基于ARM和uClinux的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)

本文以ARM核的32位嵌入式微處理器作為硬件平臺，結(jié)合無線通信技術(shù)，通過移植嵌入式操作系統(tǒng)mClinux，并在其上開發(fā)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序、應(yīng)用程序和嵌入式Web服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)方便、實(shí)用的家庭網(wǎng)關(guān)。

系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

家庭網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,它以三星公司的32位RISC處理器S3C44B0X為核心，通過外擴(kuò)存儲(chǔ)器(Flash / SDRAM)、藍(lán)牙模塊、液晶顯示屏、小鍵盤、以太網(wǎng)接口模塊、電話語音控制模塊和紅外收發(fā)模塊等來構(gòu)建硬件平臺，并可實(shí)現(xiàn)多種控制方式。

圖1 家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1) 在本地用鍵盤及顯示器進(jìn)行控制：系統(tǒng)設(shè)有16按鍵和一塊128×32點(diǎn)陣的液晶顯示器，便于用戶在本地進(jìn)行狀態(tài)的設(shè)置和查詢，如數(shù)據(jù)查詢、電器控制等。
2) 在本地的紅外遙控：通過具有自學(xué)習(xí)功能的紅外遙控模塊，能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)家電的紅外遙控。
3) 遠(yuǎn)程的電話語音控制：這是一種基于公共電話交換網(wǎng)(PSTN)的電話遠(yuǎn)程控制，用于電話的指令控制，如遠(yuǎn)程控制家電、電話報(bào)警等。
4) 基于Internet的遠(yuǎn)程控制：采用瀏覽器端/服務(wù)器端結(jié)構(gòu)(B/S結(jié)構(gòu))，用戶可直接用Windows自帶的IE瀏覽器作為客戶端程序，以達(dá)到隨時(shí)隨地進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的目的。
無線通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)最理想的技術(shù)，它可以省去在家庭內(nèi)部重新布線的麻煩。在本家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)中，采用藍(lán)牙模塊作為無線通信模塊與底層的各功能模塊相互通訊。

硬件電路組成

本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括以S3C44B0X嵌入式微處理器為核心所搭建的基本硬件平臺，以及藍(lán)牙通信、電話語音控制和紅外遙控等模塊的硬件設(shè)計(jì)。