基于ARM9內(nèi)核和嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò)投影機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

投影機(jī)網(wǎng)絡(luò)化正成為投影機(jī)發(fā)展過程中的一個(gè)重要趨勢(shì)， 通過標(biāo)配的有線及無線網(wǎng)絡(luò)接口或選配的網(wǎng)絡(luò)適配器， 用戶可以通過計(jì)算機(jī)更方便地向投影機(jī)傳送顯示控制信號(hào)， 在投影機(jī)上顯示輸出內(nèi)容， 可通過計(jì)算機(jī)來監(jiān)控管理投影機(jī)。

設(shè)計(jì)開發(fā)了一套用于投影機(jī)的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，利用Internet，通過對(duì)底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)編程和上層軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)， 客戶端可通過瀏覽器訪問嵌入式系統(tǒng)內(nèi)置的http 服務(wù)器， 將投影機(jī)的相關(guān)參數(shù)直觀實(shí)時(shí)地在Web 頁面上顯示出來，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于投影機(jī)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)顯示參數(shù)的設(shè)置。

　　1 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)

　　嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同通用型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比具有以下特點(diǎn)：

　　(1) 嵌入式系統(tǒng)通常面向特定應(yīng)用。與通用型系統(tǒng)的最大不同是嵌入式CPU 大多工作在為特定用戶群設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中， 它通常具有低功耗、體積小、集成度高等特點(diǎn)， 能夠把通用CPU 中許多由板卡完成的功能集成在芯片內(nèi)部， 從而有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)趨于小型化， 移動(dòng)能力大大增強(qiáng)， 與網(wǎng)絡(luò)的耦合也越來越緊密。

　　(2) 嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物。這一點(diǎn)決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。

　　(3) 嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計(jì)，量體裁衣、去除冗余， 力爭(zhēng)在同樣的硅片面積上實(shí)現(xiàn)更高的性能， 這樣才能在具體應(yīng)用中對(duì)處理器的選擇更具有競(jìng)爭(zhēng)力。

　　(4) 嵌入式系統(tǒng)與具體應(yīng)用有機(jī)結(jié)合， 它的升級(jí)換代也是與具體產(chǎn)品同步進(jìn)行的， 因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場(chǎng)， 一般具有較長的生命周期。

　　(5) 為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性， 嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)中， 而不是存儲(chǔ)于磁盤等載體中。

　　(6) 嵌入式系統(tǒng)本身不具備自舉開發(fā)能力， 設(shè)計(jì)完成以后用戶通常不能對(duì)其中的程序功能進(jìn)行修改， 必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開發(fā)。

　　2 嵌入式投影機(jī)系統(tǒng)的組成

　　本系統(tǒng)采用目前比較流行的ARM 處理器和嵌入式Linux 操作系統(tǒng)平臺(tái)， 對(duì)投影機(jī)進(jìn)行信息采集， 并向局域網(wǎng)中的投影機(jī)發(fā)出控制命令。在ARM 處理器的NANDFlash 中， 固化了嵌入式Linux 操作系統(tǒng)和http 服務(wù)器，可以將投影機(jī)的投影信息及時(shí)地傳輸給用戶， 同時(shí)用戶可以方便地通過瀏覽器修改投影機(jī)的投影參數(shù)。

　　首先，用戶在瀏覽器中輸入已經(jīng)聯(lián)入局域網(wǎng)的投影機(jī)嵌入式模塊的IP 地址， 向嵌入式模塊的http 服務(wù)器提出連接請(qǐng)求，輸入正確的用戶名和密碼之后，用戶就可以登錄系統(tǒng)進(jìn)行控制。當(dāng)用戶登錄系統(tǒng)之后，嵌入式模塊首先會(huì)通過IPC (進(jìn)程間通信) 的方式和投影機(jī)的核心模塊通信，投影機(jī)設(shè)備將當(dāng)前投影參數(shù)讀取出來，然后將參數(shù)通過IPC(進(jìn)程間通信)發(fā)送給嵌入式模塊，嵌入式模塊通過TCP/IP 協(xié)議棧將參數(shù)返回給瀏覽器， 用戶則通過Web 頁面直觀實(shí)時(shí)地查看投影機(jī)當(dāng)前的投影信息。用戶也可以選擇對(duì)投影機(jī)的投影信息進(jìn)行修改， 如增加投影機(jī)投影亮度、對(duì)比度、選擇Auto Keystone 方式等。

　　系統(tǒng)的整體框架如圖1 所示。

　　圖1 系統(tǒng)整體架構(gòu)