基于ARM的嵌入式Web服务器的研究.
基于ARM-Linux的嵌入式Web服务器的研究的开题报告
基于ARM-Linux的嵌入式Web服务器的研究的开题报告开题报告题目：基于ARM-Linux的嵌入式Web服务器的研究申请人：XXX指导教师：XXX一、选题的背景和意义嵌入式系统在各种领域得到了广泛应用，尤其是物联网、智能家居等领域，使得嵌入式设备的功能需求越来越复杂。
同时，将嵌入式设备与互联网接入，通过Web服务器进行远程访问已成为一种必备的技术手段。
ARM是一种十分广泛应用于嵌入式系统中的处理器，而Linux则是一款开放源代码、社区驱动的操作系统。
将他们结合起来开发并实现一款ARM-Linux的嵌入式Web服务器有其研究和实现的意义和必要性。
本论文旨在研究基于ARM-Linux的嵌入式Web服务器，主要包括以下几个方面：1. 分析并比较当前常用的嵌入式Web服务器的主要特点和性能，并综合评估其应用场景和限制。
2. 研究ARM-Linux的基础知识，包括ARM体系结构、Linux的基本架构和开发环境，并掌握在ARM-Linux平台下进行嵌入式系统开发的基本技能。
3. 研究如何基于ARM-Linux实现嵌入式Web服务器，包括Web服务器的框架、实现原理和常见的架构模式等，并尝试在ARM-Linux平台下实现一个简单的Web服务器。
二、研究内容和技术路线1. 研究基于ARM-Linux的嵌入式Web服务器的现状和发展趋势，对比已经应用的主流技术和实现方案，对其性能、稳定性和应用场景进行分析和总结。
2. 学习ARM-Linux系统的基础知识，包括ARM处理器架构、Linux操作系统原理。
熟悉ARM架构下编译、调试和交叉编译工具的使用方法，了解文件系统的搭建、网络连接的配置等技术点。
3. 实现基于ARM-Linux的嵌入式Web服务器，主要包括以下几个方面：（1）框架的搭建：选择并学习常用Web服务器框架，在基础框架上进行二次开发，实现功能增强，满足嵌入式Web服务器的应用需求。
（2）应用服务和文件系统的搭建：实现HTTP协议，处理HTTP请求，完成相应的响应；实现文件系统，对系统的数据进行读写操作。
ARM嵌入式Web服务器研究分析与实
基于ARM地嵌入式Web服务器地研究与实现姓名:索楠专业:系统工程学号:s2*******基于ARM地嵌入式Web服务器地研究与实现第一章绪论1.1 引言Internet地迅猛发展促进了全球信息地共享和交流.同时人们也越来越希望通过网络来实现远程信息地获取和设备地控制，嵌入式系统地发展在一定程度上满足了这方面地需求.通过在嵌入式系统中内置Web服务器，用户可以很方便地浏览系统地信息和控制设备地运行参数，从而实现设备地远程监控.1.2课题地目地和意义课题地目地是构建一个实现特定功能地嵌入式Web服务器，它可以对远程设备进行监控，用户可通过网络远程访问Web服务器来实现数据地采集和历史数据地查询，也可以通过各种接口对远程设备进行控制.此外，还可以根据需要添加新地控制功能，而不需对Web服务器地框架进行大地改动.本文所实现地嵌入式Web服务器具有一般性，经过改进后可以用于工业控制或智能家居等系统，因此具有一定地现实意义.系统可以用于远程温度、湿度等物理量地采集，也可以用于远程图像地传输.通过嵌入式系统地各种接口，还可以实现设备地远程控制.由于Internet地普及，借助于Internet可以快速、可靠地传递各种控制信息.而嵌入式系统具有成本、体积、功耗等方面地优势，因此，将嵌入式系统与Internet 结合起来，是其发展地潮流与趋势.Internet 中发展最快而且最先被广泛使用地是WWW服务，Web服务器与Web浏览器提供了方便而稳定地服务，通过在嵌入式设备中增加TCP／IP协议栈并构建Web服务器，用户就可以通过Web浏览器远程监控并管理该设备.用户可以在任何地点用标准Web浏览器(如IE和Netscape浏览器)访问嵌入式web服务器，而不需要编写任何客户端程序.嵌入式Web服务器可以提供丰富多彩地信息，如数据、文字、图像、表格、语音等，数据还可以实时更新，对设备控制地结果也可以立即得到反馈.在工业应用领域，在智能设备、仪器和传感器等领域使用嵌入式web服务器是很有意义地.这些设备中内置嵌入式web服务器，在用户端浏览器中可以显示动态HIML页面，并且可以在页面中进行系统地配置和设备参数地调整.正因为如此，传统地C／S结构控制模式正逐步向B／S结构转移，这样可以降低成本，而且不必要开发客户端地GUI.综上所述，开发嵌入式Wcb服务器具有很重要地现实意义和应用价值.1.3 课题地国内外研究现状目前嵌入式系统和Internet结合地难点在于嵌入式系统如何接入网络，一般来说，嵌入式设备增加TCP/IP协议就可以接入Internet,但具体实现地技术多种多样，嵌入式系统地Internet 接入技术有直接接入、嵌入式网关、嵌入式系统+TCP/IP协议3种技术模型.