第一篇：嵌入式數據庫SQLite在遠程監控系統中的應用,嵌入式數據庫.

嵌入式數據庫SQLite在遠程監控系統中的應用,嵌入式數據庫,SQLite,遠程

監控系統,arm-μ

隨著后PC時代的到來，各種各樣的新型嵌入式系統設備在應用數量上已經遠遠超過通用計算機。嵌入式開發已成為當前IT行業的熱點。同時，越來越多的用戶希望能對嵌入式環境下的數據進行更有效的管理，構建嵌入式數據庫便是一個有效的方法，使用戶能在嵌入式設備中方便地存儲、檢索或修改數據，實現大部分傳統數據庫的功能。嵌人式系統和數據庫技術的緊密結合已經成為嵌入式開發的一個重要方向。1嵌入式數據庫SQLite與傳統C/s結構的各種

隨著后PC時代的到來，各種各樣的新型嵌入式系統設備在應用數量上已經遠遠超過通用計算機。嵌入式開發已成為當前IT行業的熱點。同時，越來越多的用戶希望能對嵌入式環境下的數據進行更有效的管理，構建嵌入式數據庫便是一個有效的方法，使用戶能在嵌入式設備中方便地存儲、檢索或修改數據，實現大部分傳統數據庫的功能。嵌人式系統和數據庫技術的緊密結合已經成為嵌入式開發的一個重要方向。

1嵌入式數據庫SQLite

與傳統C/s結構的各種大型關系數據庫如Oracle，SQL Server，MySQL等相比，在嵌入式系統中由于軟硬件資源有限，不可能安裝龐大的數據庫服務器，而且在很多時候，用戶只需要使用這些數據庫產品的一些基本特性而已。嵌入式系統的開發環境決定了其數據庫的特點：無需獨立運行的數據庫引擎，而是由程序直接調用相應的API實現對數據的存取操作。嵌入式數據庫與其他數據庫產品的區別是，前者是程序驅動式，而后者是引擎響應式。

SQLite是D．Richard Hipp在2000年開發的一個小型嵌入式數據庫。他是完全獨立的，不具有外部依賴性，可以較為方便地應用于嵌入式系統中。其源代碼完全開放，可以免費用于任何用途，包括商業目的。SQLite雖然是個極端輕量級的關系數據庫，卻保留了數據庫的大部分特征，他提供了對SQL92標準的大多數支持：支持多表和索引、事務、視圖、觸發和一系列的用戶接口及驅動。其主要特征如下：

(1)支持原子的、一致的、獨立的和持久的(ACID)事務特性，即使系統崩潰和掉電。

(2)零配置(Zero-configuration)，無需安裝和管理。(3)一個完整的數據庫存儲在單一磁盤文件中。(4)數據庫文件可以在不同字節順序的機器間自由共享。(5)支持數據庫大小至2 TB(2＾41 B)。

(6)字符串和二進制大對象(BLOBs)的大小僅被有效內存限制。(7)源碼體積小，編譯后低于250kB。(8)大部分的操作比關系型數據庫引擎要快。(9)簡單易用的API。

SQLite由于小、快、簡單、可靠，而且作者完全放棄版權，從他一發布出來，便深受歡迎。對于嵌人式環境，管理、執行、維護的簡單化比企業數據庫引擎提供的許多復雜應用更重要，因此SQLite數據庫是一個很好的選擇。2 SQLite內部結構及開發技術 2．1 SQLite內部結構

SQLite采用模塊化的設計，主要由4個部分組成：內核（Core）、SQL編程器（SQL Compiler）、后短（Backend）以及附件（Accessories）。內部結構如圖1所示。

第二篇：基于web的嵌入式遠程監控系統

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基于web的嵌入式遠程監控系統

學生：劉 仁

指導老師：蔡 碩

摘要： 隨針對當前國內國外嵌入式服務器技術研究和發展情況的分析，本報告提出了將 WEB 服務器、嵌入式系統以及當前的一些嵌入式實驗板板載功能進行融合的設計思想。設計了結合 WEB 服務器技術的嵌入式監控系統。該系統具有瀏覽交互式網頁，對嵌入式平臺進行監視和控制等功能。通過本套嵌入式WEB 服務器系統，用戶可以通過 HTTP 協議方便的訪問相應的嵌入式平臺進行有效監視的同時還可以進行實時的有效控制。該系統對硬件要求極低、響應速度快、安全性好、可擴展性強等優點，具有較高的實際應用價值。該系統在智能家居、嵌入式組網等方面的應用將有較廣闊的發展前途。

關鍵詞：ARM 嵌入式系統；嵌入式 web 監控；boa 服務器；CGI 編程；Linux 操作系統

關鍵詞：自動化、奏樂器、VHDL、數字電路

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Abstract: According to the analysis of the researches about the status of the mbeddedserver of the world.We rise a design of a embedded internet control system basedon the Web service which integrates the web server,embedded technology and thefunctions on the embedded experiment Board.This system has the function of browsing the web pages，monitoring theembedded Board and so on.With this embedded WEB server,the users can watchthe embedded system conveniently according the HTTP protocol.At the sametime the users can also monitor the ystem.This system have a lot of longtageslike a low request of the hardware,limited time of response and a stable status.Wewill see that this kind of system used in the application of intelligent familyelectronics,embedded neting and so on would have a good development.Keywords: ARM Embedded System;Embedded Web Server System;Boa Server;CGI Programing;Linux Operating System

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引 言

嵌入式系統課程設計是本專業在學習完 C 語言、LINUX 操作系統、嵌入式系統原理與接口設計、嵌入式操作系統原理之后的專業課程設計，屬于專業課內容。通過課程設計建立嵌入式系統主體環節，嵌入式系統的最小結構和系統應用設計基本技能，培養分析和解決一些簡單的實際問題的能力，為今后畢業設計奠定基礎。隨著嵌入式技術的發展和高速寬帶網絡的普及, 利用網絡實現遠程監控已為人們廣泛接受, 嵌入式網絡監控技術正是在此條件下逐步發展成熟起來的。用戶使用 Web 瀏覽器, 通過以太網遠程訪問內置 Web 服務器的監控攝像機, 不但可以實現對現場的遠程視頻監控, 而且可以向監控現場發送指令。在整個系統的實現過程中, 嵌入式 Web 服務器起著十分重要的作用。本課題就是基于該項技術，最終編程實現通過網絡控制下位機嵌入式控制器的電機啟動和停止。

1.1研究目的和意義

1、通過嵌入式課程設計，熟練掌握 C 語言的編程方法?；?WEB 的遠程監控的實現，CGI 的編寫和使用，將理論聯系到實踐中去，提高我們的動腦和動手的能力。

2、通過基于 WEB 的嵌入式遠程監控系統的設計，掌握 S3C2410 實驗箱,直流電機的工作原理，BOA 服務器的使用，CGI 的使用和簡單程序的編寫及調試方法，最終提高我們的動手實踐能力。

