《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 通信與網(wǎng)絡(luò) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 基于S3C2440和Linux的無(wú)線撥號(hào)上網(wǎng)終端
基于S3C2440和Linux的無(wú)線撥號(hào)上網(wǎng)終端
互聯(lián)網(wǎng)
摘要: 目前嵌入式技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,設(shè)計(jì)采用S3C2440處理器和Linux系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的無(wú)線撥號(hào)上網(wǎng)終端在各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用空間。例如在視頻監(jiān)控方面,結(jié)合無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使監(jiān)控的方式更加多元化,使監(jiān)控的面積和距離都得到了大幅提高,擺脫了物理通道的約束,可以說(shuō)是未來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞: s3C2440 Linux 視頻監(jiān)控
Abstract:
Key words :

目前嵌入式技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,設(shè)計(jì)采用S3C2440處理器和Linux系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的無(wú)線撥號(hào)上網(wǎng)終端在各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用空間。例如在視頻監(jiān)控方面,結(jié)合無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使監(jiān)控的方式更加多元化,使監(jiān)控的面積和距離都得到了大幅提高,擺脫了物理通道的約束,可以說(shuō)是未來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。終端采用ARM9嵌入式處理器,主頻最高可達(dá)400 MHz,而且其內(nèi)部集成了LCD控制器、內(nèi)存控制器、Flash接口電路以及雙通道的USB總線,處理器也支持Linux操作系統(tǒng),而Linux操作系統(tǒng)也擁有現(xiàn)代操作系統(tǒng)所具備的內(nèi)容:搶先式多任務(wù)處理、內(nèi)存保護(hù)、虛擬內(nèi)存并支持TCP/IP的眾多協(xié)議。因此,將它們用于無(wú)線撥號(hào)上網(wǎng)終端中時(shí),可以利用ARM9低功耗,高性能的特點(diǎn)和Linux良好的網(wǎng)絡(luò)支持功能完成撥號(hào)上網(wǎng)和進(jìn)一步的具體應(yīng)用。
 
1 終端硬件平臺(tái)
 
硬件部分采用核心板加底板的結(jié)構(gòu),核心板是以S3C2440作為處理器,并配有64 MB的SDRAM,256 MB/1 CB的Nand Flash和2 MB的Nor Flash;底板上添加了串口、USB接口、100 Mbit·s-1以太網(wǎng)RJ-45接口和SD卡等基本外圍電路。另外,單獨(dú)開發(fā)了3G模塊的電路板,目的是把3G模塊的miniPCI接口通過(guò)硬件轉(zhuǎn)化為USB接口,這樣不僅方便3G模塊與核心板的連接,而且也方便了對(duì)3C模塊在Linux系統(tǒng)下驅(qū)動(dòng)的處理,3G模塊采用華為EM770W。
 
2 軟件平臺(tái)
 
2.1 PC機(jī)軟件平臺(tái)
 
系統(tǒng)軟件平臺(tái)以Linux操作系統(tǒng)為基礎(chǔ),在PC機(jī)上安裝虛擬機(jī),然后在VMware Workstation上安裝Redhat Enterprise 5,內(nèi)核采用Lin ux-2.6.32.2,然后在Red hat5的Linux上建立ARM—Linux—gcc的交叉編譯環(huán)境,ftp以及samba服務(wù)器等。
 
2.2 終端的系統(tǒng)移植
 
系統(tǒng)移植包括:配置Linux內(nèi)核,向內(nèi)核中添加3G模塊的驅(qū)動(dòng)和PPP協(xié)議的支持,并重新編譯和下載。
 
在內(nèi)核配置之前,首先要進(jìn)入內(nèi)核目錄,執(zhí)行make distclean命令將以前相關(guān)的臨時(shí)文件、配置文件、中間文件和路徑文件等清除。再開始配置內(nèi)核:第一步,cp config_mini2440_w35.config;第二步,make menu config進(jìn)入基于文本模式的菜單型選項(xiàng),添加USB轉(zhuǎn)串口的驅(qū)動(dòng)和PPPD協(xié)議支持的選項(xiàng);第三步,對(duì)內(nèi)核進(jìn)行編譯,執(zhí)行命令make zImage,編譯成功后在/arch/arm/boot目錄下將生成zImage燒寫文件;第四步,制作目標(biāo)板的文件系統(tǒng)映像,在mini2440的目錄下執(zhí)行命令mkyaffszimage-128M rootfs-qtopia-qt4 rootfs-qtopia-qt 4.img,這樣在當(dāng)前目錄下就生成了相應(yīng)的文件系統(tǒng)映像;第五步,燒寫文件,連接好串口和USB電纜,打開超級(jí)終端和DNW軟件,硬件上電并選擇為NOR Flash啟動(dòng),進(jìn)入BIOS功能菜單。首先選擇功能號(hào)[f]開始對(duì)Nand Flash進(jìn)行分區(qū);然后選擇功能號(hào)[v]開始下載supervivi,下載完畢,BIOS會(huì)自動(dòng)燒寫supervivi到NAND Flash分區(qū)中,并返回主菜單;安裝Linux內(nèi)核,在BIOS主菜單中選擇功能號(hào)[k],開始下載Linux內(nèi)核zlmage;安裝根文件系統(tǒng),在BIOS主菜單選擇功能號(hào)[y],開始下載ysffs根文件系統(tǒng)映像文件rootfs—qtopia—qt4.img,此過(guò)程大概需要2 min,下載的文件越大,燒寫的時(shí)間就會(huì)越長(zhǎng);下載完畢后,拔下USB連接線,在BIOS主菜單選擇功能號(hào)[b],啟動(dòng)系統(tǒng),進(jìn)一步進(jìn)行屏幕校正和相關(guān)設(shè)置。
 
