基于ARM和eCos的嵌入式WEB服務(wù)器設(shè)計(jì)

　　隨著現(xiàn)代通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)也越來(lái)越成熟，特別是基于TCP／IP通信協(xié)議的Web技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。我們可以用微控制器加以太網(wǎng)接口芯片，取代PC機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制，組成嵌入式Web Serv-er系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)傳感器自動(dòng)跟蹤各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的信息，把檢測(cè)到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中，并及時(shí)發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上；相關(guān)的工作人員就可以通過(guò)Web技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、管理和維護(hù)，從瀏覽器上直接監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行，這樣就大大提高了生產(chǎn)效率和管理水平。

　　為了實(shí)現(xiàn)WEB服務(wù)器的功能，嵌入式操作系統(tǒng)和一個(gè)可實(shí)現(xiàn)的TCP／IP協(xié)議棧是必需的，因此對(duì)嵌入式處理器提出了更高的要求。與傳統(tǒng)的8／16位單片機(jī)相比，ARM核處理器在運(yùn)算速度、功耗和存儲(chǔ)容量方面都有很大的優(yōu)勢(shì)，而且ARM核處理器可以很方便地實(shí)現(xiàn)嵌入式TCP／IP協(xié)議棧，所以ARM核處理器成為嵌入式Web服務(wù)器設(shè)備的首選處理器。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模型如圖1所示。

　　1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　ARM核處理器LPC2210基于支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入跟蹤的32／16位ARM7TDMI—S CPU。片內(nèi)有16 KBSRAM，通過(guò)外部存儲(chǔ)器接口配置成4組，每組的容量達(dá)16 MB。LPC2210采用144腳封裝，功耗極低，具有多個(gè)32位定時(shí)器、8路10位ADC、PWM輸出，最多可提供76個(gè)GPIO以及多達(dá)9個(gè)外部中斷引腳；采用3級(jí)流水線技術(shù)，極大地提高了指令執(zhí)行效率，通過(guò)可編程的片內(nèi)鎖相環(huán)(PLL)可實(shí)現(xiàn)最大60 MHz的CPU操作頻率。

　　LPC2210的EMC組合符合ARM公司的PL090標(biāo)準(zhǔn)，總線寬度可設(shè)置為8位、16位或32位，通常16位總線寬度的存儲(chǔ)器具有較高的性價(jià)比。

　　以Philips公司的ARM核處理器LPC2210為核心來(lái)實(shí)現(xiàn)嵌入式Web服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)接口芯片采用Realtek公司的NE2000兼容芯片RTL8019AS，它內(nèi)置了10BASE—T收發(fā)器，通過(guò)HR901170A器件接入以太網(wǎng)。硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　在圖1中，LPC2210擴(kuò)展了2 MB的NOR Flash(芯片型號(hào)為SST39VFl60)和8．MB PSRAM(芯片型號(hào)為MT45W4Mwl6)。為了方便調(diào)試及最終代碼的固化應(yīng)用，使用LPC2210外部存儲(chǔ)器接口BankO和Bankl的地址空間，通過(guò)片選信號(hào)選通nCE_F和nCE_R，來(lái)將地址空間Bank0和Bankl分別分配給PSRAM和Flash。通常將代碼固化到Flash，分配Flash為Bank0，PSRAM為Bankl，因?yàn)锽ank0可以用來(lái)引導(dǎo)程序的運(yùn)行。