3、本課題的研究目的是用 BOA 服務器、CGI、IE 瀏覽器設計一個通過 IE 瀏覽器監控電機的系統，能夠通過兩個簡單的按鍵對電機進行啟動和停止的控 3

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制，并能夠在 IE 瀏覽器上看到電機的當前狀態。

4、由于基于 WEB 的嵌入式遠程監控系統將成為今后遠程監控技術發展的主流方向，所以需要設計出簡單實用，讓人們更滿意的產品。

1.2 本設計任務和主要內容

1．基本要求

本課題主要設計和研究基于WEB的嵌入式遠程監控系統，要求在保證可靠運行的前提下，電路設計盡量簡潔緊湊，以減小成本、提高系統的效率和安全性。

2．應解決的問題 1）設計系統網絡方案

2）分析網絡程序結構和應用程序的使用方法 3）編程實現嵌入式系統服務器功能 4）編程實現嵌入式系統聯網功能

5）編程實現通過網絡控制下位機嵌入式控制器的電機啟動和停止

3．擴展功能

演奏時可以通過按鍵選擇是手動演奏還是自動演奏，手動演奏是通過按鍵進行簡易樂曲的演奏。

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共33頁總體方案設計

2.1 整體方案設計

系統總體設計是基于嵌入式系統和 WEB 服務器結合的思想開發的，其網絡拓撲結構如圖 2.1 所示

圖 2.1 系統網絡拓撲圖

針對本次課程設計提出的系統設計如圖 2.2 所示

圖 2.2 系統方案框圖

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2.2 硬件系統設計

2.3.1 核心處理器的選擇

核心處理芯片需要完成處理和支持整個系統的功能需求，通過運行 BOA 服務器要實施的接收來自各個客戶端的請求和信息，并根據獲得的請求和信息進行相應的后臺處理以及信息的反饋。為完成上述功能，實現服務器正常運行，對處理芯片進行選型，對比現有處理芯片的優缺點，選擇 ARM9 S3C2410X 芯片作為設計開發嵌入式服務器系統的核心處理芯片。S3C2410X 微處理器是一款由 Samsung 公司為手持設備設計的低功耗、高集成度的基于ARM920T 核的微處理器，為了降低系統總成本和減少外圍器件，這款芯片還集成了以下部件：16KB 指令 Cache、16KB 數據 Cache、MMU、外部存儲器控制器、LCD 控制器、NAND FLASH 控制器、4 個 DMA 通道、3 個 UART 通道、1 個 IIC 總線控制器、1 個 IIS總線控制器、4 個 PWM 定時器、1 個內部定時器、通用 IO 口、實時時鐘、8 通道 10 位ADC 和觸摸屏接口、USB 主、USB 從、SD/MMC 卡接口等。

2.3 軟件環境選擇

2.3.1 操作系統的選擇

當選定了硬件系統后，為了配合硬件達到系統的最優控制要求，對市面上常用的嵌入式系統進行分析比較。

(1)價格比較：Linux 是完全免費的操作系統，只需遵循 GPL 聲明，不需支付任何費用；WinCE 是微軟的商用嵌入式操作系統，使用它需要支付 WinCE 及其開發環境的費用，開發出來的每套產品也需交納一定費用。uc/os—II 系統，可以免費用于學習或科研，但開發商使用產品或銷售都是收費的。

(2)開放性比較：Linux 是源代碼完全開放的操作系統，可以自由下載，并且

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在遵循GPL 聲明的前提下可以自由地修改、移植，為系統的開發和調試帶來極大的便利；winCE是部分源碼開放的商用操作系統，如果要修改其中的代碼，需獲得微軟公司的授權；uc/os—II 也是開放的實時操作系統。

(3)文件系統的比較：Linux 支持絕大部分文件系統，只需選擇相應的文件系統即可；

WinCE 僅支持 Windows 系列的 FAT16、有限文件系統；uc/os—II 本身沒有包括文件系統，需購買或移植。Linux 與 ARM 處理器從以上可以看出，Linux 系統在諸多方面都存在優勢，而且本身的 ARM 處理器與 Linux 也有著緊密的聯系。因此采用 Linux 操作系統。2.3.2 服務器的選擇

典型的嵌入式 Web 服務器有 Boa 和 thttpd 兩種，它們和 Apache 等高性能的 Web 服務器主要的區別在于它們一般是單進程服務器，只有在完成一個用戶請求后才能響應另一個用戶的請求，而無法并發響應，但這在嵌入式設備的應用場合里已經足夠了。Boa 是一個非常小巧的 Web 服務器，可執行代碼只有約 60KB。它是一個單任務 Web服務器，只能依次完成用戶的請求，而不會 fork 出新的進程來處理并發連接請求。但 Boa支持 CGI，能夠為 CGI 程序 fork 出一個進程來執行。Boa 的設計目標是速度和安全，在其站點公布的性能測驗中，Boa 的性能要好于 Apache 服務器。經過上述的對比和判斷，選擇Boa 作為系統的嵌 入式服務器。

綜合以上的討論以及選擇，根據系統的實際需求，最終確定了采用 S3C2410X 為核心處理器，Linux 為嵌入式操作系統，boa 為服務器以及相應的 http 瀏覽器的系統設計方案。

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共33頁硬件設計

3.1 系統硬件平臺介紹

我們所介紹的硬件平臺是基于 ARM 體系結構，由北京博創興業科技有限公司開發的UP-NetARM2410-S 實驗儀器。UP-NetARM2410-S 的 CPU 為 ARM920T 內核的三星S3c2410 芯片，由于有 MMU（內存管理單元）可以運行標準的 ARM-LINUX 內核。通過這個平臺，我們可以實現嵌入式 LINUX 中的針對無 MMU 的開發過程。

3.2 s3c2410 芯片介紹

圖 3.1 芯片結構圖

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3.3 ARM 處理器的外圍設備

3.3.1 電源電路

設備提供 12v 的電源，經 LM1085-3.3V 和 AS1117-1.8V 分別得到 3.3V 和 1.8V 的工作電壓。開發板上的芯片多數使用了 3.3V 電壓，而 1.8V 是供給 S3C2410 內核使用的。5V 電壓供給 LCD、電機、總線等電路使用。

圖 3.2 電源電路

3.3.2 硬件復位電路

硬件復位電路由IMP811T構成，實現對電源電壓的監控和手動復位操作。2410-S主板復位電路設置專用邏輯：IMP811T 的復位電平可以使CPU JTAG（nTRST和板級系統（nRESET）全部復位；來自仿真器的ICE_nSRST 信號只能使板級復位；來自仿真器的ICE_nTRST 可以使JTAG（nTRST）復位，通過跳線選擇是否使板級nRESET復位。nRESET反相后得到RESET 信號。硬件復位電路如圖3.3所示

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圖3.3 硬件復位

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共33頁軟件設計

4.1 設計思想

基于 web 的嵌入式監控系統設計主要的功能有簡單的網頁瀏覽，實現簡單應用功能（客戶端與服務器的交互）以及服務器端的控制功能。因此軟件的設計分為三個部分：boa 服務器的搭建、應用程序設計和驅動程序的加載。

4.2 BOA 服務器的簡介與搭建

4.2.1 嵌入式 Web 服務器 Boa 的特點

Boa 是一款單任務的 HTTP 服務器, 與其他傳統的 Web 服務器不同的是當有連接請求到來時, 它并不為每個連接單獨創建進程, 也不通過復制自身進程來處理多鏈接, 而是通過建立 HTTP 請求列表來處理多路 HTTP 連接請求, 同時它只為 CGI 程序創建新的進程,這樣就在最大程度上節省了系統資源, 這對嵌入式系統來說至關重要。同時它還具有自動生成目錄、自動解壓文件等功能, 因此 Boa 具有很高的 HTTP 請求處理速度和效率, 在嵌入式系統中具有很高的應用價值。4.2.2 Boa 的功能實現

嵌入式 Web 服務器 Boa 和普通 Web 服務器一樣, 能夠完成接收客戶端請求、分析請求、響應請求、向客 戶端返回請求結果等任務。它的工作過程主要包括：

(a)完成 Web 服務器的初始化工作, 如創建環境變量、創建 TCP 套接字、綁定端口、開始偵聽、進入循環結構, 以及等待接收客戶瀏覽器的連接請求；

(b)當有客戶端連接請求時,Web 服務器負責接收客戶端請求, 并保存相關請求信息；

(c)在接收到客戶端的連接請求之后,分析客戶端請求, 解析出請求的方法、基于web的嵌入式遠程監控系統

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URL 目標、可選的查詢信息及表單信息, 同時根據請求做出相應的處理；

(d)Web 服務器完成相應處理后, 向客戶端瀏覽器發送響應信息, 關閉與客戶機的TCP 連接。嵌入式 Web 服務器 Boa 根據請求方法的不同，做出不同的響應。如果請求方法為HEAD，則直接向瀏覽器返回響應首部；如果請求方法為 GET，則在返回響應首部的同時，將客戶端請求的 URL 目標文件從服務器上讀出，并且發送給客戶端瀏覽器；如果請求方法為 POST，則將客戶發送過來的表單信息傳送給相應的 CGI 程序，作為 CGI 的參數來執行 CGI 程序，并將執行結果發送給客戶端瀏覽器。Boa 的功能實現也是通過建立連接、綁定端口、進行偵聽、請求處理等來實現的。4.2.3 BOA 的搭建與移植