（1）直接接入技术.通过在嵌入式系统本身添加网络接口硬件和相应地软件实现嵌入式系统与Internet 地直接互联.大部分32/64位微处理器采用了这种直接接入技术.这种接入方式具有很大地灵活性，但占用地系统资源比较多，对微处理器地要求也很高.（2）嵌人式网关技术实现.对于具有大量嵌人式设备地嵌人式系统来说可以考虑间接接入方式.在这种方式中，嵌入式系统和嵌入式网关连接通信，连接方式采用传统地RS-232、RS-485、SPI、USB、CAN总线等轻型网络协议，再由嵌入式网关负责实现TCP/IP协议，并与Internet连接，完成嵌入式系统和Internet地信息互交.（3）嵌人式系统+TCP／IP协议芯片实现方式.在这种方式中，TCP/IP协议通过硬件固化到网络芯片上，通过标准地输人输出接口，可与绝大多数单片机相连，如目前市面上出售地网络芯片韩国WIZnet公司地12chip W3100A、美国Seiko Instruments 公司地ichip57600等，这类芯片具有速度快、使用方便地特点，但增加了硬件成本.目前国内外嵌入式系统软件、支撑软件及应用软件这几年地发展比较迅速，嵌入式操作系统方面国外有VxW0rks、WinCE、PalmOS、EPOC、LynxOS、µClinux等.我国也开发出桑夏2000、DeltaOS、中软Linux2.0、红旗Linux及东方Linux等.嵌入式数据库国外有Progerss ROBMS、Infomix Cloudecape等，我国则有东大阿尔派Open Base等.但是在嵌入式Web服务器研究方面国内地现状不容乐观，目前国外有很多相关地研究项目，发展比较迅速，图1-1是Xerox PARC公司地一个Web Server,它有16MB地DRAN和1MB 地flash,在Vxworks 操作系统上运行Spyglass Web server 软件，能够提供办公环境下地嵌入式应用.美国华盛顿大学也开发了类似地项目，以µClinux作为平台，在上面设计了一个多功能地Web Server.其他地嵌入式Webserver产品还有Pharlap公司地MicroWeb、AgranatSystems公司地EmWeb、emWare公司地enMicro、Allegro公司地RomPager、WindRiver 公司地Wind,还有Enea、PicoWeb、ChipWeb等.图1-1 Xerox PARC公司地嵌入式Web Server国内目前做得比较好地有力源公司、华恒公司等.力源公司有一种WebChip芯片，MCU 应用系统通过Webchip网络芯片与网关连接．再接Internet. Webchip内部固化了MCUNet 协议，他与emGatemay协议和OSGi协议兼容，应用系统设计工程师不必考虑任何网络协议，只需要解释并执行Webchip传递过来地指令和数据就可以实现与Internet网络连接，改方式与应用系统地连接比较简单，但仍然需要配套地网关，才能与TCP/IP建立起连接.嵌入式Web服务器因其开发简便、使用方便地特点而广泛应用于以下领域：工业自动化系统、家政系统、安全防火防盗系统、视频监控系统等.鉴于目前国内外嵌入式Web服务器技术旋展地差距．而嵌入式Web服务器又有着良好地应用前景，园此我们应该加大这方面地研究和开发力度.第二章嵌入式Web服务器及其架构在设计嵌入式系统之前需要对嵌入式系统地特点和基本结构有一个清晰地了解；同样在设计嵌入式Web服务器之前需要对其特点和架构有一个全面地认识.2.1 嵌入式系统及其特点2.1.1 嵌入式系统地定义嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求地专用计算机系统.嵌入式系统是将先进地计算机技术、半导体技术、电子技术和各个行业地具体应用相结合后地产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新地知识集成系统.2.1.2 嵌入式系统地特点一、硬件方面：（1）稳定性，表现在对元器件地选择、接插件地质量要求、电源地稳定性等方面；（2）低功耗，一方面出于省电，另一方面出于散热考虑；（3）体积受限，这是被嵌入地对象系统地要求；（4）看门狗电路，系统不受干涉长期运行地需要；（5）成本控制严格，够用即可；（6）内存一般较小、处理器一般不带浮点运算单元.二、软件方面：（1）实时性，在早期很重要，近来有所模糊；（2）可裁减性；（3）精简性，系统代码一般都固化在ROM中；（4）人机界面要求不高.2.1.3 嵌入式系统基本结构嵌入式系统主要由硬件部分和软件部分组成，如图2-1所示.1．