3 撥號(hào)程序分析
 
3.1 PPPD撥號(hào)程序的簡(jiǎn)要分析
 
PPPD是一個(gè)用戶空間的后臺(tái)服務(wù)進(jìn)程(Daemon),負(fù)責(zé)與3C模塊進(jìn)行通信會(huì)話來(lái)進(jìn)行必要的初始化設(shè)置,然后開始按照協(xié)議要求的步驟進(jìn)行撥號(hào)。初始化設(shè)置是由PPPD自帶的輔助工具CHAT完成,這個(gè)程序利用AT指令和3G模塊進(jìn)行通信,主要是交互一些撥號(hào)的參數(shù)設(shè)置、進(jìn)行撥號(hào)的用戶名和密碼、是否采用數(shù)據(jù)加密等連網(wǎng)參數(shù)。

撥號(hào)流程和主要函數(shù)如下:

(1)主程序pppd_start(),這個(gè)函數(shù)首先是做初始化工作,對(duì)幾個(gè)所使用的協(xié)議進(jìn)行初始化,這里所用到的分別是lcp_protent,chap_ protent,ipcp_protent。

(2)完成初始化后,正式開始進(jìn)行協(xié)議的協(xié)商,PPPD協(xié)議協(xié)商流程,如圖1所示。
 

(3)接下來(lái)開始發(fā)起lcp通信,start_link->lcp_lowerup(),這個(gè)函數(shù)首先和內(nèi)核的PPP協(xié)議進(jìn)行協(xié)商,主要是MTU等鏈路參數(shù),協(xié)商后設(shè)置LCPDE-LAYED_UP標(biāo)志,把lcp_delayed_up函數(shù)設(shè)置給一個(gè)定時(shí)器,這個(gè)定時(shí)器會(huì)根據(jù)DELAYED_UP標(biāo)志周期執(zhí)行前賦給lcp_delayed_up,在這里函數(shù)將主動(dòng)發(fā)起lcp協(xié)議請(qǐng)求,之后等待對(duì)方回應(yīng)。start_link函數(shù)結(jié)束返回到pppd_start()主函數(shù)繼續(xù)執(zhí)行。

(4)主函數(shù)pppd_start會(huì)進(jìn)入一個(gè)無(wú)限循環(huán),這個(gè)循環(huán)主要執(zhí)行函數(shù)handle_events()和get_input()。handle_events主要處理接收到的信號(hào),get_input負(fù)責(zé)處理接收到的數(shù)據(jù)包。

3.2 配置撥號(hào)腳本

(1)需要配置的撥號(hào)腳本文件有3個(gè),分別是:wcdma,chat—wcdma—connect和chat—wcdma—disconnect。把它們存放在/etc/PPP /peers目錄下。注意要在wcdma中添加persist命令,保證3G網(wǎng)絡(luò)在一段時(shí)間斷開后能自動(dòng)再連接。

(2)設(shè)置開機(jī)自動(dòng)撥號(hào)上網(wǎng),在系統(tǒng)的開機(jī)啟動(dòng)腳本中添加shell命令:/etc/PPP/rmlock,判斷并刪除無(wú)效的串口的lock文件,保證成功撥號(hào)。/usr/bin/pppd call wcdma,使其自動(dòng)撥號(hào)。/usr/bin/sleep 15,保證15 s的撥號(hào)時(shí)間
4 測(cè)試

4.1 驅(qū)動(dòng)檢測(cè)

將電路板的啟動(dòng)模式設(shè)置為Nand Flash啟動(dòng),則Linux系統(tǒng)會(huì)在通電后自動(dòng)運(yùn)行。系統(tǒng)啟動(dòng)后,會(huì)在/dev目錄下生成PPP設(shè)備節(jié)點(diǎn),可用ls/dev/PPP-1命令查看是否存在。在電路板的USB HOST口連接3C模塊的電路板,若超級(jí)終端上有如圖2所示的信息輸出,則可知3G模塊的驅(qū)動(dòng)已經(jīng)正確添加到內(nèi)核中了。

 
4.2 撥號(hào)測(cè)試
在超級(jí)終端命令行下,輸入命令:pppd call wcdma&,結(jié)果如圖3所示,說(shuō)明撥號(hào)成功。

 
然后記錄出現(xiàn)的兩個(gè)DNS地址,找到/etc目錄下的resolv.conf文件,將分配得到的兩個(gè)DNS服務(wù)器地址:202.102.224.68和202. 102.227.68添加到文件中,這樣就可以進(jìn)行域名解析了。Ping外網(wǎng)測(cè)試,ping119.75.217.56檢查是否能夠正常訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果如圖4所示,說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)連接正常。
5 結(jié)束語(yǔ)
設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于S3C2440和Linux的無(wú)線撥號(hào)上網(wǎng)終端,對(duì)其中3G撥號(hào)上網(wǎng)所用到技術(shù)進(jìn)行了探討和分析。利用ARM高速的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力和Linux的網(wǎng)絡(luò)支持功能,保證了終端設(shè)備工作的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性,具有一定的實(shí)際意義。有待注意之處:(1)硬件3G模塊的電路板有必要集成到底板上,這樣可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),降低成本。(2)Linux系統(tǒng)內(nèi)核要根據(jù)具體的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行裁剪,這樣不僅節(jié)省了存儲(chǔ)資源,而且還提高了系統(tǒng)的處理速度。

 

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。