（1）準備源代碼、解壓軟件包，安裝源代碼到 boa 網站 http://www.tmdps.cnTB0 = DCM_TCNTB0;/* less than 10ms */ TCMPB0 = DCM_TCNTB0/2;TCON &=~(0xf);TCON |=(0x2);TCON &=~(0xf);TCON |=(0x19);})在 s3c2410_dcm_ioctl 中提供調速功能接口： case DCM_IOCTRL_SETPWM: return dcm_setpwm((int)arg);應用程序 dcm_main.c 中調用：

ioctl(dcm_fd, DCM_IOCTRL_SETPWM,(setpwm * factor));實現直流電機速度的調整。a.編譯直流電機模塊 cd /arm2410s/kernel-2410s

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make menuconfig 進入 Main Menu / Character devices 菜單，選擇 DC MOTOR 為模塊加載： b.編譯內核模塊： make dep make make modules 直流電機模塊的編譯結果為：

/arm2410s/kernel-2410s/drivers/char/s3c2410-dc-motor.o c.編譯應用程序

cd /arm2410s/exp/basic/10_dcmotor/ make 生成 dcm_main d.掛載驅動模塊

insmod /host/kernel-2410s/drivers/char/s3c2410-dc-motor.o e.運行程序

mount –t nfs 192.168.0.xxx:/arm2410s /host insmod /host/kernel-2410s/drivers/char/s3c2410-dc-motor.o cd /host/exp/basic/10_dcmotor/./dcm_main 程序運行結果：直流電機轉動 1 秒，停轉 1 秒。由于是根據原有變速程序稍做改動完成的程序，所以遇到的問題不是很多，經過幾次嘗試就得到了期望的結果。

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5.3 調試結果分析

5.3.1 調試結果

1、靜態網頁

圖 5.1 靜態網頁

2、乘法網頁

圖 5.2 乘法網頁

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3、電機控制網頁

圖 5.3 電機控制網頁

圖 5.4 返回結果

5.3.2 結果分析

經過 x86 下的調試和基于 ARM 的下載與調試后，系統能夠實現靜態網頁瀏覽，簡單人機交互以及電機控制的功能，系統工作穩定，響應速度快，組網方便快捷，如果與 DNS 服務器或者 WINS 服務器相結合即可實現用主機名就能登錄相應平臺的功能。

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共33頁設計總結

經過三個周的學習與努力，經過系統分析、方案論證、硬件和軟件設計、調試 等階段完成了基于 web 的嵌入式遠程監控系統的設計制作。在這三個周的課程設計中，我得到了老師和同學很大的幫助，有時候覺得進行不下去了，老師或同學一句話就能讓我茅塞頓開。即使聽不懂，他們也會耐心的講解。

在系統的設計制作過程中，確實遇到了各種各樣的問題，如調試思路正確但是沒有能夠進行找到合適的方法進行進一步的實驗，設計中對于程序的編寫以及目錄結構的認知上存在偏差，其主要原因還是基礎功不扎實，把握系統的能力不足，這為我們以后的學習和工作提了一個醒。在問題的解決過程中，也提高了組員的動手動腦能力，學到了許多在書本上學不到的知識。在具體的設計當中解決了諸如 boa 服務器的搭建，C 程序的修改及 CGI編程的理解，程序的調試和系統的整體認識等問題，小組成員收獲很大。

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致謝

在這次課程設計中，學校和學院給予了大力的支持，提供了與設計有關的環境，方便了課程設計的順利進行。在這其中我確實學到了很多知識，在此僅代表個人衷心的感謝學校和學院的大力支持。本論文是在指導老師蔡爍的悉心指導和嚴格要求下完成的。在整個課程設計過程中，蔡爍老師時時督促和引導，并在設計過程中進行了方向指導，在總體方向不出錯的基礎上，施展自己的所學，發揮個人的所長。他不僅在學習上和生活上給予了我們多方面的指導和無微不至的關懷，而且他淵博的學識、嚴謹的治學態度、孜孜不倦的工作作風和寬以待人的處事風格使我終身受益，并且還從中學會了分析問題和解決問題的方法此外，在本次設計過程中，還得到了其他老師和的熱情關心和幫助，值此論文完成之際，謹向老師表示崇高的敬意和最誠摯的謝意。

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參考文獻

[1]鄭靈翔編著 《嵌入式 LINUX 系統設計》 北京航空航天大學 2008 年 [2]孫紀坤、張小全編著 《嵌入式 LINUX 系統開發技術詳解-基于 ARM》人民郵電出版社 2007.9、[3]王進德 編著 《嵌入式 LINUX 程序設計與應用案例》 中國電力出版社 2007.5 [4]鄭慕德 編著 《嵌入式微型計算機系統實例教程-ARM 與 LINUX》 科學出版社2006.7 [5]劉淼 編著 《嵌入式系統接口設計與 LINUX 驅動程序開發》 北京航空航天大學出版社，2006.5 [6]魏洪興等編著 《嵌入式系統設計與實例開發 II-基于 ARM9 微處理器與 LINUX 操作系統》 清華大學出版社 2005.12 [7]魏洪興等編著 《嵌入式系統設計與實例開發實驗教材 II-基于 ARM9 微處理器與LINUX 操作系統》清華大學出版社 2005.12 [8]金敏等編著 《嵌入式組成、原理與設計編程》 人民郵電出版社 2007.6

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附錄 1 主要程序清單

乘法網頁的HTML表單：

?測試

第三篇：嵌入式系統在車輛導航監控系統中的應用

2017屆結課論文

《嵌入式系統原理及應用》

學生姓名 學 號 所屬學院 專 業 計算機科學與技術 班 級

塔里木大學教務處制

塔里木大學課程論文

目錄

摘要.........................................................1 1.嵌入式系統的發展領域.......................................2 2.嵌入式系統在車輛導航監控系統中的發展........................3 3.系統的總體方案.............................................4

3.1相關技術介紹.........................................4 3.2系統的組成...........................................7 3.3車載監控終端.........................................9

3.3.1硬件部分功能...................................9 3.3.2軟件部分功能...................................9

4.系統軟件組成..............................................10

4.1 Windows CE開發環境的建立...........................10 4.2 Windows CE平臺的定制移植...........................11

4.2.1平臺配置......................................12 4.2.2 修改平臺.....................................13 4.2.3 生成操作系統鏡像.............................14 4.2.4 輸出平臺SDK..................................14 4.3 Windows CE平臺應用程序開發工具選擇.................15 5.系統硬件組成..............................................15

5.1硬件系統總體結構....................................15 5.2核心板..............................................16 5.3主板各主要模塊設計...................................18 6.小結......................................................22 7.心得體會..................................................22 參考文獻....................................................23

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嵌入式系統在車輛導航監控系統中的應用

摘 要嵌入式系統(Embedded System)是一種包括硬件和軟件的完整的計算機系統，它的定義是：“嵌入式系統是以應用為中心，以計算機技術為基礎，并且軟硬件可剪裁，適用于應用系統對功能、可靠性、成本、體積和功耗有嚴格要求的專用計算機系統?！鼻度胧较到y所用的計算機是嵌入到被控對象中的專用微處理器，但是功能比通用計算機專門化，具有通用計算機所不能具備的針對某個方面特別設計的、合適的運算速度、高可靠性和較低比較成本的專用計算機系統。

嵌入式GIS系統是目前GPS定位系統應用的一個熱點，發展十分迅速。盡管它的發展歷史不長，但是己經引起各方面的廣泛關注，有著巨大的市場潛力。以嵌入式GIS系統為核心的智能交通系統(ITS)可以廣泛應用于交通調度管理，車輛防盜，物流運輸等方面，可以大大提高交通使用率，緩解道路交通擁擠的難題，為國家節約資源，為企業降低成本。

關鍵詞：嵌入式系統 微處理器 計算機系統 嵌入式GIS系統

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1.嵌入式系統的發展領域

1．工業控制：基于嵌入式芯片的工業自動化設備將獲得長足的發展，目前已經有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在應用中，網絡化是提高生產效率和產品質量、減少人力資源主要途徑，如工業過程控制、電力系統、電網安全、石油化工系統。

2．交通管理：在車輛導航、流量控制、信息監測與汽車服務方面，嵌入式系統技術已經獲得了廣泛的應用，內嵌GPS模塊，GSM模塊的移動定位終端已經在各種運輸行業獲得了成功的使用。目前GPS設備已經從尖端產品進入了普通百姓的家庭，只需要幾千元，就可以隨時隨地找到你的位置。