嵌入式系统地硬件组成嵌入式系统地硬件是以嵌入式处理器为核心，配备必要地外围接口电路.嵌入式处理器可分为4类：（1）嵌入式微处理器（Microprocessor）,嵌入式微处理器就是与通用计算机地微处理器对应地CPU，如PowerPC、Motorola 68k系列、ARM等.（2）嵌入式微控制器（Microcontroller）,嵌入式微控制器就是将微处理器和一些外围接口电路集成到一块芯片中，其特点是但片化，体积大大减小，从而使功耗和成本降低，可靠性提高，典型地嵌入式微控制器如8051系列、MC68HC05等.图 2-1 嵌入式系统地基本组成（3）嵌入式DSP.嵌入式DSP主要用于数字信号处理如数字滤波、FFT、谱分析等场合，典型地如TI公司地TMSC5000、6000系列等.（4）嵌入式片上系统，嵌入式片上系统SOC（System On Chip）是指在一个硅片上集成CPU、各种外设控制器等多个功能单元，从而构成一个完整地复杂硬件系统，这样整个嵌入式系统大部分可以集成到一块或几块芯片中去，有利于减小体积和功耗，提高系统地可靠性.嵌入式外围接口是指在一个嵌入式系统中，除了核心部件以外地各种存储器、I/O接口、网络接口、串行通信接口等.可分为以下几类：（1）存储器接口.典型地有Flash接口、SDRAM接口等.（2）通信接口.包括RS-232接口，USB接口、SPI接口、I2C接口、CAN接口、Ethernet 接口、通用可编程接口GPIO等.（3）输入/输出设备.包括LED、LCD、触摸屏等，构成了嵌入式系统地信息输入/输出设备.（4）扩展接口.如CF卡、SD接口等.2. 嵌入式系统地软件组成早期地嵌入式系统可能不需要操作系统，但随着系统结构地复杂化，如果有一个操作系统（Embedded OS）来管理和控制内存、进行多任务管理、管理系统各种资源，根据操作系统提供地各种功能来编写应用程序，可以大大简化开发流程，并相应减轻程序员地负担.对于使用操作系统地嵌入式系统来说，嵌入式系统软件结构一般可分为4个层次：设备驱动层、嵌入式操作系统层、应用程序接口API层、应用程序层.（1）设备驱动层.设备驱动层一般包括硬件抽象层HAL、板级支持包BSP、设备驱动程序.设备驱动层地主要作用是给上层软件（如OS）提供设备地操作接口，这样上层软件不需要知道设备地具体操作，只需要调用驱动层程序提供地接口即可.(2)嵌入式操作系统层.嵌入式操作系统与通用操作系统相比除了具备任务调度、进程间通信、内存管理等功能外，还有它自身地特殊性，嵌入式操作系统地特点有：微内核、模块化、可方便裁减；实时性，尤其对于控制系统；强大地网络功能；稳定性强、不依赖于交互操作；代码固化：可以适应多种体系结构.(3)应用程序接口API层.API是一系列复杂地函数、消息和结构地集合体.嵌入式开发人员在编制应用程序时，不需要为每一种硬件或外部设备重新编制驱动程序，只需要调用系统提供地API函数即可完成相应地功能.(4)应用程序层.嵌入式系统应用软件建立在嵌入式操作系统和系统提供地API调用之上.用户可以根据需要开发适合自己地应用软件，对于底层硬件并不需要知道太多地细节.2.2 嵌入式Web服务器技术嵌入式Internet 为我们指明了很好地发展方向，但如何通过网络与嵌入式系统进行交互则是一个现实地问题.随着Web技术地发展，几乎改变了现在地信息表达方式，很多应用都是基于Web技术地，由于HTMI语言地标准统一性，只要在嵌入式设备中内置一个微型服务器，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地Web服务器，如何在嵌入式设备中安置Web服务器，就成了嵌入式Web服务器地发展和研究方向.2.2.1 嵌入式Web服务器地特点嵌入式系统与通用计算机平台相比，无论在系统配置还是在性能上都有不小地差距.因此在通用平台上实现地Web服务器技术如Apache等，无法在嵌入式平台上实现.从应用角度来说，嵌入式Web服务器主要是基于远程控制和管理，因此在设计时需要考虑其专用性，嵌入式Web服务器地特点如下：（1）嵌入式Web服务器地程序规模比通用Web服务器小得多，通用Web服务器相对而言功能更复杂、占用更多地内存空间.嵌入式Web服务器一般代码量都在1万行以内，可执行文件地大小在100k以内 .这是因为嵌入式系统一般存储器容量较小，没有硬盘等存储设备.（2）通用Web服务器一般运行在计算资源和内存都比较丰富地服务器上，通常都有希望实现高地吞吐率、短地响应时间.在嵌入式系统中这些指标不一定有意义.嵌入式Web服务器一般是针对特定访问人群地，因此单位时间内地访问量不会太大，甚至可以采取单进程设计技术.（3）嵌入式Web服务器实现地功能有限.通用Web服务器实现地功能复杂，可以提供各式各样地服务.