n  o t l ee up n  s r c W  o u nt  ic si  o   ae:i   n i me to    n x,  c u  dc nr    q ime t h o h h o h i a ot h
h o g   l pe t e d s r l mmu ia inmo e , r e   r   u   r r   e rmo ew th r c e   a e  n t e e   t r u h mu t l  ra  e a  o i h i c nc t   d lf t rmoe p t owad t  e t  a c e   h meb d o    m— o uh f h s s h b d e   b te a l h   s r    n a e a d c nr l e s o td e up n e tl e d d we .I n b e t e u e st ma g     o t    c u e   q i me t mo e   o n ot h r y,c n e e t   c iv   e c mb— o s q n l a he et   o i u y h  
nain bewe n t e wi l t e ta d te c n e i n  aa is e. t   t e     dey sak ou      o v n e td t su   o h n h

Ke   r : mb d e iu e t s k o t b srie y wo ds e e d d l x;rmoe t eu ;we  evc ;mut l  ra   n  a lpet ed i h

在 信息化 、 字化社 会浪潮 的推 动下 , 数 大容 量 、 低  用户 通过 互联 网发 来 的请 求 , 以达 到 远 程 监 控 的 目   成本 、 方便 快捷 的远程监 控方式 显得 日益重要 。传统  的 。这种方式 不但 广泛适 用于各种 距离 的监控 , 由 且  
的远程 监控方法是 依靠 串行总 线来完 成上 位机 ( C   于嵌 入式设 备本身 的特点 使得该方 式无论 在成本 、 P) 易 

与数字设 备之 间的通信 , 由上位 机直接 完成对数 字设  用性 、 功耗 、 定性 方 面都 远 优于 传统 模 式 下 的远 程  稳
备的控 制 。随着技 术 的发 展 , 这种 方式 已经越来 越 显  控制 方式 。   示 出 了它的局 限性 。例 如 : 本 较 高 , 成 不能 随 时 随地 

地查 看设 备的运行状 态 , 易扩 展等 。随着嵌入 式设  不
备性 能 的不断提 高以及 因特 网的飞速发 展 , 为这 些 问  We b服务 功 能 , 过 C I 序来 实 现对 这 些 仪器 仪  通 G程 表的远程控 制 , 通 过 S Lt 据 库 存储 从 这 些 仪  再 Qi e数 器仪 表 中采 集数据 , 实现 数据 的存 储和远 程发 布 。  

2 基于嵌入式 Ln x系统的远 程监控 系统 的  iu
设 计 

. 题提 出了新 的解 决 方 案 。本 文 利用 嵌 入 式 Lnx的 2 1 系统整 体设计  iu
嵌入式Lnx i 系统  u

1 嵌 入 式 Ln x系统 下 的远 程监 控 设 计 原 理    iu
在信 息家 电潮 流的带 领下 , 种家用 仪器仪 表通  各 过嵌 入式设 备接人 以太 网 , 由该 嵌入 式设备完 成对  并 这 些仪器 仪 表 的 控 制 和数 据 采 集 … , 当前 一 种 非  是 常流行 的设 备数 据采 集 与 监控 的一种 新 方 式 。嵌入  式设备将采 集来 的数据存 人本 地数据库 , 响应远程  并
收 稿 日期 :071 -   2 0 -20 6 作 者 简 介 : 宝华 (9 1) 男 , 南 固 始 人 , 教  岳 18 - , 河 助
图 1 系统 结 构 图 

系统采用多模 块 的组 织 方式 。 各模 块之 间主要 通  过数据库来交换 数据 , 系统的主要功能模块间 的关 

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岳 宝华 : 于嵌入 式 Ln x的多线程远 程监控 系统设计 与 实现  基 i u
系/ /图 1  。