3．信息家電：這將稱為嵌入式系統最大的應用領域，冰箱、空調等的網絡化、智能化將引領人們的生活步入一個嶄新的空間。即使你不在家里，也可以通過電話線、網絡進行遠程控制。在這些設備中，嵌入式系統將大有用武之地。

4．家庭智能管理系統：水、電、煤氣表的遠程自動抄表，安全防火、防盜系統，其中嵌有的專用控制芯片將代替傳統的人工檢查，并實現更高，更準確和更安全的性能。目前在服務領域，如遠程點菜器等已經體現了嵌入式系統的優勢。

5．POS網絡及電子商務：公共交通無接觸智能卡發行系統，公共電話卡發行系統，自動售貨機，各種智能ATM終端將全面走入人們的生活。

6.環境工程與自然：水文資料實時監測，防洪體系及水土質量監測、堤壩安全，地震監測網，實時氣象信息網，水源和空氣污染監測。在很多環境惡劣，地況復雜的地區，嵌入式系統將實現無人監測。

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這些應用中，可以著重于在控制方面的應用。就遠程家電控制而言，除了開發出支持TCP/IP的嵌入式系統之外，家電產品控制協議也需要制訂和統一，這需要家電生產廠家來做。同樣的道理，所有基于網絡的遠程控制器件都需要與嵌入式系統之間實現接口，然后再由嵌入式系統來控制并通過網絡實現控制。所以，開發和探討嵌入式系統有著十分重要的意義。

2.嵌入式系統在車輛導航監控系統中的發展

現在我國的車輛導航監控系統主要是建立在GPS/GSM/GPR/CDMA技術整合與運用的基礎上，這種科學的管理手段必然會在將來在各個地方各個領域得到廣泛的運用。近年來GPS的行業應用快速發展，呈現出與業務結合、多樣化發展的特征。車輛導航監控系統方面的研發，為提高各運輸企業運營管理效率提供了強有力的保障。主要對車輛導航監控系統中車載終端硬件平臺搭建，軟件開發環境搭建，車載終端與監控中心通信，車載終端客戶端與監控中心服務器應用程序等進行了設計和闡述，實現了車輛導航監控系統的基本功能。

車輛導航監控系統設計由基于嵌入式車載導航終端設計和監控中心上位機平臺設計兩大部分組成。嵌入式車載導航終端完成的主要功能包括:通過GPS模塊接收衛星信號;對接收到的衛星信號進行處理實現車輛的實時定位;通過運行相應的地圖軟件對車輛進行導航;通過GPRS無線通訊模塊向監控中心上位機發送車輛實時信息;接收上位機下傳的管理信息，實現接打電話收發短信的功能。監控中心上位機平臺主要功能包括:接收嵌入式車載導航終端上傳的車輛信息;對相關車輛的位置信息實時顯示;對相關車輛進行實時監測和管理;通過數據庫對重要信息進行存儲。

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3.系統的總體方案

3.1相關技術介紹

(1)GPS技術

GPS即全球定位系統(Global Positioning System)是美國

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抗干擾性好、保密性強。由于GPS系統采用了偽隨機噪聲碼技術，因而GPS衛星所發送的信號具有良好的抗干擾性和保密性。功能多，精度高。GPS可為各類用戶連續地提供動態目標的三維位置、三維速度和時間信息。

圖1 GPS接收機的基本構成

②GPS定位原理

GPS定位的基本原理是根據高速運動的衛星瞬間位置作為己知的起算數據，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點的位置。

(2)GIS技術

地理信息系統(Geographical Information System，簡稱GIS)，是20世紀60年代開始迅速發展起來的地理學研究技術，是隨著地理科學、計算機技術、遙感技術和信息科學的發展而發展起來多種學科交叉的產物。地理信息系統(GIS)就是一種利用計算機對有關地理、空間位置的數據信息進行存儲、處理、查詢和顯示的計算機支持系統。

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以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，具有空間分析、多要素綜合分析和動態預測的能力，并能產生高層次的地理信息;由計算機系統支持進行空間地理數據管理，并由計算機程序模擬常規的或專門的地理分析方法，作用于空間數據，產生有用信息，完成人類難以完成的任務。

(3)GPRS技術

因為車載終端不可能利用有線方式與外界進行通信，必須要使用一種便捷的方式，而GPRS是目前階段解決移動通信信息服務的一種較完美方案。

①GPRS簡介

GPRS(General Packet Radio Service)為通用分組無線業務的簡稱，是歐洲電信協會GSM系統中有關分組數據所規定的標準。是一種基于GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接。GPRS充分利用共享無線信道，實現數據終端的高速、遠程接入。作為現有GSM網絡向

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圖2 GPRS系統結構

GGSN是外部分組數據網或分組交換數據網與GPRS核心網之間的網關節點，如果外部網絡IP網，GPRS可以看成一個普通的IP路由器，它服務于移動臺的所有IP地址，該節點可以包括防火墻和分組過濾機制，另外，GGSN根據移動臺的位置，為其指定一個SGSN的接口。

3.2系統的組成

可視化實時監控系統由車載監控終端、無線通信網絡、監控中心三部分組成。系統組成結構如圖3所示。

(1)車載監控終端

車載監控終端是整個系統的核心，主要分布在各個執法車輛上，提供給用戶一個簡單的操作界面，以便進行電子地圖顯示、地理信息查詢、實時位置顯示、最優路徑選擇等。同時負責接收GPS衛星定位信息并解算出車輛的位置、速度等信息;采集有關車輛狀態信息、報警信息的數據，并把這些數據通過GPRS無線網絡，按照通信協議，傳送到監控中心;接收并執行來自監控中心的命令等;同時還應具有防盜、報警、遠程控制等功能。

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圖3系統組成結構

(2)無線通信網絡

無線通信網絡是連接車載終端與監控中心的紐帶，是組成整個系統的關鍵。為了能保證系統數據傳輸的準確和通信系統覆蓋范圍的廣泛，并考慮到城市電磁環境的影響，本系統采用了GPRS無線網絡傳輸數據。

(3)監控中心

監控中心由監控計算機和監控軟件組成。監控中心平臺是以電子地圖為基礎對數據庫的監視和控制的操作平臺，具有很方便的信息數據庫和電子地圖操作功能。監控計算機是一臺具有固定IP地址的主機，可接入Internet等外部數據網。監控中心接收車載終端上傳的車輛位置、狀態等信息，進行相應數據轉換處理后，與監控計算機系統上的GIS電子地圖進行匹配，并根據需要在電子地圖上實時顯示車輛位置、狀態等信息。

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3.3車載監控終端

車載終端主要分為硬件與軟件兩大部分，其結構如圖4所示。

圖4車載終端結構

3.3.1硬件部分功能

(1)車載計算機:是車載終端的核心部件，主要負責與GPS模塊、GPRS模塊的通信，提供人機交互的接口LCD顯示屏及觸摸屏，同時支撐嵌入式操作系統所需的底層硬件資源和相關的硬件部件。

(2)GPS模塊:主要接收GPS定位導航信息，提供車輛的位置、速度、時間等信息。(3)GPRS模塊:主要負責與監控中心的通信。

(4)LCD顯示屏及觸摸屏:主要是提供人機交互的平臺，通過LCD顯示屏提供給用戶一個簡單的友好的界面，觸摸屏負責給計算機提供用戶的輸入命令等。3.3.2軟件部分功能

(1)嵌入式操作系統:主要用于對終端的硬件資源進行統一管理及調度，為系統的應用軟件提供一個良好的開發環境;為嵌入式地理信息系統(Embedded GIS)提供一個軟件平臺:提高系統的開發效率。

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(2)地理信息系統:包含以規定的標準化格式存儲的電子地圖以及與地圖有關的信息數據，能夠提供地圖與信息數據的查詢、顯示、瀏覽等服務，支持應用程序的調用。

(3)操作界面:是用戶與終端的人機交互接口，用于接受用戶的操作指令，把電子地圖、定位信息、行駛路線等以直觀的顯示給用戶，并能在電子地圖上實時提供車輛的位置。

(4)路徑規劃:即按一定的條件(如最短行車距離或時間)快速生成從出發點到目的地的最佳行車路線供駕駛員參考。如果能獲取實時的交通信息，還能對行駛的路線作及時調整以適應當前交通狀況。

