基于嵌入式Linux的機房遠程監(jiān)測系統(tǒng)研究

2. 2. 4 遠程監(jiān)控端系統(tǒng)配置

遠程網(wǎng)絡上的監(jiān)控端為通用的PC 機和IE 瀏覽器，B /S 模式架構為人機交互提供了友好的交互平臺，用戶通過Internet 進行遠程監(jiān)控。

2. 3 系統(tǒng)軟件平臺

系統(tǒng)采用源碼開放、安全性及可靠性好、具有廣泛硬件和網(wǎng)絡支持及完整開發(fā)工具的Linux 系統(tǒng)作為嵌入式系統(tǒng)平臺。

嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)通常采用宿主機－ 目標機的交叉編譯調試方式。系統(tǒng)構建主要包括： 交叉編譯器的選擇和安裝； NFS 網(wǎng)絡文件系統(tǒng)的配置； 內核、Bootloader 和文件系統(tǒng)的編譯和移植等。內核采用Linux －2. 6. 30. 4 版本； 系統(tǒng)引導加載程序采用U － boot － 1. 1. 6; 文件系統(tǒng)采用可靠性和可移植性好的YAFFS 文件系統(tǒng)。

3 驅動程序設計開發(fā)

在搭建好嵌入式Linux 系統(tǒng)平臺基礎上，進行機房遠程監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集相關開工作。主要包括溫度數(shù)據(jù)采集和圖像采集驅動程序的設計和采集程序的設計與實現(xiàn)。設備驅動程序是操作系統(tǒng)內核與機器硬件之間的接口，它為應用程序屏蔽了硬件的細節(jié)。

3. 1 DS18B20 驅動程序設計

DS18B20 通過溫度對振蕩器的頻率影響來測量溫度，而傳感器對溫度的采集則由ARM 控制DS18B20完成。由于DS18B20 采用單總線數(shù)據(jù)傳輸方式，所以ARM 芯片對DS18B20 的每步操作都要保證特定的讀寫時序，按照單總線的操作協(xié)議來進行。

首先初始化總線，跳過Rom（ 總線上只有一個DS18B20） ，啟動DS18B20 進行溫度轉換，復位，繼續(xù)跳過Rom，發(fā)讀溫度指令，讀取溫度數(shù)據(jù)，最后進行溫度的進一步處理及轉換。溫度采集驅動中用到的主要函數(shù)：

（ 1） 初始化函數(shù)unsigned char DS18B20 Init （ void） ，此函數(shù)復位DS18B20 數(shù)據(jù)線，檢測溫度傳感器DS18B20 的存在，主CPU 發(fā)送500 微秒的低電平信號后釋放，檢測到總線上脈沖的上升沿后，DS18B20 等待50 微秒，發(fā)出200 微秒低脈沖，CPU 收到此信號表示復位成功。

（ 2） void DS18B20 WriteOneByte（ unsigned char data） 或數(shù)據(jù)到溫度芯片DS18B20，即發(fā)送一個字節(jié)。

（ 3） unsigned char DS18B20 ReadOneByte（ void） ，從溫度芯片DS18B20 讀配置或數(shù)據(jù)，即讀一個字節(jié)。

（ 4） unsigned int DS18B20 ReadTemperature（ void） 讀溫度函數(shù)。如果電路中只有一個DS18B20，則不需要多個器件的ID 識別，直接進行溫度轉換，DS18B20 溫度轉換需要時問，所以此處需要延時一定時間。

其基本處理流程如圖2 所示。

驅動程序與硬件設備的接口由file_operation 結構定義，其結構如下：

static struct file_operations s3c2440_18b20_fops = {

. owner = THIS_MODULE，

. open = s3c2440_18b20_open，

. read = s3c2440_18b20_read，

. write = s3c2440_18b20_write，

. release = s3c2440_18b20_release，

} ;

struct file_operations 這個結構的每一個成員都對應一個_系統(tǒng)調用，用戶進程利用系統(tǒng)調用對設備文件進行操作，系統(tǒng)調用通過設備文件的主設備號找到相應的設備驅動程序，讀取這個數(shù)據(jù)結構里面相應的函數(shù)指針，把控制權交給該函數(shù)。