完整版基于ARM嵌入式系统的Socket通信设计毕业设计Word文档格式.docx

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描述IP地址和端口，用于在两个

论文成功的实现了嵌入式设备的网络接入功能，各个带有网络通讯功能的嵌入式终端可以相互通讯，扩大了和提高了嵌入式设备的应用范围，对嵌入式系统的发展有较大的意义。

关键词：

嵌入式系统；

ARM7TDMI；

socket；

TCPIP

Abstract

Theembeddedsystemisacomplexsystemwiththecomputertechnology,semiconductortechnologyandelectronictechnology.Itwidelyusedinscientificresearch,engineering,nationaldefense,automationandotherfields.Withtherapiddevelopmentofnetworkcommunicationtechnology,ourproductionandliferequirestheterminaltocompletethenetworkcommunicationfunctioninawiderangeofembeddedsystems.ThePaperselecttheARM7TDMIforembeddeddevelopmentplatform,developtheembeddednetworkcommunicationterminal.

Socketisacommunicationchainapplications,.ThepaperselectLPC2200embeddedARMasprocessorarchitecture,withthesystemneed,designtheintegrationbasedontransplantationwithTCPIPprotocolucLinuxembeddedoperatingsystem.Thepaperbuildrelatedfilesystem.aftercuttingandcustomsystems.Onthisbasis,finishedanapplication,andcallthesystemfunctionofSocketCommunications,achieveserverandclientcommunication.

Thepaperachievedthenetworkaccessfunctionsoftheembeddeddevice,theembeddedwithanetworkcommunicationterminalcancommunicatewitheachother,andexpandandimprovetheapplicationrangeofembeddeddevices,and下有：

gcc,arm-elf-gcc,binudls,genromfs,flthdr和elflflt等各种应用工具。

3.1模块化的设计与分析

3.4.1开发板上完成的设计

从项目的整体出发，开发板上应完成的工作包括，移植uClinux到SmartARM2200开发板，移植过程中应配置uClinux，其中包含大部分系统配置，如：

Non-standardserialportsuppor（非标准串口支持）、ftp（文件传输协议）、（）侦听连接请求，当远程的客户机使用connect（）连接listen（）正在监听的端口时，使用accept（）处理它。

在accept（）处理了连接请求后，将会生成一个新的描述这个连接端口的套接字，利用这个套接字就可以发送和接收数据了。

如果listen（）一直没有侦听到连接请求，那么服务器就会在accept（）处阻塞，一直到有连接请求到来。

对于客户机任务来说，它也需要先用socket（）建立一个通信端口，但是它不必用bind（）把他的本地地址绑定到这个端口上，而是直接使用connect（）向指定的服务器发送连接请求，如果请求被接受，就可以进行通信了。

1系统详细设计

4.1.uClinux的移植

4.1.1uClinux嵌入式系统的下载

嵌入式系统交叉编译完成后，需要将编译好的嵌入式内核下载到嵌入式开发板上，然后嵌入式开发板才可以运行嵌入式内核。

嵌入式开发板按照以下两种方式进行加载：

（1）直接将编译好的内核下载到嵌入式存贮器中。

由于嵌入式开发板的资源有限，存贮器的容量不够大，这种方式对系统的存贮器要求较高，但是能够带来更高的运行速度，因为系统只直接从嵌入式开发板上启动的，系统直接解压缩内核文件，运行内核。

设计中采用这种方式[23]。

（2）通过地址印象的方式：

由于嵌入式系统的存贮器有限，为了节约资源，在嵌入式存贮器上建立地址印象，内核在执行的时候，首先运行到建立印象的地址，然后通过跳转指令，直接运行存储在嵌入式开发板外围的存贮器上，这样可以节约芯片上的资源，但是带来的问题是，由于跳转，运行的速度会降低，对于运行速度要求不高的开发，可以采取这种方式。