(5)定位導航:利用電子地圖中的道路信息數據對GPS原始的定位數據進行自動修正，將車輛位置匹配到合適的道路上，同時將匹配的結果顯示到電子地圖。

(6)信息查詢:對用戶感興趣的目標查詢，并將查詢的結果以醒目的方式顯示出來。

4.系統軟件組成

4.1 Windows CE開發環境的建立

(1)宿主機硬件平臺

嵌入式系統是先進的計算機技術、半導體技術、電子技術以及各種具體應用相結合的產物，是不斷創新的新型集成知識系統。由于嵌入式系統資源受限，嵌入式系統的開發一般采用宿主機/目標機模式，經交叉編譯生成目標平臺上可運行的二進制文件，最后下載到目標平臺運行。在進行嵌入式開發前，首先應建立和配置好交叉開發環境。配置和調試Windows CE需要一臺高性能開發工作站和一臺目標調試設備。

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(2)Microsoft Platform Builder簡介

Microsoft Platform Builder(以下簡稱PB)是微軟的一個定制基于Windows CE.net操作系統的嵌入式平臺的集成開發環境，如圖4.2所示。它提供了供開發人員快速建立基于Windows CE.net的嵌入式系統所需的各種工具。它運行在桌面Windows下，開發人員可以通過交互式的環境來設計和定制內核、選擇系統特性，然后進行編譯和調試。同時，開發人員可以利用PB來進行驅動程序開發和應用程序項目的開發等。

與其他微軟開發工具相似，它包含工作空間(Workspace)，特性目錄區(Catalog)，調試窗口價ebug Window)和程序編輯窗口(Edit Window)。在工作空間可以查看所定制Windows CE操作系統所包含的組件，在這里可以為項目添加所需的組件;在編輯窗口可以修改或者編寫相應的程序，調試窗口可以反饋調試過程或編譯過程中的信息。

4.2 Windows CE平臺的定制移植

Windows CE操作系統是基于組件模型的，它由一些基本的操作系統函數和可選函數組成?；竞瘮祽撨m合每一個使用Windows CE操作系統的硬件，可選函數則可以依據硬件條件進行選擇搭建基于Windows CE操作系統的平臺需要完成以下主要工作: 導入和硬件平臺相關的.cec文件;利用標準開發向導，根據Windows CE的架構創建一個平臺;為特定的目標設備創建一個自引導程序和板級支持包(Board Suport Package);加入BSP文件編譯操作系統鏡像文件，通過以太網將鏡像文件下載到目標設備，并調試平臺;平臺搭建并調試成功，為平臺應用程序開發者導出軟件開發工具包((SD殉。使用PB集成開發環境搭建Windows CE操作系統的平臺的過程如圖6所示。

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圖6定制Windows CE操作系統的過程

4.2.1平臺配置

包括兩部分:系統配置和平臺BSP配置，即選擇操作系統的基本配置。并為特定的平臺選擇相應的微處理器和板級支持包BSP(Board Support Packet)，導入和硬件平臺相關的.cec文件。

Windows CE.net操作系統核心代碼。sdk下按照平臺體系結構存放各種開發工具，例如編譯器等。others的內容包括MFC, ATL的共享代碼、庫文件及.net的共享庫等。

這一步如果要深入，還有很多細節工作要做。大體上需要在public目錄生成自己的操作系統配置包、platform目錄中生成自己的平臺硬件目錄，當然可以先拷貝Microsoft提供的樣板，然后進行修改。

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4.2.2 修改平臺

這一步充分體現了Windows CE的模塊化特征。如圖4.3所示，該步的工作主要包括開發驅動程序、創建或添加用戶特性以及修改配置文件。

在PB中，定制平臺系統的構成以模塊的方式進行管理，包括驅動程序，用戶可以從開發機已安裝的模塊集中添加所需的模塊，模塊集以CEC文件的形式存在。PB集成開發環境的兩個工作區:workspace和catalog，分別以直觀的方式顯示開發人員已經選定的特性列表和操作系統可選特性的一個集合。

該步驟需要修改的配置文件包括:bib文件、reg文件、dat文件、db文件，它們都可以用文本編輯器訪問。若主文件名為Common，表示是通用配置文件，若主文件名為Platform，表示是某一個BSP的配置文件，若主文件名是Project，表示是所定制平臺的配置文件。修改配置文件可裁減優化WinCE，用戶根據需要創建自己的配置文件。

bib文件定義了包含在內核鏡像中的文件和模塊的名稱、加載位置，主要的bib文件有Common.bib, Config.bib, , Platform.bib等。reg注冊表文件建立操作系統映象的注冊表入口，注冊表存儲了包括應用程序信息、設備驅動程序的配置、系統配置信息和用戶參數等。Platform.reg配置與平臺有關的注冊表信息，如設備驅動程序入口，Project.reg設置與工程有關的注冊表項。db文件是WinCE提供內置的輕量級數據庫管理文件，其屬性數據庫由一張記錄表組成，每個記錄包含不同的屬性信息:標志屬性的ID號、類型和值。使用ADOCE可以容易的訪問屬性數據庫，還可使用SQL語句查詢信息。dat文件中安排了最終操作系統中文件系統的目錄結構，它定義了目錄和指定文件位置，當冷啟動CE時，filesys.exe用這些數據創建目錄、快捷方式。

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4.2.3 生成操作系統鏡像

當前兩步準備就緒后，就可以生成操作系統鏡像文件，然后下載到目標機。下載可以通過串口、并口或網線，具體可以設置PB開發環境和目標機。當開發機PB環境中己準備下載操作系統鏡像，目標機啟動程序就可以將該鏡像下載到目標機。本文采用網線進行下載。下載完畢，如果正常的話，PB中設置的遠程服務也會啟動起來，如:TargetControl(CES均、Target Messages(CETerm), Debugger和Data Visualization Tools等。

此時，PB中就可以控制目標機中運行的系統，查看、啟動或關閉進程等等。同時，PB還提供一系列遠程控制工具對目標機中運行的系統進行配置，遠程調試器可以很方便對目標機中運行的程序進行調試。由于根據開發的需要，目標機可能要不斷更換，而且目標設備和開發用的目乒機硬件配置肯定不一樣。在這樣的情況下，如果新的目標機采用不同的硬件體系結構，可能會需要開發OEM適配層(OAL), BSP或BootLoader以支持目標機的啟動下載。不過，一般的系統開發往往都是以開發基于Windows CE的軟件為重點，因此，在選擇目標設備時盡量采用PB直接支持的硬件體系結構，如果不能避免，OEM廠商往往會提供Windows CE的這些硬件支持包。

4.2.4 輸出平臺SDK 前面的工作主要是為了定制能在目標機上正確運行的Windows CE操作系統，這是個不斷修改、調試、再修改調試的反反復復的過程。如果最終的Windows CE操作系統符合要求，用戶準備在此操作系統之上開發應用的話，就可以輸出適合該平臺的SDKo這樣做的目的是為了方便編寫應用程序。生成的SDK很容易安裝到其他的編輯器上面。

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例如，可以把自己生成的SDK安裝到EVC下面，這樣當需要新建一個工程時，定制的SDK就會出現在選擇畫面中。

4.3 Windows CE平臺應用程序開發工具選擇

在.NET技術出現之前，微軟為Windows CE.net提供了兩個開發工具，分別是Embedded Visual C++和Embedded Visual Basic，使用的計算機語言分別為C++和BASIC。在.NET出現之后，微軟又推出了Visual Studio.NET(簡稱VS.NET)開發工具集，還在其中新加入了C#語言。雖然可供選擇的開發工具更多了，并且VS.NET使WindowsCE.net下軟件開發變得更容易，但是EVC仍然是廣大軟件開發者的首選。

