以ARM7為核心的嵌入式工控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

3 嵌入式工控Web服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)
3．1 嵌入式Web服務(wù)器的基本實(shí)現(xiàn)
嵌入式Web服務(wù)器可基于Socket套接字來(lái)開(kāi)發(fā)，它主要由初始化模塊、監(jiān)聽(tīng)模塊、請(qǐng)求解析模塊、腳本引擎模塊、輸出模塊和命令模塊等組成，各模塊之間的關(guān)系如圖4所示。

μClinux下主要有三個(gè)Web服務(wù)器：httpd、thttpd和Boa。其中httpd是最簡(jiǎn)單的一個(gè)Web服務(wù)器，它的功能最弱，不支持認(rèn)證，不支持CGI。thttpd和Boa都支持認(rèn)證、CGI等。功能都比較齊全。其中boa是一個(gè)單任務(wù)的http服務(wù)器，源代碼開(kāi)放，性能比較高，占用系統(tǒng)資源也比較少。boa服務(wù)器在接收到請(qǐng)求時(shí)，不啟動(dòng)多個(gè)服務(wù)器進(jìn)程處理多個(gè)請(qǐng)求，而在一個(gè)進(jìn)程內(nèi)處理所有服務(wù)請(qǐng)求。為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)Web技術(shù)，可選擇實(shí)現(xiàn)一個(gè)支持CGI的、非常適合于嵌入式系統(tǒng)的Boa WebServer。然后再通過(guò)CGI用C語(yǔ)言進(jìn)行編程，就可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)WEB。
3．2 boa Web Server的移置
boa是一個(gè)單任務(wù)的http服務(wù)器，源代碼開(kāi)放、性能高。目前，μC1inux的代碼中已經(jīng)包含boa的源代碼。在μClinux下實(shí)現(xiàn)Boa時(shí)，需要對(duì)Boa做一些配置和修改。boa服務(wù)器的核心文件主要有boa．conf和mime．types，本設(shè)計(jì)主要通過(guò)對(duì)boa．conf和mime．types文件進(jìn)行修改來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3．3 編譯內(nèi)核
配置過(guò)程完成后，便可重新編譯內(nèi)核。編譯時(shí)先選中Boa選項(xiàng)，并把編譯好的內(nèi)核下載到開(kāi)發(fā)板，再啟動(dòng)μClinux，完成IP配置，啟動(dòng)BoaWeb Server，然后就可以通過(guò)IE訪問(wèn)你的網(wǎng)頁(yè)了。如果想啟動(dòng)μClinux時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)Boa Web Server，則可修改rc文件，并進(jìn)入／μClinux-ams ung／ven-dors／Samsung／S3C44BOX目錄，再在運(yùn)行腳本rc中增加如下兩行：
“ifconfig eth0 192．168．1．10
boa-c／home／”
修改后，重新編譯內(nèi)核，再下載到目標(biāo)系統(tǒng)運(yùn)行。這樣，運(yùn)行μClinux后，不需要配置就可以直接通過(guò)IE來(lái)訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)了。
3．4 μClinux下的CGI監(jiān)控技術(shù)
通過(guò)CGI(通用網(wǎng)關(guān)接口)可為Web服務(wù)器提供一個(gè)執(zhí)行外部程序的通道，這種服務(wù)端技術(shù)可使瀏覽器和服務(wù)器之間具有交互性。CGI程序?qū)儆谕獠砍绦颍枰幾g成可執(zhí)行文件才能在服務(wù)端運(yùn)行。瀏覽器可將用戶(hù)輸入的數(shù)據(jù)送到Web服務(wù)器，Web服務(wù)器再將數(shù)據(jù)用STDIN送給CGI程序。在執(zhí)行CGI程序后，還會(huì)訪問(wèn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一些文檔，最后使用STDOUT輸出HTML形式的結(jié)構(gòu)文件，再經(jīng)Web服務(wù)器送回瀏覽器，即可顯示給用戶(hù)。
若CGI程序是本地程序，也需要編譯成可執(zhí)行文件，以便在被CGI調(diào)用時(shí)運(yùn)行。Web服務(wù)器將用戶(hù)數(shù)據(jù)傳輸給CGI程序，并重定向CGI程序的輸出到Web頁(yè)，這樣，CGI程序在處理時(shí)，再將數(shù)據(jù)封裝成HTML形式發(fā)送到輸出，從而在客戶(hù)端看到對(duì)應(yīng)的Web頁(yè)。
訪問(wèn)者可通過(guò)CGI程序遠(yuǎn)程控制數(shù)碼管(模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的控制)，并顯示相應(yīng)的數(shù)字。在CGI程序的編寫(xiě)中，每個(gè)程序的大致框架都比較類(lèi)同，其CGI程序流程如圖5所示，它主要是遵循HTTP協(xié)議的通訊。也包括對(duì)輸入輸出的讀寫(xiě)和控制。

3．5 嵌入式工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
基于Internet的遠(yuǎn)程監(jiān)控有代理方案和嵌入式方案兩種實(shí)現(xiàn)方案。兩種實(shí)現(xiàn)方案均采用三層B／S體系結(jié)構(gòu)，即表示層、應(yīng)用邏輯層和數(shù)據(jù)層。三層B／S體系結(jié)構(gòu)可避免兩層體系結(jié)構(gòu)中客戶(hù)端程序單獨(dú)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用邏輯而產(chǎn)生的冗余；應(yīng)用邏輯可在應(yīng)用邏輯層上而不是在客戶(hù)層上實(shí)現(xiàn)。由于表示層與應(yīng)用邏輯相分離，因而降低了網(wǎng)絡(luò)傳送的信息量，使系統(tǒng)具有更高的可伸縮性、可維護(hù)性和靈活性。本文討論的嵌入式方案的基本結(jié)構(gòu)如圖6所示。

4 結(jié)束語(yǔ)
本文推出的方案對(duì)每臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備均配有微型嵌入式Web服務(wù)器，可負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)以及與監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。該方案的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)量不受限制等。