基于嵌入式以太網(wǎng)的機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng).pdf

1、機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是機(jī)房監(jiān)管的重要方式之一，能讓本地PC機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，對(duì)遠(yuǎn)端機(jī)房的環(huán)境和設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制。目前，機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)大多以PC機(jī)為處理核心，通過(guò)工業(yè)總線指示監(jiān)控終端執(zhí)行相關(guān)操作，存在能耗大、硬件成本高等問(wèn)題。而且，嵌入式以太網(wǎng)技術(shù)已在工控領(lǐng)域成熟應(yīng)用，為研發(fā)嵌入式以太網(wǎng)機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)提供新的契機(jī)。蘇大嵌入式實(shí)驗(yàn)室受飛思卡爾公司所托，對(duì)基于 Cortex-M4內(nèi)核的K60芯片的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究。鑒于上述因素，本文提出了一種基于

2、K60以太網(wǎng)，具備環(huán)境采集、圖像采集、異常告警、自動(dòng)化控制等功能的機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。
　　深入研究 K60的工作機(jī)制，并分析機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的功能需求，依據(jù)嵌入式硬件構(gòu)件開(kāi)發(fā)思想，設(shè)計(jì)出既滿足實(shí)際功能需求又預(yù)留可擴(kuò)展性接口的硬件系統(tǒng)電路。針對(duì)機(jī)房的環(huán)境特性，完成AD采集電路、圖像采集電路、GSM電路、SDHC電路和以太網(wǎng)電路等模塊的電氣隔離和抗電磁干擾設(shè)計(jì)。
　　本文按照軟件工程結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)理念，將軟件體系分為面向硬件的驅(qū)

3、動(dòng)程序、負(fù)責(zé)通信功能的TCP/IP協(xié)議棧和具有人機(jī)交互功能的Web服務(wù)器程序三層。按照軟件構(gòu)件化的開(kāi)發(fā)思想，完成了各功能模塊的構(gòu)件化設(shè)計(jì)，提高了程序的可重用性和可維護(hù)性。針對(duì)數(shù)據(jù)在TCP/IP協(xié)議棧傳輸占用CPU的問(wèn)題，本系統(tǒng)使用了“零拷貝”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在各層傳輸零復(fù)制；為了節(jié)約硬件資源，根據(jù)實(shí)際需求對(duì)協(xié)議棧進(jìn)行精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)；重點(diǎn)敘述了Web服務(wù)器的編程要點(diǎn)，編寫(xiě)了CGI程序，完成嵌入式動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)，解決無(wú)操作系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的難題。