5.系統硬件組成 5.1硬件系統總體結構

一般嵌入式設備的硬件架構都是以嵌入式微處理器為核心，通過處理器接口擴展以及平臺硬件的支持，把眾多的外設單元集成進整個系統中，并通過CPLD等邏輯轉換器件和其它硬件電路完成對外設模塊進行讀寫和控制操作的支持，圖7是硬件系統結構框圖。本系統采用核心板和底板的設計方案，核心板和底板采用兩個160PIN連接器連接。在核心板上主要資源有基于Intel XScale架構內核的嵌入式處理器PXA270} 64MB SDRAM, 32MB Nor Flash及電源管理模塊。底板上集成了車載終端所需的各接口部件，包括lOM/100M以太網接口、LCD接口、觸摸屏、RS232標準串口、AC97音頻接口、PCMCIA接口，同時為了以后升級擴展的方便，還有SD卡接口、USB接口等。

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圖7硬件系統框圖

同時，在系統中通過RS-232擴展了GPS模塊，主要用于接收GPS導航信息。通過PCMCIA接口擴展一GPRS無線上網模塊，用于同監控中心的信息交互。通過網卡接口擴展的RJ-45接口用于實現同宿主機的數據交換，下載內核等。在人機交互方面，主要通過LCD顯示屏與觸摸屏提供，LCD顯示器提供給用戶友好的界面，并通過觸摸屏來響應用戶的各種請求。

5.2核心板

(1)PXA27x微處理器簡介

PXA27x系列處理器是Intel公司2004年新推出的，它在性能上有了很大改進。它同時集成了Intel的多項專利技術，其中包括集成Intel無線MMX指令集、無線動態(Wireless Speed Step)技術和快速拍攝(Quick Capture)技術，大大提升了PXA27x多媒體、3D圖像處理、視頻處理方面的能力。在本核心板上微處理器采用PXA系列處理器中的PXA270處理器。它采用了XScale微架構，并在此架構的基礎上提高了處理媒體的效率，優化了處理器的功耗，同時添加了眾多針對移動終端設備設計的新功能。

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(2)存儲器接口設計

PXA27x系列處理器的存儲器接口支持各種存儲器芯片，包括SDRAM, Flash,SMROM, ROM, SRAM及與SRAM類似的可變延遲1/O等。PXA270處理器的存儲器接口將其支持的存儲器分為動態存儲器和靜態存儲器兩類。

①Nor Flash接口設計

圖8是Nor Flash接口原理圖，采用兩片Intel的RC28F128K18C115芯片，構成了32MB的Flash存儲器。這里的Flash芯片是16位的，故采用兩塊并聯的方法進行位擴展，為處理器32位的數據總線支持。處理器啟動時，從0x00000000地址開始執行代碼，本系統設計為從Flash引導系統，因此它必須接到靜態存儲器的塊0(BankO)，使用處理器的nCSO作為片選信號。Flash的其他控制引腳由處理器內部集成的Static Memory控制器進行控制。Flash主要作為Boot ROM，用來存儲EBoot程序和Windows CE的系統鏡像。

②SDRAM接口設計

圖9是SDRAM接口原理圖，采用Infineon公司的HYB25L256160AC-7.5芯片，本系統采用兩塊并聯位擴展方式構成64MB的SDRAM存儲器，提供32位的總線支持。它連接到處理器動態存儲器的

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(3)其他模塊設計

CPLD(Complex Programmable Logic Device)采用Xilinx公司的XC2C256系列產品，根據功能要求選用XC2C256-7TQ 144型號。

圖8 Nor Flash接口 圖9 SDRAM接口

5.3主板各主要模塊設計

主板上主要是滿足系統所需的各種接口，提供外設到核心板的連接。在主板上主要集成TLCD顯示器、觸摸屏、3個RS232接口、網絡接口、JTAG調試接口、PCMCIA接口、聲卡接口，同時為了以后系統升級的擴展方便還設計了SD卡接口、USB接口等。下面就主要部分作一介紹。

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(1)網絡接口設計

網絡接口芯片采用SMSC公司為嵌入式應用系統推出的

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(2)音頻及觸摸屏接口設計

音頻及觸摸屏接口原理圖如11所示。UCB 1400是由飛利浦公司推出的一款具有集音頻解碼/編碼功能、觸摸屏控制器和功率管理接口于一體的多功能芯片。在音頻處理方面，它合整合了20位立體聲譯碼/編碼器，并支持可編程抽樣率、輸入/輸出增益和數字音響處理，如音量、靜音、低音和高音控制等。它與Intel音頻解碼/編碼97(AC'97Audio Codec'97)完全相容，因此可與Intel PXA270處理器的AC-Link控制器連接。其音頻輸出信號由經由LM4881芯片，放大后輸出至耳機或揚聲器。本系統觸摸屏采用4線電阻式觸摸屏，其四根引線分別與UCB 1400的TSPX, TSMX, TSPY和TSMY相連，而PXA270通過 AC-Link控制器與觸摸屏通信，來得到位置信息。

圖11 音頻及觸摸屏接口

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(3)串行接口設計

PXA270處理器共提供三個UART接口，其中一個全功能串口，一個藍牙串口和一個標準串口，它們都為3.3V TTL電平，為了能與標準RS232C串行設備通信，必須要對它們進行電平轉換。本系統中分別采用一片MAX3243和兩片SP3223對它們進行電平的轉換。其接口原理如圖12所示。藍牙串口用作調試串口，其它兩個串口可以擴展GPS模塊等。

圖12 RS232接口

(4)其它接口

主板上還包括LCD顯示器接口、JTAG調試接口、USB接口、SD卡接口、PC卡接口等，因為這些在PXA270內部都集成了相應的控制器，其設計比較簡單，就不再詳細說明。

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6.小結

本文所闡述的車載監控終端實現了導航監控的基本功能，達到了系統的基本要求，同時本系統還可作為一般的自主式車載導航設備使用。首先以Intel XScale架構內核嵌入式處理器PXA270為中心的硬件平臺，然后針對設計的硬件平臺進行了Windows CE嵌入式操作系統的定制移植，最后在設計的平臺上進行了系統的應用開發。

本文的車載監控系統終端是基于全球定位系統，配合電子地圖實現對移動車輛的實時定位與導航并利用地圖匹配算法，提高了定位的可靠性。車載終端的一個重要功能就是利用地理信息系統的空間優勢快速生成通往目的地的最優路徑。本文根據已有的電子地圖，采用一種較為簡便方法生成道路網的拓撲關系，實現了快速生成出發地至目的地的最短路徑，為行車提供了方便。

本文還講述了其它基本功能，如電子地圖操作、地圖查詢、無線通信等。本文采用GPS單點定位方法，但它易受外界環境的干擾，尤其是在高樓林立的，或者車輛通過隧道、立交橋、涵洞等特殊地段時，GPS信號將很差甚至中斷而無法定位。要得到連續可靠的定位信息，可加入航位推算(DR-Dead Reckoning)裝置，如陀螺儀和里程儀等，利用GPS/DR組合定位方法來解決GPS盲區定位問題。

7.心得體會

通過這次的課程學習讓我受益匪淺，使我對嵌入式的基本知識有了進一步的提高，從開始看到書時的相當茫然，毫無了解，根本不知道該如何學習，經過一個學期的學習，終于對嵌入式技術在生活中應用有了認識。

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在課程學習的過程中，我們花了大量的時間在開發板上動手實踐，根據書本上的內容，結合老師的指導和同學的幫助，讓我對嵌入式不再那么生疏，有了新的認識，后面的實驗也能自己去完成。在這次的學習過程中，令我感受最深的就是對所學的知識綜合運用與理解，同時也讓我明白了過程的艱辛和困難。

參考文獻

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2、富立，范耀祖.車輛定位導航系統.北京:中國鐵道出版社，2004

3、胡剛，金振偉，司小平等.車載導航技術現狀及其發展趨勢.系統工程.2006

4、甘浩，胡雨.基于TTS的智能車輛定位導航系統.商用汽車雜志.2005

5、馬忠梅，李善平，康慨等.ARM&Linux嵌入式系統教程.北京:北京航空航天大學出版社

6、陳則王，袁信.GIS在車輛定位導航系統中的應用.微型電腦應用.2002

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11、周毓林，陸貴強等.Windows CE.net內核定制及應用開發.北京:電子工業出版社，2005

