嵌入式WEB服务器的设计与实现

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中文摘要：嵌入式这个概念并非新近才出现，从20世纪七十年代单片机的出现到今天各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了近三十年的发展历史。嵌入式系统诞生于微型机时代，嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去，这些是理解嵌入式系统的基本出发点。由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中，实现的是对象的智能化控制，因此，它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算;技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。而嵌入式计算机系统的技术要求则是对对象的智能化控制。技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。嵌入式计算机系统走上了一条完全不同的道路，这条独立发展的道路就是单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士，接过起源于计算机领域的嵌入式系统，承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务，迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。近几年来，因特网进入了高速发展阶段，越来越多的个人电脑通过因特网实现了互联。而嵌入式系统和设备作为计算机领域重要组成部分，具有高性能，低功耗和体积小等特点，被广泛地应用于工业控制和智能家居等领域。于是人们将.因特网和嵌入式系统结合起来，把嵌入式设备通过网络接入局域网或者因特网，以实现远程管理或监控。这样，嵌入式WEB服务器便应运而生——它正是嵌入式技术和网络技术结合的产物。传统的WEB服务器主要用于处理大量客户端的访问，对处理器的能和内存空间有很高的要求，因此，一般互联网站都采用功能强大的通用WEB服务器。但是对于一般管理信息系统或中小型应用系统，所需的WEB服务器功能比较简单，如果仍然采用大型的通用WEB服务器，则会造成资源的浪费。所以应选用功能相对简单，体积小，消耗资源更少的简单WEB服务器。本论文首先在第1章中阐述了课题的背景及意义，给出了嵌入式系统的定义与组成，然后讲述了嵌入式系统的特点，分析了嵌入式系统和嵌入式WEB服务器技术当前的发展现状，以及目前国内外的研究状况。之后在第2章中阐述了该系统硬件的建立，首先对ARM11处理器进行了简介，然后介绍了硬件平台的设计，包括整体结构，器件选型，对S3C6410处理器的简介，开发板的核心板Tiny6410的基本配置，以及底板Tiny6410SDK的接口资源等。在第3章中则主要讲述了系统软件平台的搭建，在对常用的嵌入式操作系统进行了分析和比较之后，采用了Linux操作系统。首先对嵌入式Linux系统做了简要的介绍，阐述了其主要特点，正因为Linux系统嵌入式具有广泛的硬件支持，内核高效稳定，开放源码，软件丰富，并具有完善的网络通信和文件管理机制，而这些正是Linux作为嵌入式操作系统的优势。进而论述了如何搭建软件平台，其主要流程包括搭建交叉开发环境，BootLoader的移植，Linux内核的移植，建立根文件系统，YAFFS的移植及测试。在第4章中对嵌入式WEB服务器的协议基础做出介绍。既然要构建WEB服务器，则必然会涉及到TCP/IP协议，并且要符合HTTP协议的规范和要求。然后介绍了CGI原理及其设计。在第5章中对嵌入式WEB服务器实现的若干技术进行了讨论，由此提出了嵌入式WEB服务器的实现方案。在对比了lighttpd、thttpd、shttpd和boa几个比较常见的嵌入式WEB服务器后，本文选用了boa服务器。之后进一步说明了boa的运行流程和移植方法。最后阐述了如何利用WEB远程浏览并控制摄像头。在最后一章第6章中对本论文做出了总结，并对未来嵌入式WEB服务器发展做出了展望。

作者：

任作为

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关键词：

嵌入式WEB服务器嵌入式系统 ARM linux boa TCP/IP协议

授予学位：

硕士

学科专业：

电子与通信工程

导师：

孙先松、薛文

学位年度：

2013

学位授予单位：

长江大学

语种：

中文

中图分类号：