N L , vi ¥)fn t n i   U L (od u ci ,)} o

在 函数 fnt n中启 动 的是 一个 守 护进 程 , uco i 他定  系统 硬 件 平 台 采 用 广 州 友 善 之 臂 ( r nl 时对设备发 出请求 , Fi d   e y 并把设备 的返 回信息 写入 数据  A M) 算 机科 技 有 限公 司所 生 产 的 N n 2 1 V 一 库 , R 计 a o4 0 2   当上 面 的工 作完 成 后 , 开始 检 查 用户 对 具体 的  就 S K 0 嵌 入 式 系 统 , 系 统 所 采 用 的 C U 是  串口是否发出请求 。若有则处理 , D4 该 P 否则就等待 , 主要  ¥ C 4 0 系 统 主 频 最 高 可 达 2 6 z 同 时 具 有  代码 如下  : 3 2 1A, 6 Mh ,   6 M B t N n   l h和 3 M bt 4   ye的 adFa s 2  y e的 S R M, D A 一个  Bm= e o nm e( ; 得 到用户所请求 的串 u gt m u br )/ c /   1 M 以太 网接 口, 通 用 异 步 串行 口 ( A T 。硬  口号 B m 0 3个 U R) u   件 资源完 全可 以满足 本系统 的需要 。   I(o s Bm] bs f cr [ u . uy= =0 i r d[ u n ) t e B m]= ha   p h e d c a ( t ed i Bm] N L , vi tra 2 3 系统软件 设计  . r t &h a —d[ u , U L ( o ee r d¥)   t ans f c o , u r 系统 采 用 Lnx作 为 嵌 入 式 设 备 的 操 作 系 统 , i u   u t n n m)  ni ; Ln x 为嵌入 式操作 系统 的优势 主要有 以下几 点 : i 作 u   主线 程创建 一个子 线程 , 来具体 负责 用户和对 应  ( )功能 强大 的 内核 , 能 高效 、 1 性 稳定 、 任务 。 设备 之 间 的 通 信 , 具 体 处 理 函数 在 t n—uco  多   其 r s fntn a i ( )内核 小巧灵 活 , 于裁剪 。 2 易   中实 现 。每个子 通信线 程都对 应一 个 串 口, 并负 责通  ( )完 善 的 网络 、 3 图形 用 户 界 面 和 文 件 管 理 机  过对 应 的串 口对 设 备进 行 读 写操 作 。子 线 程首 先 对  制。   串口进行初始化操作 , 然后接受用户 的请求 , 并根据  ( )具 备 一 整 套 功 能 强 大 的 开 发 工 具 链 , 4 如  该请求来读写设备 , 其主要代码如下:   G C,D b等 。 C d   F n (d F S T L 0 ; c f f ,_ E F , )  l 系统 中主 要使用 到 的软 件一 个 是 ba它 是 一个  o, s ak=gtsak )/ 得 到用 户请 求 ak e es( ;/ u s  适合 于嵌 入 式 应 用 的 WE B服 务 器 , 有 简 单 、 具 占用  I ak==“ r e )w i (d bf, nt )  f(s w i ” re f ,u l g ; t t e h 内存 空间少 的特 点 J 。另 一个是 S Lt, Q i 它是一 个开  2 3 4 与 we 服 务 器交互 的 C I e .. b G 程序 的设计  源 的嵌入 式数据 库产 品 , 有 系统 开 销 小 、 索效 率  具 检 CI G 程序完 成 We b网页 中表单 ( om) Fr 数据 的处  高 的特性 , 同时 它还实现 了完备 的 、 可嵌入 的 、 配置  理 、 据库 查 询 和 实 现 与传 统 应 用 系统 的集 成 等工  零 数 的数 据库 引擎 J  。 作 ] 。在本 系统 中 , 户 在 远 端 浏 览 器 中输 入 嵌入  用 2 3 1 应 用数据 库 的构 建  .. 式 Ln x系统 的 I 址后 就 进入嵌 入 式 系统服 务器  iu P地 创建 数据库 的过程 大致如 下 :   默认 目录下 的 主 页 ( h m / t d idx h 1 。这是  / o e h p /n e. t ) t m S le>cet tb  eie ( ei — a evrhr qi t rae a l d v s dv e n m  a a  个登 录界 面 ,   e c c c 要求 用 户 输 入其 用 户 名 和密码 , 当用  ( 0 , au  t e)  2 ) s ts ne r ; t i g 户输 入这些 信 息 并 提 交 之 后 , b服务 器 将 会 把 用  We 户输 入 的信 息 当作 参 数传 递 给相 应 的 C I 序 , G程 并  2 3 2 We 务 器的构建  . .  b服 在 C I 序 中对 用 户 的输 入 信 息 进 行验 证 , 时将  G 程 同 嵌入 式 系 统 配 置成 We b服务 器 并 接 人 It nt 验证 的结果返 回给 用户 , 果通 过 验 证 ,G 程 序访  ne e r   如 CI 后 , 以同远 端浏 览器 在 ht 议 下 进 行信 息 交 互 。 问 S Lt 可 t p协   Qi e数据库 , 出数据 , 取 并在 网页上 进行显 示 。   We b服务 器 的 构建 和 配置 步 骤 如 下 : 宿 主 机 上 解  2 4 系统调 试及结 果分析  在 .  压缩 C I ht G 和 t d文 件 , 新 编 译 并 下 载 到 目标 板  p 重 系统开发 和调试 完 毕 并 通过 交 叉 编译 后 可 通过  中 , 而 产 生 嵌 入 式 系 统 的 We 从 b服 务 目 录。其 中/ 网 口或串 口下 载到 目标板 ,   把用 户计算 机和嵌 入式开  hm / t dci i 系统 中 C I o e ht /g- n为 p b G 程序 的 默认 目录 存  发 板 同时接人 因特 网 , 启动 系统 的 We 务器 , 可  b服 就 放 CI G 程序 ;h m / t d为系统 默认静 态 页面 目录 , 以在用 户计算 机 中通过 浏 览 器来 查 看 和控 制 接 人开  / o ehp t   存放 网页文件 … 。   发 板 的仪 器仪 表 的信 息 。  
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2 2 系统硬 件设计  .