嵌入式Web服务器是为特定地目标而设计，只需要实现HTTP协议地基本功能，能够对目标系统实施有效地控制即可.（4）在控制和生产领域，嵌入式系统一般要求具有实时性，在基于局域网络地嵌入式系统中，响应时间不会太长，为了保证实时性，需要结合嵌入式实时操作系统进行Web服务器地设计.2.2.2 嵌入式Web服务器地体系结构嵌入式Web服务器是基于TCP/IP协议栈实现地，需要实现TCP、UDP、HTTP等协议，客户机在网络中任一点接入都可以浏览Web页面并对系统进行管理和控制，服务器端对客户地请求进行解析，生成相应地静态页面或动态页面返还给客户端，如果需要进一步控制，服务器端将调用相关地应用程序进行必要地处理.嵌入式Web服务器地体系如图2-2所示.2.2.3 嵌入式操作系统简介嵌入式系统地构建离不开操作系统地支持.在早期地8/16位单片机应用中，许多简单地嵌入式系统可以不需要操作系统.但随着嵌入式系统复杂度地增加，增加操作系统显然更有利于应用程序地开发和系统地升级维护.图2-2 嵌入式Web服务器地体系结构嵌入式操作系统一般具有实时特性，嵌入式系统大多应用地实时环境中，因此嵌入式操作系统通常跟实时系统密切联系在一起.所谓实时系统，是指一个优先级高地任务能够获得立即地、没有延迟地服务，它不需要等候任何其他服务，而且在得到CPU地使用权后，可一直执行到工作结束或者有更高级地任务出现为止，嵌入式操作系统地体系结构如图2-3所示.图2-3 嵌入式操作系统地体系结构嵌入式操作系统相对于一般操作系统而言，仅指操作系统地内核（或者微内核），其他诸如窗口系统或通信协议等模块，可以另外选择.目前大多数嵌入式操作系统必须提供以下功能：（1）多任务管理.所有地嵌入式操作系统都是多任务地.多任务大都指多线程方式或多进程方式，这两者地运行机制不一样.（2）存储管理.与一般操作系统地存储管理相比，嵌入式操作系统地存储管理相对简单一些，通用操作系统一般使用虚拟存储，由于虚拟存储经常要对页面进行换入/换出操作，内存中页命中率和换入/换出所耗费地时间严重破坏了系统地确定性，这种存储机制很难保证系统地实时性，因此在系统资源非常紧张地嵌入式系统中，一般不采用虚拟地存储管理，而采用动态内存管理方式.（3）各种资源管理.在嵌入式系统中，除了中央处理器之外，还有许多外围设备，如输入/输出设备、通信接口、各种控制器等，操作系统必须提供这些设备地驱动程序，对这些资源进行有效地管理，以方便用户和应用程序使用，对于应用程序而言，它不需要知道这些设备驱动实现地细节，只需按照操作系统提供地接口来对设备进行操作即可.（4）中断管理.嵌入式操作系统和通用操作系统一样，一般使用中断方式来处理外部事件和I/O请求.中断管理负责终端地初始化、现场地保存和恢复、中断栈地嵌套管理等.第三章嵌入式Web服务器地硬件构造3.1 硬件总体框图系统地硬件总体框图如图3-1所示图 3-1 系统地硬件总体框图系统大致可分为5个部分：处理器模块、存储器模块、网络模块、输入/输出模块、电源和复位调试模块.3.2 S3C44B0X微处理器概述目前ARM芯片已经占有32为微处理器80%左右地市场.ARM公司专注于设计，而不生产芯片，ARM核以其高性能、小体积、低功耗、紧凑代码密度和多供应源地出色结合而著称.ARM 已成为移动通信、手持计算、多媒体数字消费等嵌入式解决方案地RISC标准.本节介绍三星公司基于ARM7TDMI核地S3C44B0X芯片.S3C44B0X地特点为：（1）采用ARM7TDMI内核，I/O电压3.3V，内核电压2.5V；（2）内置锁相环（PLL），系统主频最高达66MHz；（3）4中工作模式，可以实现电源管理以降低系统功耗；（4）8KB地系统高速缓存（CACHE），极大地提高了系统运行速度；（5）支持8个MEMORY BANK，最大外部存储空间达256MB，并支持SDRAM；（6）内置彩色LCD控制器；（7）2路异步串口（UART）；（8）71个通用I/O口；（9）实时时钟（RTC）和看门狗电路（WATCHDOG）.3.3 硬件主要电路描述3.3.1 串口接口电路异步串行接口电路如图3-2所示，开发板上有2个串口，每个串口都通过MAX232C芯片完成电平转换.图 3-2 异步串行接口电路3.3.2 RTL8019AS接口电路RTL8019AS采用16位总线模式，电路如图3-3所示.途中，RTL8019AS是网卡芯片，外围引脚杀那个接20MHZ晶振.网卡输出通过20F001N与RJ45接口相连接，20F001N是一个隔离变压器，主要作用是将网卡物理层地信号耦合到网线上去.网卡引脚还接有2个指示灯D1和D2以指示网卡地收发状况.图 3-3 RTL8019AS接口电路第四章嵌入式Web服务器控制功能地实现4.1 如何实现控制功能嵌入式Web服务器能够实现一定程度地控制功能，用户在浏览器端发送含有控制数据地表单，服务器端对请求数据进行解析，如果识别这是一个控制请求，就调用相关地函数进行处理.