基于Ｌｉｎｕｘ操作系统的网络门禁系统.doc

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1、基于Ｌｉｎｕｘ操作系统的网络门禁系统　　传统门禁一般采用8bit／16bit单片机，由于处理速度、I／O接口等资源有限，通常总线结构为RS－485／422方式。其缺陷是：实时性较差，处理速度较慢，导致用户数量受限(一般在5000以下)，报警等信息量过大时易造成数据丢失，功能受限制等。无法实现真正的网络功能，其主要是因为RS－485不能跨网段运行，不能在广域网中运行，即使在局域网中，也不能跨两个路由器运行。　　开发TCP／IP网络门禁主要目的是解决通讯瓶颈，大用户量、大数据量处理太慢、有些实时功能无法实现等问题。　　　　一、TCP／IP网络门禁的主要特点

2、　　　　采用了目前世界上先进的稳定器件32位ARM微处理器。具有功耗低、速度快、稳定可靠等优点。　　实时性强：具有TCP／IP(100MHZ)网络通讯，确保了系统的实时通讯及数据交换处理能力。　　容量大：用户数达100000个，数据存储量可达10025条。　　处理速度快：100000个用户，可在1S内完成开门等相关动作。　　通讯方式多：同时具有TCP／IP、Rs－485，RS－422，RS－232、wiegand等多种通讯接口方式。　　可编程I／O：所有输入／输出接口可根据用户的需要进行编程。　　嵌入式控制软件稳定、功能完善。　　门禁系统软件功能完备：

3、由于硬件资源丰富，因而在实现门禁系统管理软件功能时非常方便，功能更加完善。　　　　二、网络门禁控制器　　　　网络门禁控制器是门禁系统的关键部分，包括核心器件ARM微处理器、存储器、CPLD、通讯接口、各种输入／输出接口等。控制器结构框图如图1所示。　　　　　　1、ARM微处理器　　可稳定运行于180Mr忆，达到200MIPS的运行效率，高于普通8位／16位单片机普遍最高30MlPS的运算速度与效率。丰富的硬件资源，为进行强大的功能设计提供了方便与保证。多个3Channel、16位的TIMER，便于程序设计。超低功耗，StandbyMode模式下mA，实

4、现环保节能。　　　　2、存储器　　存储器采用了嵌入式系统中广泛应用的主流产品——Flash闪存芯片。其特点可按整体／扇区擦除和字节编程，具有低功耗、小体积、稳定可靠、容量大等优点(存储容量可扩展至1Gbyte)。　　　　3、通讯及I／O接口　　具有TCP／IP、RS－485，RS－422、RS－232、Wiegand等多种通讯接口方式。具有多组继电器输出接口，用于开门、报警、联动等，以及多路可编程输入／输出接口，可用于门磁、开门按钮、消防联动等。LCD接口、VGA接口，可用于POS消费显示系统信息。　　　　4、嵌入式控制软件　　嵌入式控制软件是控制器的

5、内核，它由系统引导、操作系统、核心文件、系统图形、系统应用控制程序5个部分组成。　　软件流程如图2所示，引导程序加载操作系统核心，操作系统核心获得控制，管理内存，进程与文件系统，应用控制程序必须通过特定的接口，才能与核心通信，完成特定的功能。核心初始化完成后，先启动一个初始化进程，然后启动其他应用程序。　　嵌入式控制软件的功能和特点包括：　　Linux操作系统具有完整的功能，为应用程序提供分时的多进程的运行环境，配合特殊硬件定制的驱动程序，提供了强大的底层功能，包括虚拟内存技术，虚拟文件系统，安全的进程管理，完整的网络模块。此外，由于Linux操作系统

6、源代码公开，进行裁剪、构建时更加方便。　　图形系统是小型的×图形服务器，文件系统包括系统一个系统运行环境和各种相关工具。　　设备驱动程序接口：LINUX操作系统将设备区分为“字符设备”和“块设备”两大类，响应的驱动程序也分为字符驱动程序和图形驱动程序。字符设备包括RS232接口、键盘、显示器、触摸屏等。块设备包括FLASH驱动等。　　网络协议：TCP／IP是一个由四个层次组成的协议分层模型，从上到下分别为应用层，传输层(TCP)，网络层(IP)和数据链路层。TCP／IP协议包含了传输层(TCP)，网络层(IP)和数据链路层的一组协议，被称为TCP／IP

7、协议族。本协议实现了应用程序编程接口(SOCKET接口)，传输层的TCP协议和UDP协议，网络层的IP协议和数据链路层的PPP协议。　　应用控制程序：包括控制服务器，SQLITE数据库、IP自动搜索、WEB服务器等，将完成所有通讯任务、前端设备驱动、报警联动及实现各种控制功能，嵌入式SQLlTE数据库的运用，实现了快速存取卡号、人员进出信息处理，WEB服务器的应用使得用户无须安装任何软件，直接通过IE便可实现IP、网关等参数的修改。　　　　三、门禁系统管理功能　　　　由于硬件功能强大、完备，在实现门禁系统管理系统功能时非常方便，例如：　　快速授权，同时

8、对多个控制器及多个用户进行快速授权。　　可按门禁物理位置方便实现分片区控制管理；　　快速设防、