基于linux操作系统的网络应用软件开发

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1、封面基于Linux操作系统的网络应用软件开发目录一绪论3（一）课题研究背景3二系统总体方案设计3（一）系统硬件组成4（二）系统软件总体方案设计4三应用程序设计6（一）Qt简介6（二）嵌入式Linux数据采集终端应用软件设计9（三）上位机应用软件设计15四系统集成及调试16（一）PPP,GPRS及WIFI简介16（二）软件系统集成16（三）软件性能测试17结论18参考文献1822[摘要]数据采集系统被广泛应用于大型关键设备的运行状态监测。随着工业化的发展，大型关键设备的的地理分布更加分散，其运行状态监测更加困难,因而迫切需要基于无线互连网技术的远程数据采集系统。为此，论文

2、基于嵌入式Linux平台对无线远程数据采集系统软件进行了设计,并在软件设计的过程中提出了一些数据采集系统的软件设计方法及框架。论文首先分析了无线远程数据采集系统的结构，并提出了无线远程数据采集系统软件设计的总体方案；然后,按照总体方案的要求，完成了嵌入式Linux无线远程数据采集终端操作系统层的软件设计。论文试探了一种嵌入式Linux系统级软件开发的通用方法。完成了对嵌入式Linux无线远程数据采集终端以及上位机应用软件的设计，该软件完成了无线远程数据采集系统应当具备的基本功能,并兼顾了软件的通用性，为无线远程数据采集系统的应用软件开发提供了一种设计模型。[关键词]:嵌

3、入式；Linux；ARA9；数据采集系统；CPRS.22一绪论（一）课题研究背景近几年我国工业的迅速发展对工业设备运行状况的监控提出了更高的要求。监控系统不仅需要运行于工况良好的环境下，更要对距离较远，运行环境恶劣，数据采集点较为分散以及无人值守的设备进行监控，如对风电，水利等领域的设备进行监控。采用传统的方式对这些情况下设备运行状况进行监控，会导致人力及物力资源的极大消耗，并且很难取得好的效果。针对上述情况，目前国内外主要采用嵌入式系统结合无线通信的方式来构建无线远程数据采集系统[1]。这使得监测点只要在无线网络所能覆盖的范围之内，都可以实现数据的采集与传输。过去在无

4、线数据采集方面采用的通信方式主要有广域网，无线电台，无线集群，GSM短信等，这些通信技术成熟，但也存在着一定的局限性。而目前采用的较新的无线通信方式包括CDMA，GPRS以及WIFI等，这些通信方式具有优良的数据传输速率，价格适中，已快速取代了传统的无线数据采集所采用的通信手段。另外，除了基于某一种无线通信方式的数据采集系统外，随着嵌入式及物联网技术的不断发展，逐步出现了更加复杂的数据采集网络，在这种数据采集网络中，混合了广域网，GPRS，WIFI等多种通信方式，以实现数据的远程高速传输。在实际应用中，位于数据采集网络中的各数据采集终端利用最适宜其工况的通信方式接入In

5、ternet，并将数据上传给服务器，同时接受服务器的控制22[2]。本文围绕无线远程监测系统的软件设计而展开，试图找到能够满足多种通信方式的通用软件设计方法并搭建较为通用的软件平台，以满足多种具体应用环境的需要。二系统总体方案设计为了方便进行软件设计，首先应当从用户的角度分析软件所要具备的功能，从宏观上给出软件的整体架构，这样才能保证软件设计工作有序进行，同时可以方便对软件进行维护和升级。（一）系统硬件组成本文的嵌入式Linux无线远程数据采集系统硬件结构如图2-1所示。图2-1系统结构图嵌入式Linux数据采集终端使用天嵌科技的TQ2440开发板，这个开发板具备了丰富

6、的外围设备，使用三星的S3C2440ARM9芯片作为CPU，该芯片是现在嵌入式系统采用的主流芯片之一。数据传输通道通过GPRS接入Internet实现[3]。（二）系统软件总体方案设计22本节详细说明系统各部分的软件组成。总体来看，软件的设计主要是为了更好的控制硬件并完成用户的需要，图2-2给出了硬件，内核和应用程序之间的关系。图2-2硬件，内核和应用程序的关系1.嵌入式Linux数据采集终端软件方案设计嵌入式Linux数据采集终端的软件根据其与硬件相关的程度由深到浅主要分为引导加载程序，Linux内核及应用软件。引导加载程序是CPU上电后开始运行的第一段代码，这段代码

7、初始化硬件设备，建立内存映射表，为操作系统内核运行提供合适的软硬件环境。ARM平台上常用的引导加载程序有vivi和u-boot等，由于引导加载程序与硬件相关，目前硬件开发商一般都会提供相应的应到加载程序，本文采用天嵌科技提供的已移植好的u-boot作为引导加载程序[4]。22Linux系统内核构建的是否成功直接关系到嵌入式Linux系统能否正常运行，因此，内核的构建在软件设计中占据着重要的地位。内核的构建主要包括Linux内核移植，文件系统构建和Linux设备驱动程序移植及开发。Linux内核移植应当着重考虑系统要求提供哪些功能，加入全部