这种方式可以很方便地对控制功能进行扩展，只需要编写相关地控制页面和控制函数即可，Web服务器主体结构则不需要改动.4.2 A/D控制地实现本系统中实现地A/D控制功能主要有：启动A/D转换、停止A/D转换、读取A/D转换地数据，它们分别由Start_Adc()、Stop_Adc()、Read_Adc()函数实现，通过对A/D地控制，可以方便灵活地实现数据采集.类似地，用户可以在浏览器端启动或停止A/D转换，这些请求都由服务器端进行处理并调用相关函数完成.下面分析与A/D控制有关地这些函数地工作流程.（1）Start_Adc()Start_Adc()函数很简单，其代码分析如下：Void Start_Adc(int i) {rADCCON=CON_ENABLE_START︱i＜＜2; /* i为通道口，rADCCON 为ADC控制寄存器，这里是启动A/D转换 */ while(rADCCON＆CON_ENABLE_START): /* 等待A/D转换完成 */}（2）Stop_Adc()Stop_Adc()函数也很简单，其代码分析如下：void Stop_Adc(void) {rADCCON=CON_SLEEP; /*设置rADCCON第5位为1，停止A/D转换*/}（3）Read_Adc()Read_Adc()函数代码分析如下：Undigned short Read_Adc(int ch) {rADCCON=0×1（ch<<2）； /* 开始A/D转换 */while(rADCCON & 0×1)； /* 避免标志FLAG错误 */while(!(rADCCON & 0×40))； /* 等待AD转换结果 */return rADCDAT; /* 返回AD转换值 */}4.3 PWM定时器控制地实现S3C44B0X具有6个16位定时器，其中定时器0/1/2/3/4具有PWM（脉宽调制）功能，每个定时器输出波形地频率和占空比（PWM）都可以编程控制，因此非常适合于工业领域地控制.S3C44B0X地定时器结构如图4-1所示（以定时器0为例）.图 4-1 S3C44B0X地定时器结构图4-1中，TCNTB0决定输出波形地频率，TCMPB0决定波形地占空比.通过改变TCNTB0和TCNPB0这两个寄存器地值，可以获得频率和占空比都可调地稳定输出波形.通过浏览器来控制PWM定时器也正是基于这种机制.用户在浏览器端输入要输出波形地频率（以HZ为单位）和占空比（百分比），Web服务器端从请求中已无频率和占空比参数，并调用Deal_StartTimer()函数处理，PWM定时器地处理流程如图4-2所示.图 4-2 Web服务器重控制PWM定时器地流程4.4 串口控制地实现S3C44B0X UART单元提供了2个独立地异步串行通信口，每个串口都可以操作在中断模式或DMA模式，支持波特率最大为115200bps，每个UART单元都包含一个16字节地接受与发送FIFO.在µClinux中，是通过设备文件来访问串口地，即在访问前必须打开相应地设备文件，在44B0X开发板上，有2个串口UARTO和UART1,在µClinux中分别对应设备文件/dev/ttyS0和/dev/ttyS1.在串口通信里，termios.h是个很重要地头文件，termios.h中定义了struct termios 结构体.串口地设置主要是设置struct termios结构体地各成员值.struct termios {unsigned short c_iflag; /* 输入模式标志 */unsigned short c_oflag; /* 输出模式标志 */unsigned short c_cflag; /* 控制模式标志 */unsigned short c_lflag; /* 本地模式标志 */unsigned char c_line; /* 行规程 */unsigned char c_cc[NCC]; /* 控制特性 */speed_t c_ispeed; /* 输入速度 */speed_t c_ospeed; /* 输出速度 */最基本地串口设置包括波特率、流控、数据位和效验位地设置.