12、崔鐵軍，李玉，饒欣平.嵌入式GIS的發展及開發實踐.測繪學院學報.2004

第四篇：移動數據庫應用,嵌入式系統。生產實習報告

生產實習報告 系別：信息工程系

專業：計算機科學與技術班級：

姓名：

指導教師：10級計算機計算科學與技術

一、實習目的深化學生對于計算機應用領域的了解，對于計算機軟件開發的整個流程有個更深層次的認識。對就目前比較熱門的移動數據庫、嵌入式操作系統及其應用軟件開發做更深入的了解。

二、實習時間

12.19-1.3

三、實習地點：北京華動視點科技有限公司

四、實習內容：移動數據庫應用，嵌入式系統。

五、實習總結：(要求字數不低于 2000 字)

實習心得

[學習過程及心得]

通過在該公司一個多月的實習，我們了解了Objective-C語言及Mac OS下的Xcode開發環境。參加過該公司的諸多IOS程序開發，如iPad端電子菜單開發、房地產展示系統等。

在開發過程中學習了很多知識，了解了軟件的開發過程以及“客戶至上”的道理，在軟件開發過程中我們需要不斷的同客戶溝通，了解客戶需求。我們需要在問題域與求解域之間來回循環不斷的發現問題并解決問題，每次解決不同的問題我們都會學習到新東西以及IOS的大多數框架（UIKit框架、SQLite等）。

我們在公司接觸的軟件開發，一般使用快速原型模型，我們會在短時間內根據用戶需求開發出測試版。然后拿這個Demo與客戶交流，然后用戶會提出不足之處我們在作出修改，如此反復一步步達到客戶的最終需求。

[實習體會]

在飛速發展的今天，計算機成為人們快速獲取、發布和傳遞信息的重要渠道，它在人們政治、經濟、生活等各個方面發揮著重要的作用。它已成為政府、企事業單位信息化建設中的重要組成部分，從而倍受人們的重視。經過一個多月的實習，讓我對計算機又有了新的認識。

1.開拓了我們的視野

平時我們都是就書本有理論講理論，對于一個企業的生產運作環節很少接觸，更不用說去親自操作一下。所以原來的書本知識是紙上談兵，想當然，這一次我們可以深入公司的最基層——了解客戶、編寫代碼，將我們的一些理論在他們的生產實踐過程中找到影子。

2.責、權、利、效相結合使企業每個員工都成為一個高效率的責任中心，各個職能部有相應的考核指標責任，也有相應的權利，同樣按照工作考檢結果，檢算工資待遇效益也體現出來。那為什么就不能將學生變成員工一樣成為一個有責任心的人呢？原因是我們教育的評價制度沒有相應的“利”，或者是我們的學生無法看到這個“利”字吧。

3.如果你是人才

你是金子，終有一天你會被發現的，這就要求我們的學生能立足基層，放下架子、面子、能刻苦耐勞，最終你都會被重用。我們在教學上也深有體會，平時在課堂上講理論，學生不愛聽，或者說難以理解，原因是學生沒法看到這個理論后面的“利”字。目的性不強也就難產生動力、壓力。更加不要說接受和消化，造成了厭學，而我們有的畢業生一出到企業，企業的管理層因為這個崗位必須要人頂替，一般情況下，企業是要求上一個員工必須帶熱下一個員工之后才能離職，這就使我們的畢業生有了一個壓力、動力，目標也相當的明確，恨不

得兩三天立即學會，一門心思都放在這項工作上，為了在這個短的一個星期里能勝任這份工，他也恨不得有三頭六臂去接受，去學習不懂的就問，甚至找書本，找以前的老師，真正感受到了危機起，書到用時方恨少。

4.學習心得

在實習過程中我們要努力完成一個項目，有時候我們連夜的加班趕進度、學東西只為對得起每一個CASE（項目，單），對于剛剛走出大學沒有工作經驗的我們實在是力不從心，我們需要時時刻刻學習，來完成我們的項目。能看見自己做出來的東西被客戶快樂輕松的使用，是我最開心的事兒。

5.團隊精神

公司對團隊精神的培養，使店內員工齊心協力，擰成一股繩，朝著一個目標努力，對公司來說，團隊要達到的目標即是自己所努力的方向，團隊整體的目標順勢分解成各個小目標，在每個員工身上得到落實。團隊精神則通過對群體意識的培養，通過員工在長期的實踐中形成的習慣、信仰、動機、興趣等文化心理，來溝通人們的思想，引導人們產生共同的使命感、歸屬感和認同感，反過來逐漸強化團隊精神，產生一種強大的凝聚力。

[總結]

“在大學里學的不是知識，而是一種叫做自學的能力”。不管以后你進入社會還是在哪都一樣，學習是最重要的。在這個知識先進的科技社會，不學習就代表落后，很快就會被淘汰，因此，自學至關重要，要有通過各種渠道學習的能力，要有分辨信息的能力，這些都是必不可分的。

盡管在這一個多月內，每天都在學習，但是感覺很充實，很滿足，不至于天天無聊極致，無所事事。我不僅學習到了知識，更學習了做事時的意志精神。雖然，天天都得起來學習，看著別人每天睡到自然醒，上網玩游戲，而自己要起床去圖書館看書，但是自己仍感覺很幸福，因為我有目標，有動力，自己每天都在進步，每天都在成長，以后我會一直這樣下去，讓自己保持好心態，面對每一天，面對社會，面對生活。

指導教師評語：

實習報告成績：

指導老師簽名：

年月日

第五篇：基于ARM嵌入式的遠程監控系統設計

基于ARM嵌入式的遠程監控系統設計

摘要：基于ARM 內核的嵌入式系統在遠程監控報警系統中的設計實現與應用。核心部分主要包 括 ARM 嵌入式平臺設計及 μC-OS 嵌入式實時操作系統移植；人機交互界面 μCGUI 的設計與實現；遠程通訊及自動報警等；系統的設計還考慮到了擴展性和通用性以及與其他監控設備無縫連接等問題。

關鍵詞： ARM；μC/OS-II；μCGUI；遠程監控 引言

監控系統現已成為現代化生產、生活中不可缺少的重要組成部分。目前，監控系列產品 種類繁多，大部分廣泛應用于交通、醫院、銀行、家居、學校等安防領域。

隨著嵌入式系統的出現，尤其是基于 ARM 內核芯片的嵌入式系統的出現，使得監控系統的應用領域更為廣泛。本文設計的遠程監控報警系統除了作為安防功能外，還可以應用于以下領域：通訊領域：遠程通訊、視頻會議和視頻點播、證券、遠程教育等。醫療領域：病房監護、遠程診斷等。工業領域：遠程設備診斷、維護、維修，遠程生產監控等。家用領域：家用電器遠程維護；電、氣、火等重大事故自動報警等。

系統設計

2.1系統組成

本文設計的遠程監控系統主要由中心控制器、數據終端、傳感器模塊、通訊模塊、接口模塊等幾部分組成。系統組成圖（如圖 1）。

2.2中心控制器 系統核心負責數據采集判斷處理。為了提高系統工作效率，這里使用的是三星公司的 S3C2410芯片作為處理器。S3C2410 芯片是一款高性價比的 ARM 芯片，非常適合作手機、PDA 等手持設備。主要特性包括： ARM920T 內核，最高工作頻率 203MHz，LCD 控制器：可直接驅動真彩液晶屏，最高支持 2048×1024 真彩液晶屏，2 個 USB Host端口，1 個USB Device端口，支持 Nand flash 啟動模式，SD 卡接口，UART、IIC、SPI、IIS 等多種類 型串行接口，4 通道DMA。

本文的監控系統的 CPU 核心部分使用的是標準的 SO-DIMM200 金手指接口，便于后期維護和升級。如果該監控系統的使用環境較為苛刻，可以將 CPU替換為S3C2440芯片。S3C2440完全兼容S3C2410全部特性（注意：芯片引腳不完全兼容）。與S3C2410芯片相比，S3C2440的性能更為優越：最高工作頻率可達500MHz，內部集成CMOS攝像頭接口，但價格較昂貴。

圖1 監控系統組成框圖

2.3數據終端 數據終端的主要功能是對監控數據進行分析、處理，及時將數據匯報給監控人員。同時，監控人員可以根據現場情況，使用數據終端對監控的設備進行遠程控制。數據終端最大優勢 就是安全、可靠、便于攜帶。一般情況下為了節約成本，可以將手機、PDA 等移動通訊設備作為數據終端使用。但是如果作為對高危環境或精密儀器的監控系統，數據終端需要專業定制。這里使用的是中心控制器的作為數據終端，即中心控制器既作為數據采集發送中心，也可數據接收處理中心使用。

