嵌入式web服务器搭建

Web服务器创建 随着计算机技术的发展，嵌入式系统已成为计算机领域的一个重要组成部分。广义讲，凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统。所谓嵌入式设备，是指具有计算机功能，但又不称为计算机的设备或器材，几乎包括了我们周期的所有电路设备：PDA、手机机顶盒、汽车、微波炉、电梯、安全系统、自动售货机、医疗仪器、自动取款机等。嵌入式系统可以通过各种无线形式（如WAP、Blue嵌入式Internet技术主要包括传感器技术、通信技术、计算机技术和集成电路技术等。以前的设备控制系统一般是通过专用通信线中进行的，其通信介质、通信协议、相关软件和硬件都是专用的，而Internet技术的发展使嵌入式设备的远程控制和管理方式有了改变。不需要专用的通信线路，并且传输的信息不局局于数据信号，还有声音和图像。最重要的是其通信协议是标准且公开的。随着Web技术的发展，几乎改变了现在的信息表达形式，很多应用都是基于Web技术的。由于HTML语言的标准统一性，只要在嵌入式设备中有一个微型服务器， 就可以使用任意一种Web浏览器接收和发送信息。所以如何设计这种特别的Web服务器，如何在嵌入式设备中安装Web服务器，就成了嵌入式Web服务器的发展和研究方向。 对于嵌入式Web服务器的研究和应用，其意义是重大的。它为我们管理、控制和监测各种各样设备提供了一个很好的途径。这种设备可以是具有有限内存资源的8位或16位系统，已足够提供一个用户界面，而且这种方式是基于Internet的。这种设备可以在世界任何一个地方，只要它连入Internet就能够控制它。

1.1 课题的研究意义 Internet的迅猛发展，传统的Client/server体系结构(客户机/服务器)，渐渐的在某些方面显示出它的局限性，Browser/server结构(浏览器/服务器)的出现恰恰弥补了这种缺陷。B/S方式已成为一种时尚，大部分网络应用系统都是以这种B/S方式与网络用户交换信息。B/S的基础是客户端要有一个浏览器程序，服务器端要有一个与之对应的Web服务器。显然，Web服务器在B/S方式下起着决定性的作用，因此，一般互联网站都采用功能强大的通用Web服务器。 随着网络各个核心部分业务量的提高，其访问量和数据流量快速增长，处理能力和计算强度也相应增大，使得单一设备根本无法承担，而且许多企业级应用系统的应用请求具有突发性和紧急性的特点，当应用访问急剧上升时，容易造成网络瓶颈。解决这一问题的办法是采用多台嵌入式Web服务器为一个应用服务，集群负载均衡机制就是为解决多个网络设备之间实现合理的业务量分配而提出 的。 1.2 论文研究内容 嵌入式Web服务器是指将Web服务器引入到现场测试和控制设备中，在相应的硬件平台和软件系统的支持下，使传统的测试和控制设备转变为具备了以TCP/IP为底层通信协议，Web技术为核心的基于互联网的网络测试和控制设备。EWS系统与传统的Web应用相比，简化了系统结构，将信息采集和信息发布都集成到现场的测控设备中。而有了标准的接口形式和通信协议，内嵌于设备的从Web服务器同样可以向任何接入它所在网络的合法用户提供统一的基于浏览器方式的操作和控制界面，浏览器成了设备的前端控制板。由于Web技术的开放性和独立平台特性，大大降低了软件系统和通信系统的设计、维护工作量，节省了人员培训费用等，提高了现场测试和控制设备的管理水平。 本文采用DevKit8500D/A的硬件构架，基于超文本传输协议(HTTP1.0)传输控制数据和用户信息，设计了简单的嵌入式Web服务器，通过以太网和HTTP数据传输共享小型嵌入式设备的信息，实现了嵌入式系统的Internet接入，远程用户可通过浏览器访问嵌入式Web服务器，实现了嵌入式系统的远程控制。 2.1 嵌入式Web服务器的硬件构成 2.1.1 DevKit8500D/A开发板 1.1产品介绍 DevKit8500D/A评估套件是深圳市天漠科技有限公司推出的基于德州仪器（TI）DM3730/AM3715处理器的评估套件。处理器集成了高达1GHz的 ARM Cortex™-A8 内核及高达800MHz的具有高级数字信号处理的DSP核（DM3730 only），并提供了丰富的外设接口。DevKit8500外扩了网口、S-VIDEO接口、音频输入输出接口、USB、TF接口、串口、SPI接口、IIC接口、JTAG接口、CAMERA接口、TFT屏接口、触摸屏接口、键盘接口、HDMI接口。 Devkit8500的应用范围：

 便携式数据终端

 导航  自动化资讯娱乐  游戏  医用设备  家庭自动化  人机界面  工业控制  测试与测量仪器  单板计算机 Devkit8500功能模块图： 图1 1.2 定义 Devkit8500A：CPU基于AM3715，简称为“A”的Devkit8500评估板； Devkit8500D：CPU基于DM3730，简称为“D”的Devkit8500评估板；