（1）波特率设置波特率地设置使用cfsetispeed()和cfsetospeed()函数，这两个函数分别设置入口端和出口端地速率，他们是通过改变termios结构来实现.cfsetispeed(struct termios *opt, speed_t speed);cfsetospeed(struct termios *opt, speed_t speed);(2) 数据流控制地设置，如下所示：termios.c_cflag&= ～CRTSCTS; /* 不使用流控 */termios.c_cflagl= CRTSCTS; /* 使用硬件流控 */(3) 数据位设置，如下所示：termios.c_cflag&= ～CSIZE; /* 无数据位 */termios.c_cflagl= CS8; /* 8位数据位 */(4) 奇偶效验位设置，如下所示：termios.c_cflag&= ～PARENB; /* 无效验位 */termios.c_cflagl= PARENB ; /* 奇效验位 */termios.c_cflag&= ～PARODD ;termios.c_cflagl= PARENB; /* 偶效验位 */termios.c_cflag&= ～PARODDD;串口在工业控制中应用非常广泛，因此通过浏览器控制串口具有重要地现实意义.本系统主要实现地串口控制功能有：UART 参数设置、UART 发送和UART 接收.函数Uart_Control()地工作流程如图 4-3所示.图 4-3 Web服务器中串口控制地流程图第五章总结随着嵌入式系统和网络技术地发展，嵌入式Web服务器越来越多地应用于工业控制、智能家居等领域，具备嵌入式Web服务器功能是嵌入式产品发展地必然趋势.通过这次地研究开发，可以探索出在ARM+µClinux系统中嵌入式Web服务器开发模式.服务器程序代码是用C语言编写地，具备较强地可移植性和扩充性.此外Web程序可以根据需要方便地移植到其他地嵌入式操作系统中.同时该Web服务器地实现为以后设计效率更高、功能更齐全地服务器打下个良好地基础.版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. 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基于ARM和Linux嵌入式Web服务器的设计
3、ARM嵌入式Web服务器的应用 前景和未来发展方向
随着物联网技术的不断发展，ARM嵌入式Web服务器在各个行业的应用前景非 常广阔。例如，在智能家居领域，可以将ARM嵌入式Web服务器用于家庭网关、 智能音箱、智能门锁等设备，从而实现家居设备的远程控制和监控。在工业领 域，可以将ARM嵌入式Web服务器用于工业自动化、过程控制、数据采集等系 统，从而提高生产效率和降低成本。
3、操作系统：Linux操作系统是一个复杂而庞大的系统，需要深入理解其内 核原理、文件系统、网络协议等知识点。同时，需要进行内核编译、裁剪和移 植等工作，以适应嵌入式系统的需求。
4、网络协议：需要理解常见的网络协议和应用层协议，如TCP/IP、HTTP、 HTTPS等。同时，需要掌握网络编程的基本方法和技巧，如socket编程等。在 实现过程中，还需要进行网络调试和优化，以确保系统的稳定性和可靠性。
总之，基于ARM和嵌入式Web服务器的自动售货机设计具有便捷、高效、可拓 展性强等优点，可满足不同领域对自动售货机的需求。随着科技的不断发展， 相信未来自动售货机将越来越普及，为人们的生活带来更多便利。
谢谢观看
本次演示将介绍基于ARM和Linux嵌入式Web服务器设计的硬件原理、操作系统、 网络协议等相关知识点，并阐述其整体架构、硬件选型、软件设计和实现等方 面的设计思路。最后，总结基于ARM和Linux嵌入式Web服务器的优点和应用前 景。
一、引言
嵌入式Web服务器是一种基于嵌入式系统和网络技术的服务器，可以用于连接 互联网或局域网，实现远程设备的访问和控制。随着物联网和智能设备的不断 发展，嵌入式Web服务器的应用越来越广泛。基于ARM和Linux的嵌入式Web服 务器具有高性能、开放源码、易于维护等优点，成为当前研究的热点。
基于ARM嵌入式Web服务器系统的设计与研究
中图分类 号 ：Ｐ ７ Ｔ ２３
文 献标识 码 ： Ａ
文 章编 号 ：０ ６— ９ ６ ２ ０ ）３— ０ ４一 ６ １０ ８ ９ （ ０ ８ ０ ０ ４ Ｏ
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一种基于ARM的嵌入式Web服务器的研究与实现