2 3 3 串 口信 息采 集与控 制模 块 的设计  . . 

该模 块主 要用 于后台 的数据采 集和 通信 , 了扩  参 考文 献 : 为   1 余立建 . 基于嵌入式 Lnx系统 的远程数据 采集[ ] 计  iu J. 大 系统 挂接设 备 的数 量和提 高处理 速度 , 特别 采用 了  [ ] 刘 凯 , 算机应用 ,0 6 6 2 )2 425  2 0 ,( 6 :6 -6 . 多线 程 的实现方 式 。 系统 中有 一 个 通信 主线 程 和 多  [ 2] 孙 琼 . 入式 Lnx应 用 程 序 开 发 详 解 [ . 京 : 民 邮 电  嵌 iu M] 北 人 个通 信 子线程 。通信 主 线 程 的主 要 功 能是 对 各个 通  出版 社 ,0 6 7 2 0 ,.   信子 线程 进行调 度和管 理 、 接受 用户 的请 求并启 动为  [ ] 黄布毅 , 3  张晓华 . 基于 A RM-iu Ln x的 S i QLt e嵌入式 数据库技 术  [ ] 单片机与嵌入式系统应用 ,0 5 4 :12 . J. 20 ( )2 -4  之服务 的线 程 , 根 据条 件 变 量机 制 , 控 制 子线 程  并 来 4 朱 郭 等 Ln   u M] 北京 清华 对主 线程 中临界 资 源 的访 问 。主线 程 的主 要代 码 如  [ ] 李玉波 , 自强 , 军 , . i xC编程[ . : 大学  出 版 社 ,05,. 20 9  下所示 :o it = ; < ; ++) { / Fr(   0 i 2 i ni / 暂用 两个 串  ( 编辑 : 新奎 ) 夏   口 
i ra [ ]=phed ra & hed i i , t ed i h tra cet e( tra  d『 ] 

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