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《浙江大学》 2004年
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基于嵌入式操作系统的网络监控系统

赵伟国  
【摘要】: 随着计算机、通信和超大规模集成电路技术的迅猛发展,网络化已成为社会发展的趋势,监控系统也不例外。通过网络,监控系统的监控地域将从城市的一处扩展到多处,从一个城市扩展到多个城市,以致网络将使整个地球成为一个村,在村里每个角落都可以进行监控。因此,实现监控系统的网络化具有巨大的意义。然而要实现可靠的网络化,具有网络功能的操作系统必不可少。uClinux作为嵌入式操作系统,是Linux2.0/2.4的一个分支,支持多种硬件平台,具有强大的网路功能和高度的模块化等优点,是专门的用于控制领域设计的嵌入式操作系统。 本文详细的讨论了基于嵌入式操作系统uClinux的网络监控系统的软、硬件设计。主要包括系统硬件平台的设计、嵌入式操作系统的设计、移植和驱动程序的开发以及应用程序的开发与调试。具体各章节内容如下: 第一章是绪论部分。主要是对监控系统、网络传输技术和嵌入式系统作了简要的介绍。 第二章是基于嵌入式操作系统的网络监控系统的设计方案。介绍了网络监控系统的总体结构和主要设计部分—嵌入式网络监控模块的组成和功能。 第三章是基于嵌入式操作系统的网络监控系统的构建。分为嵌入式网络监控模块的硬件设计和软件设计。硬件设计主要介绍了嵌入式处理器ARM与各个外围器件的接口。软件设计主要通过对两种源代码公开的嵌入式操作系统(uCOS-Ⅱ和uClinux)的分析,选用了更适合本系统的uClinux操作系统作为软件平台的实时操作系统。然后移植uClinux到本系统的硬件平台,并改善了uClinux内核的实时性,同时介绍了相关外部设备驱动程序的开发。 第四章是嵌入式uClinux的网络监控系统的实现。主要介绍了嵌入式网络监控模块基本应用程序的开发、调试。基本应用程序由串行通讯、网络通讯、键盘程序、实时时间和液晶显示程序组成。在网络通讯中,引入了网络拥塞控制算法来解决了系统数据交换量较大时网络的阻塞。 第五章是总结和展望。总结了基于嵌入式操作系统的网络监控系统实现的功能以及系统改进方法。 本论文成功实现了基于嵌入式操作系统的网络监控系统开发,实现基于ARM的网络监控系统硬件平台的开发,解决了uClinux在硬件平台上移植的难题、改善了uClinux内核的实时性、并完成有关驱动程序的开发。同时,理论分析了有关网络拥塞控制算法,并提出改进方法,成功应用。本文在嵌入式系统应用研究领域,有较高的实践和研究价值,对于以太网在工业中的应用会有所启发,所设计的网络监控系统具有低成本、体积小、功耗低、功能全等特点。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP277

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