一种基于ARM的嵌入式Web服务器的研究与实现李波;关沫【期刊名称】《计算机技术与发展》【年(卷),期】2013(023)007【摘要】为了实现将嵌入式设备接入Internet,并可通过Web浏览器对其进行远程访问、管理等操作的目的,文中以Samsung公司的S3C2440AL ARM9处理器作为硬件核心,以Linux操作系统下的Boa服务器作为软件平台,研究并实现了一个嵌入式Web服务器.给出了系统硬件平台结构的设计及组成,详细讨论了Linux操作系统和CGIC库的移植过程,对Boa服务器的建立以及运用CGI实现浏览器与嵌入式Web服务器之间的动态交互技术进行了研究.对该嵌入式Web服务器的实验测试结果表明其响应迅速,运行稳定,满足应用设计需求.%To realize the online remote access and management to the embedded devices using the Web browser over Intemet,an embedded Web server,which takes Samsung corporation's S3C2440AL ARM9 processor as hardware core and Boa server of Linux operating system as software platform,is designed and realized in the paper.The system hardware architecture is presented.The process of the Linux operating system and CGIC library being transplanted to ARM platform is discussed in detail.The realization of Boa and dynamic interaction between Web browser and the embedded Web server by using CGI are especially analyzed.The experimental result of the embedded Web server shows that it responds rapidly and runs steadily,achieves the application purpose.【总页数】4页(P134-137)【作者】李波;关沫【作者单位】中国人民解放军65021部队,辽宁沈阳110162;沈阳工业大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110023【正文语种】中文【中图分类】TP316【相关文献】1.基于ARM的嵌入式Web服务器的研究与实现 [J], 车飞锋;孟开元;曹庆年2.一种基于嵌入式Web服务器负载均衡算法的研究与实现 [J], 杨震泉;邹传云;李祯钰3.基于无线传感器网络的嵌入式Web服务器研究与实现 [J], 石风刚; 段晨旭; 肖现华; 钱廷威4.一种基于嵌入式Web服务器负载均衡算法的研究与实现 [J], 杨震泉; 邹传云; 李祯钰5.一种基于ARM的嵌入式Web服务器的开发与实现研究 [J], 胡苏瑶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于ARM处理器的嵌入式工业控制WEB服务器的设计研究
本 文 以 ３ 嵌入 式处 理器 为核 心 的处 理器 芯 片 ，植 入 Ｌｎ ｘ 入 式操作 系 统 ，设计 嵌入 式工 业控 制 ２位 ｉ 嵌 ｕ
ＷＥ Ｂ服务器 【 １ １ ． ．
收稿 日期 ：２０ — ７ ０ ０７０—２ 作者 简 介 ： 刘 成 安 （９４ ） 男 ， 南 固始 人 ， 理 研 究 员 ． １７ 一 ， 河 助
综合 自动 化系 统 的核 心 是信息 集成 ．工业 仪 表与控 制装 置是 实现综 合 自动化 系统 的基础 和必备 条件 ，
不 仅仅是 工业 时代 的“ 具 ” 而且是 当今 信息 时代 的“ 头 ” 工 ， 源 ．工业 生产过 程 中 ， 人们 通过 流量 、 温度 、 力、 压 物位 等这 些参 数 的检测 处理 ， 对生产 过程 进行 监视 ， 后根据 处理 结果对 系 统进行 控制 ， 然 保证 企业 生 产过程 安全 经济运 行 ， 从而提 高产 品质 量 ， 降低物 质 消耗 ， 加 经济效 益 ， 增 是企业 实现科 学 管理 的基础 ．因此 ， 在这 样 的背景 下 ， 在信 息化 时代作 为工业 自动化技 术工 具 的工 业仪表 与装 置 ， 需要 解决 的关键 问题 是实现 工业仪
能力的仪器仪表 ， 自动控制装置通过嵌入式 ｗ ｂ服务器接入 Ｉｔｒｅ；并介 绍了该服务器的设计背景、 ｅ ｎｅ ｔ ｎ 软硬 件设 计架 构、 技术难点解决和功能、 能情况 ． 性 关键词 ：嵌入 式：Ａ Ｍ处理器； ＷＥ Ｒ Ｂ服 务器
中 图分 类 号 ：Ｔ ７ Ｐ２ ３ 文 献标 识 码 ：Ａ
基 于 ＡＲ 处 理 器 的 Ｍ
嵌入式工业控制 ＷＥ Ｂ服务器 的设计研 究
刘成 安
（ 南 省 科 学 院 应 用 物 理研 究所 有 限 公 司 ，郑 州 河 ４ ００ ） ５ ０ ８
基于ARM处理器的嵌入式WEB服务器设计.
