基于嵌入式Linux的輕型網關的設計.pdf

1、在信息技術的研究領域中，嵌入式網絡是一個非常重要的研究方向，而在嵌入式網絡中，嵌入式網關是一個非常重要的組成部分，它對嵌入式網絡技術的發(fā)展有著舉足輕重的意義。文中我們分析了構建嵌入式輕型網關的一些關鍵技術，在對一些嵌入式技術進行分析的基礎上，提出了一種嵌入式輕型網關的設計方案，實現了多種嵌入式網絡與局域網之間的數據通信，并給出了具體實現。芯片采用了三星公司的ARM9系列微處理器S3C2410，嵌入式操作系統選用arm-Linux。本文主

2、要對嵌入式網關設計方案、實時多任務操作系統(RTOS)、協議轉換、嵌入式網關的軟硬件設計、操作系統的移植，以及嵌入式網關在生產控制、智能家庭網方面的運用等做了深入研究。具體涉及到建立開發(fā)環(huán)境，運行操作系統，移植操作系統及其應用函數庫，編寫某些特定設備的驅動程序等。通過嵌入式網絡技術，將智能設備能連接起來形成一種分布式的網絡，并提供一種成本低、可靠性高、靈活性好、控制方便的網絡平臺。嵌入式網絡由嵌入式控制器通過網絡接口接入各類網絡，包括常

3、見的LAN網、WAN網、Internet網、Intranet網等，組成一個具有分布式網絡信息處理能力和先進控制功能的網絡系統，我們采用的嵌入式控制器是基于嵌入式Linux的輕型網關。利用輕網絡通信技術，如CAN、RS-485等總線將智能設備組網，增加一個輕型網關，輕型網關可以與一個調制解調器或其它較貴的網絡連接媒體(如Ethernet)組合在一起作為一端，配備一個價廉的輕載網絡(如CAN、RS-232、RS-485等總線網或無線網)作為

4、另一端。Internet上面的各種“重網絡”通信協議(如ARP，HTTP，TCP／IP等)均由輕型網關完成，而嵌入式系統僅僅實現數據采集與控制。當其本地子網上的某一設備請求服務時，輕型網關可以通過調制解調器撥號或通過局域網連接到Internet站點。相反地，當一個網絡應用(如使用Web瀏覽器的一個遠程客戶)需要通信時，輕型網關負責處理來自遠程網間連接器的通信要求。我們選用的嵌入式操作系統是Linux，首先對Linux做了內核分析，通過剪

5、裁Linux內核來實現其體積小，實時性高的優(yōu)點。對Linux的一些缺點我們通過局部的改造來滿足網絡系統的需要。 在具體實現中，采用一款基于ARM920T核的嵌入式微處理器--S3C2410，利用它建立一個嵌入式系統，實現輕型網關的功能。S3C2410具有出色的內核性能和豐富的外部接口，并具有TCP／IP協議棧，容易實現TCP／IP協議，實現與因特網的接入。該處理器工作頻率最高達到203MHz。這個工作頻率能夠使處理器輕松運行Wi