AM3715与DM3730相异的地方主要是DSP，AM3715不带DSP，而DM3730带DSP； 后面书面上会以“Devkit8500”介绍为主，若遇到有D/A区分的地方，会以注意方式说明。

1.3 特性 Devkit8500评估板是基于DM3715/DM3730处理器，同时也是集成了此芯片所有功能与特性的评估板，以下是板子的特性： 电气参数  工作温度：0℃ ~ 70℃

 环境湿度：20% ~ 90% ，非冷凝  机械尺寸：136.2mm x 105.3mm  电气指标：+5V电源供电 处理器  1GHz ARM Cortex™-A8 Core  800-MHz TMS320C64x+™ DSP Core（DM3730 only）  NEON™ SIMD Coprocessor  POWERVR SGX™ Graphics Accelerator  ARM: 32 KB I-Cache; 32 KB D-Cache; 256KB L2 Cache  On Chip: 64KB RAM; 32KB ROM 存储器  512MB 32位 DDR SDRAM  512MB 16位 NAND Flash  2GB 4位 iNAND（可选配置，默认不焊接） 音频/视频接口  一个S-VIDEO接口  一个HDMI(DVI-D)接口  一个音频3.5mm输入接口  一个双声道音频3.5mm输出接口 液晶触摸屏接口  24位真彩色  分辨率支持高达2048x2048  4线触摸屏 传输接口  串口：

 UART1，5线串口，TTL电平  UART2，5线串口，TTL电平  UART3，5线串口，RS232电平  USB接口：  1 x USB2.0 OTG, High-speed，480Mbps  4 x USB2.0 HOST, High-speed,480Mbps  TF卡接口  10/100Mbps RJ45网络接口  1路McSPI接口（多通道SPI接口）  1路McBSP接口（多功能串行接口）  1路I2C接口  1路HDQ接口（单总线接口） 输入接口  1路CAMERA接口  6 X 6键盘接口  14针标准JTAG接口  4个按键（2个用户按键，1个复位按键，1个休眠唤醒按键） LED指示灯  1个电源指示灯  2个系统指示灯  2个用户自定义灯  4个USB Host指示灯  1个USB Hub指示灯 图2： 硬件实物图 2.1.2 CPU 介绍 DM37x/AM37x是高性能、增强型数字媒体的处理器，使用TI 45纳米的先进工业技术，而这种架构被设计用于ARM和图形演示的同时，也拥有低功耗的特点。

2.1.3 CPU特性 复位（reset） 复位信号是通过CPU的SYS_NRESPWRON所决定的，低电平复位有效。

通用接口设备（General-Purpose Interface） 通用接口设备包括6组通用输入输出接口（GPIO），每一GPIO模组提供32个专用的通用接口输入输出管脚，因此通用的GPIO可以高达192个（6x32）管脚。 上述管脚可以根据下面应用进行配置： • 数据输入输出（驱动） • 键盘接口 • 中断控制

显示底层（Display Subsystem） 显示底层主要在LCD或者TV接口下提供存储帧缓存（SDRAM 或者 SRAM）的逻辑视频图像，显示底层包括下列内容：  显示控制（DISPC）模组  远程帧缓冲接口（RFBI）模组  显示串行接口（DSI）的I/ O模块和DSI协议引擎  DSI PLL控制器驱动（DSI PLL和高速HS分频器）  NTSC / PAL 视频编码 显示控制器和DSI协议引擎连接到L3和L4的内部总线上，而RFBI与TV输出编码模组是连接到L4内部总线。

2.2嵌入式Web服务器的软件构成 嵌入式 Web 服务器主要解决的问题是通过 Internet 来进行远程访问和控制现场的设备，所以必须在嵌入式设备中配置 TCP/IP 协议和 Web 服务器 ， 以解决网络互联问题。但是嵌入式服务器系统只需要使用其中的某些基本 的功能，也要减去一些使用不到有功能 ，以节省有限的嵌入式资源。TCP/IP 此外还要用到的软件资源有嵌入式实时操作系统 、HTTP 协议 ,同时带有 SMTP 和 SNMP 协议 ，使其具有网络管理的简单功能 ，通过网络可以对接 入到 Internet 上的设备进行管理和控制。 软件用到的主要开发工具以及语言技术有： （1） C语言：大部分程序都是用C语言编写的； （2） CGI：在Web上主要用到的是CGI脚本语言 （3） Keil：开发工具用到的是Keil uvision4.

3.1 嵌入式Web技术 嵌入式Web服务器，本身就是在嵌入式设备中运行的基于HTTP协议的Web服务器，以网页的形式为计算机提供嵌入式设备的状态、参数表示等信息川。将Web服务器植入嵌入式系统后接入Internet，嵌入式Web服务器不仅可以利用浏览器提供的丰富的图形用户界面实现远程管理、监控嵌入式系统的功能，并且可以在服务器端结合嵌入式Web服务器提供的接口进行进一步开发，以此丰富各种嵌入式功能。嵌入式Web服务器更易于和Internet实现无缝连接，它使得嵌入式设备的远程控制和管理方式都有了改变，不再需要专用的通信线路，传输的信息也不再局限于数据信息[5]。 如图4所示是典型的嵌入式Web服务器的系统模型：