2.4通訊模塊

通訊模塊主要負責遠程數據通訊。帶有 RS232/485、GPRS、CDMA 等一種或多種通訊 方式。需要根據現場環境和用戶需要進行定制。通訊模塊與控制器通過接口總線連接，連接 方式為 TTL/RS232/RS485 等。

2.5傳感器模塊

傳感器模塊的主要功能是感知外部環境，對外部環境進行實時監測。由人體紅外傳感器、振動傳感器、超聲波傳感器、可燃氣體傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等一種或多種傳感 器組成。可根據現場監測環境不同進行定制。

2.6接口模塊

接口模塊主要作為系統擴展功能使用，將控制器的 A/D 轉換、I2C、SPI 等多種接口進行 外部擴展。接口模塊沒有特定的功能，但可以根據需要與其他設備連接，例如可以與工業儀 器儀表或設備連接，實時對儀器或設備進行監控。

接口模塊雖然不是監控系統的主要部分，但是對于整個系統來說卻是不可缺少。因為本文的監控系統主要考慮到了系統的可擴展性和與其它系統無縫連接。通過接口模塊可以很方 便的對監控系統進行升級，并且可以實現與其他系統或設備的無縫連接。這也是本系統區優 于其他監控系統的主要功能。軟件設計

3.1工作軟件

系統的軟件設計較為復雜，這里只給出了整個工作軟件流程（如圖 2）。

圖2 軟件流程圖

3.2操作系統移植

S3C2410 芯片支持多種嵌入式操作系統，如 WINCE、uCLinux 等。但考慮到監控系統 的實時性要求，這里使用的是 μC/OS-II 嵌入式實時操作系統。μC/OS-II 是一個源碼公開、可移植、可固化、可裁剪、占先式的實時多任務操作系統。其絕大部分源碼是用 ANSI C 寫的。整個嵌入式系統分為兩大層：硬件層和軟件層。這里主要研究軟件層的架構。軟件層主要分為四個部分：實時操作系統內核，與處理器相關部分，與應用程序相關部分，用戶的應用程序。移植 μC/OS-II 系統需要修改的文件有：應用程序相關文件： OS_CFG.H INCLUDE.H； 處理器相關文件： OS_CPU.H、OS_CPU_A.ASM、OS_CPU_C.C。

3.2.1 與處理器相關的代碼

這是移植中最關鍵的部分。內核將應用系統和底層硬件有機的結合成一個實時系統，要 使同一個內核能適用于不同的硬件體系，就需要在內核和硬件之間有一個中間層，這就是與 處理器相關的代碼。處理器不同。這部分代碼也不同。我們在移植時需要自己移植這部分代 碼。

a）OS_CPU.H

包括了用#define 定義的與處理器相關的常量，宏和類型定義，有系統數據類型定義,棧 增長方向定義，關中斷和開中斷定義，系統軟中斷的定義等等。

b)OS_CPU_A.ASM

這部分需要對處理器的寄存器進行操作，所以必須用匯編語言來編寫。包括四個子函數： OSStartHighRdy()，OSCtxSw()，OSIntCtxSw()，OSTickISR()。OSStartHighRdy()在多任務系統啟動函數 OSStart()中調用。完成的功能是:設置系統運行標志位 OSRunning = TRUE；將就緒表中最高優先級任務的棧指針 Load 到 SP 中，并強制中斷返回。這樣就緒的最高優先級任務就如同從中斷里返回到運行態一樣，使得整個系統得以運轉。OSCtxSw()在任務級任 務切換函數中調用的。任務級切換是通過 SWI 或者 TRAP 人為制造的中斷來實現的。ISR 的向 量地址必須指向 OSCtxSw()。這一中斷完成的功能：保存任務的環境變量(主要是寄存器的值, 通過入棧來實現),將當前 SP 存入任務 TCB 中，載入就緒最高優先級任務的 SP,恢復就緒最高優先級任務的環境變量，中斷返回。這樣就完成了任務級的切換。OSIntCtxSw()在退出中斷 服務函數 OSIntExit()中調用,實現中斷級任務切換.由于是在中斷里調用，所以處理器的寄存器入棧工作已經做完，就不用作這部分工作了。具體完成的任務；調整棧指針(因為調用函數會使任務棧結構與系統任務切換時堆棧標準結構不一致)，保存當前任務 SP，載入就緒 最高優先級任務的 SP，恢復就緒最高優先級任務的環境變量，中斷返回。這樣就完成了中斷級任務切換。OSTickISR()系統時鐘節拍中斷服務函數，這是一個周期性中斷，為內核提供

時鐘節拍。頻率越高系統負荷越重。其周期的大小決定了內核所能給應用系統提供的最小時 間間隔服務。一般只限于 ms 級(跟 MCU 有關),對于要求更加苛刻的任務需要用戶自己建立中斷來解決.該函數具體內容：保存寄存器(如果硬件自動完成就可以省略)，調 OSIntEnter()，調用 OSTimeTick()，調用 OSIntExit()，恢復寄存器，中斷返回。

c)OS_CPU_C.C

該文件中共定義了 6 個函數，但是最重要的是 OSTaskStkInit().其他都是對系統內核的擴展 時用的.OSTaskStkInit()是在用戶建立任務時系統內部自己調用的，對用戶任務的堆棧進行初始化。使建立好的進入就緒態任務的堆棧與系統發生中斷并且將環境變量保存完畢時 的棧結構一致。這樣就可以用中斷返回指令使就緒的任務運行起來。

3.2.2與應用相關的代碼

這部分包括兩個文件：OS_CFG.H, INCLUDES.H。用戶根據自己的應用系統來定制合適 的內核服務功能。OS_CFG.H 來配置內核，用戶根據需要對內核進行定制，留下需要的部分,去掉不需要的部分，設置系統的基本情況。比如系統可提供的最大任務數量，是否定制郵箱服務，是否需要系統提供任務掛起功能，是否提供任務優先級動態改變功能等等。INCLUDES.H 系統頭文件，整個實時系統程序所需要的文件，包括了內核和用戶的頭文件。

3.3用戶圖形接口

雖然 μC/OS-II 操作系統具有很高的實時性，但不像 WINCE、uCLinux 等操作系統那樣 有良好的圖形界面支持。所以，在使用液晶和觸摸屏的情況下需要移植用戶圖形接口程序。這里使用的是 μC/GUI。μC/GUI 是一個軟件模塊集合，通過該模塊可以在我們的嵌入式產品 中加入用戶圖形接口（GUI）。μC/GUI 具有很高的執行效率，并且與處理器和 LCD 控制器相 獨立。該模塊可以工作在單任務或者多任務環境，可以支持不同大小的顯示方式。

通過 μC/GUI 我們可以很方便的在液晶屏繪制圖形和界面。如果需要多種字體支持，必 須自己將相應的字體字庫加入到 μC/GUI 中。為了避免出現亂碼，盡量使用 GB2312 國標字庫。

3.4關于字庫的兼容性問題

我們國內通常使用的漢字字庫是 GB 碼，但國際上使用的是 UNICODE 碼，所以如果數據終端使用的是手機、PDA 等移動通信設備，那么在數據發送前必須進行字碼轉換，即 GB 碼 轉換為 UNICODE 碼或者 UNICODE 碼轉換為 GB 碼。由于 GB 碼與 UNICODE 碼在排列組合上沒有任何規律，所以通常字碼轉換的方法就是 查表法。

4結束語

基于 ARM9 嵌入式系統的遠程監控系統與以往的監控系統不同，高性能的處理器芯片大大提高了系統的性能。使監控系統能夠工作在比較惡劣的環境中。并且在設計上充分考慮到了系統的可擴展性和兼容性問題，實現了本系統與其他系統的無縫連接。以滿足不同工作環 境的需要。

作者創新觀點：本文設計的遠程監控系統應用范圍更廣，更靈活、方便。通過各個功能模塊 的不同組合，可以十分方便快速的應用于各個領系域，真正實現智能化、自動化且具有較高 的性價比。