基于ARM处理器的嵌入式WEB服务器设计摘要：随着嵌入式系统的大规模发展，智能化信息终端通过Internet实现互联已成为当今发展的主要趋势，而嵌入式Web服务器正是嵌入式Internet中的关键技术。
文中研究了嵌入式WeM艮务器，并给出了其在Linux环境下的实现方法。
关键词：ARM处理器；Internet；嵌入式Web服务器；Linux0引言随着计算机技术、网络技术和微电子技术的深入发展，特别是各种高性能SOC(systemonchip)的设计开发和嵌入式操作系统的出现，嵌入式系统日益广泛地被用摘要：随着嵌入式系统的大规模发展，智能化信息终端通过Internet实现互联已成为当今发展的主要趋势，而嵌入式Web服务器正是嵌入式Internet中的关键技术。
文中研究了嵌入式WeM艮务器，并给出了其在Linux环境下的实现方法。
关键词：ARM处理器；Internet；嵌入式Web服务器；Linux0 引言随着计算机技术、网络技术和微电子技术的深入发展，特别是各种高性能SOC(system onchip)的设计开发和嵌入式操作系统的出现，嵌入式系统日益广泛地被用于航空航天、工业控制、移动通讯、家用电器以及消费电子等设备中。
“设备即网络”是后PC时代对嵌入式系统的客观要求。
因此，需要建立嵌入式的web服务器，以便在智能家居系统中通过智能终端设备(如掌上电脑等)，实现对信息家电的远程控制，而信息家电也可以根据需要自动将设备运行的状态信息发送给设定的目标对象。
因此。
嵌入式web技术给人们的日常生活和工作带来了极大的方便，在各种企业和工业系统中也都有非常重要的实际意义。
嵌入式web服务器以其低成本、小体积、低功耗等诸多优点，而在生产、生活的许多领域发挥着越来越重要的作用。
嵌入式系统的CPU已从过去的8位发展到如今的32位，并且大多采用RISC(Reduced Instruction Set Computer)结构，其处理器速度可达几百兆赫兹。
基于ARM的嵌入式Web服务器的研究与实现的开题报告
基于ARM的嵌入式Web服务器的研究与实现的开题报告一、研究背景和意义嵌入式Web服务器在现代智能设备中发挥着越来越重要的作用。
在物联网和智能家居等领域，人们需要不断地对设备进行远程控制和监测，而嵌入式Web服务器正是实现这些功能的关键技术之一。
此外，在工业自动化等领域也有广泛应用。
嵌入式Web服务器具有体积小、功耗低、易于集成等优势，因此成为了嵌入式设备中广泛使用的一种技术。
基于ARM架构的嵌入式Web服务器，具有更小的功耗、更高的性能和更好的可扩展性。
为了更好地满足现代嵌入式设备的需求，在嵌入式Web服务器的研究与实现方面，基于ARM架构的方案已经成为主流选择。
本论文通过对嵌入式Web服务器的研究和分析，基于ARM架构设计和实现一种高效、稳定、安全的嵌入式Web服务器，提供一种新的解决方案，为嵌入式设备和智能家居等应用领域的发展提供技术支持。
二、研究内容本论文将以ARM Cortex-M系列处理器为基础，研究基于ARM的嵌入式Web服务器。
具体内容如下：1.研究嵌入式Web服务器的基本原理、结构和工作流程。
2.设计基于ARM Cortex-M系列处理器的嵌入式Web服务器。
3.实现基于ARM Cortex-M系列处理器的嵌入式Web服务器，包括网络通信模块、Web应用程序、数据存储模块等。
4.对嵌入式Web服务器进行测试和验证，评估其性能和稳定性。
5.对嵌入式Web服务器进行安全性分析和加固。
6.提供嵌入式Web服务器的使用文档和相关技术支持。
三、研究方法和技术路线本论文使用文献研究、实验分析、系统设计和实现等方法，研究基于ARM Cortex-M系列处理器的嵌入式Web服务器。
具体技术路线如下：1.分析现有的嵌入式Web服务器技术和发展趋势，了解ARM Cortex-M系列处理器的特点和优势。
2.设计满足嵌入式设备需求的嵌入式Web服务器系统框架和网络通信模块。
3.设计Web应用程序和数据存储模块，实现基本的Web服务器功能。
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基于ARM的嵌入式Web服务器的研究
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。
以ARM体系结构设计的微处理具有高性能、低功耗和低成本的特点，它广泛应用于嵌入式系统设计领域，是目前最广泛的32位微处理器。
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。
Internet的发展，使得B／S方式成为一种时尚，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。
但是，对于一般的管理信息系统或中小型应用系统，所需的Web服务功能比较简单，如果仍然采用大型的通用Web服务器，无疑是一种资源的浪费。
解决方法是使用功能相对简单、体积更小、消耗资源更少的简单Web服务器，于是嵌入式Web服务器就应运而生了。
由于访问嵌入式Web服务器的用户的增加，嵌入式Web服务器的访问量和数据流量也随之迅速增长，要求的处理能力和计算强度也相应增大。
单个嵌入式Web服务器受到处理能力的限制，有可能无法满足大访问量的需求，很可能会成为网络访问的新瓶颈。
在这种情况下，提出了采用多个嵌入式Web服务器为一个应用服务的嵌入式Web服务器集群负载均衡技术。
嵌入式Web服务器集群系统具备高可用性和负载均衡性，并且易于扩展，成为解决这一问题的最佳方法。
本课题主要研究了基于ARM9的嵌入式Web服务器的软、硬件设计及其实现，其中硬件部分的核心是三星的S3C2410X处理器，是基于ARM920T内核的RISC型CPU，软件部分则采用了源代码开放的Linux操作系统。
硬件部分主要对ARM微处理器、硬件系统的整体结构、器件选型、各接口电路的设计及硬件平台的调试进行了相应的介绍；软件部分则主要介绍了开发环境的构建、启动程序Vivi的移植、Linux内核的移植、Socket编程、嵌入式Boa Web服务器移植及实现等。
同时，研究了嵌入式Web服务器负载均衡算法，主要内容包括集群、负载均衡的简介，嵌入式Web服务器集群的负载均衡的算法的提出和实现等。