4.1.2根文件系统的建立

内核移植完成后，需要建立嵌入式的根文件系统，根文件是嵌入式系统重要组成部分。

uClinux主要应用于没有MMU单元的嵌入式芯片，主要的目的是节约内存和FLASH。

根据使用场合的不同，根文件系统也有多种选择。

在目前的嵌入式开发过程中，ROMfs是使用最多的文件系统。

ROMfs文件系统比较简单，文功能紧凑，并且是只读的。

在ROMfs中，文件数据是按照顺寻存放的。

uClinux系统可以直接运行，这样做的最大的优势是节约RAM空间，提高运行速度。

因此，根据系统的设计需求，选用ROMfs根文件系统。

当然，为了支持它，在内核的配置中需要内核支持romfs文件系统，并且在内核配置完毕后建立虚拟ram盘，提供用户接口。

4.1.3应用程序库

uClinux运行效率高，是一个小型化的嵌入式Linux系统，这就要求相应的应用程序库具有较高的运行效率。

glibc是gnu发布的libc库，主要是基于C语言的，这个库较大而且比较全面，不适应uClinux。

因此需要进行相应的简化，这就是uClibc应用程序库。

在uClinux中，采取静态连接，目的是为了节约内存和片上资源，满足嵌入式系统的设计需要。

4.2.内核编译

嵌入式系统应用非常专业化，功能模块相对比较单一。

随着uClinux内核版本的升级，内核功能越来越强大，体系结构也越来越复杂。

由于存储空间的限制，为了提高运行性能，必须根据需要对内核进行精简，定制一个符合嵌入式系统的操作平台。

uClinux可以通过裁剪，把不需要的功能模块剪掉，留下应用需要的模块，减少系统运行的复杂想，让系统更加健壮和安全。

同时，嵌入式芯片的资源有限，内存一般都比较小，裁剪后，内核往往会更加简练，所占用的存贮空间也会很小。

由于uClinux的内核采取了模块化的设计方式，设计时可以根据自己的需要，在内核编译的过程中，灵活选择所需要的模块，节约资源，减少代码量，提高内核的运行速度和效率，这也是嵌入式系统的一个明显的优势。

4.2.1uClinux的安装

在.Linux.org上下载版本为2.4的uClinux源码包应的解压缩：

就会看到，在系统的目录盘下，会出现uClinux的源代码目录，也就是uClinux-dist这个文件夹。

由于本系统所用SmartARM2200开发板，这个开发板为ARM7的LPC2200芯片，是philips公司设计制造的。

为了适应这个芯片的特性，登陆philips官方网站，并且查找和下载以下这个文件：

下载后，复制到系统的目录下，输入以下指令，并执行：

执行完成后，在编译uClinux内核是，选择系统的内核配置的时候，可以找到LPC2200的选项。

4.2.2配置uClinux

安装完成后，可以通过makeconfig，makexconfig来配置uClinux，也可以通过makemenuconfig来配置。

各命令使用范围不一样，但效果是相同的，各命令说明如表4.1所示。

表4.1uClinux的配置方式

makeconfig

命令行方式，适用于控制台和图形终端

makemenuconfig

文本菜中方式，适用于控制台和图形终端

makexconfig

-X窗口图形界面方式，仅适用于图形终端

文本菜单这种配置方式，可以在终端控制台上来使用，也可以通过图形终端进行使用。

为了使得配置具有更强的直观性，系统设计采用了文本菜单这种配置方式。

配置uClinux和文件系统具体的操作方法如下[24]：

（1）通过已经建立的终端或者控制台，找到uClinux源代码所在的目录，系统为：

usrsrcuClinux-dist，

执行命令：

cdusrsrcuClinux-dist

（2）如果不是进行第一次编译，需要先清除以前编译产生的辅助文件和目标文件，以保证编译的正确性。

如果是第一次编译则可省略。

makedistclean

（3）通过文本菜单方式配置uClinux

执行了makemenuconfig语句后，将会出现如图4.1配置内核界面。

图4.1配置内核界面

界面中有提示使用“↑”“↓”选择配置模块，使用空格键选择或者取消，使用“→”“←”，选择命令，最后使用回车键Enter执行命令。

第一项可进行厂商产品设置，选择第二项则进行内核版本和函数库设置，各选项的含义以及设置如表4.2所示。

表4.2uClinux中各个选项的描述

选项

描述

设置

VendorProduct

厂商产品选择

PHILISLPC2200

Kemel

选择版本

Linux

Libc

选择函数库

uClibc

DefaultallSettings

默认设置

恢复默认设置时选择

UpdataDefault

默认厂商配置

根据需要选择

在设计的时候，根据系统需求，以及所选用的芯片厂商等信息，进行系统的配置，主要是根据以上信息描述，进行设置。

进入Linux内核配内核资源的界面，如图4.2所示。

图4.2内核资源界面

配置完毕后选择Exit，然后在提示下是否保存的时候选择保存，配置完毕后，选择Exit，在对话提示选择保存。

（4）建立源代码文件依赖关系（第一次必须执行）

makedep

（5）编译内核

make

第（4）和第（5）进行内核的编译，