PAGEPAGE2基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專(zhuān)用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機(jī)的流量控制器的開(kāi)發(fā)基于MSP430單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計(jì)基于MSP430單片機(jī)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與回放功能的嵌入式電子血壓計(jì)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的氨分解率檢測(cè)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)鍋爐的單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)控制的電磁振動(dòng)式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)技術(shù)的WDR-01型聚氨酯導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀的研制一種RISC結(jié)構(gòu)8位單片機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的公寓用電智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的溫度測(cè)控系統(tǒng)在溫室大棚中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的數(shù)字化超聲電源的研制基于ADμC841單片機(jī)的防爆軟起動(dòng)綜合控制器的研究基于單片機(jī)控制的井下低爆綜合保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的空調(diào)器故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的尋呼機(jī)編碼器單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的魯棒MRACS及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用研究自適應(yīng)控制的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)方法及基上隅角瓦斯積聚處理中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的鍋爐智能控制器的設(shè)計(jì)與研究超精密機(jī)床床身隔振的單片機(jī)主動(dòng)控制PIC單片機(jī)在空調(diào)中的應(yīng)用單片機(jī)控制力矩加載控制系統(tǒng)的研究項(xiàng)目論證，項(xiàng)目可行性研究報(bào)告，可行性研究報(bào)告，項(xiàng)目推廣，項(xiàng)目研究報(bào)告，項(xiàng)目設(shè)計(jì)，項(xiàng)目建議書(shū)，項(xiàng)目可研報(bào)告，本文檔支持完整下載，支持任意編輯！選擇我們，選擇成功！項(xiàng)目論證，項(xiàng)目可行性研究報(bào)告，可行性研究報(bào)告，項(xiàng)目推廣，項(xiàng)目研究報(bào)告，項(xiàng)目設(shè)計(jì)，項(xiàng)目建議書(shū)，項(xiàng)目可研報(bào)告，本文檔支持完整下載，支持任意編輯！選擇我們，選擇成功！單片機(jī)論文，畢業(yè)設(shè)計(jì)，畢業(yè)論文，單片機(jī)設(shè)計(jì)，碩士論文，研究生論文，單片機(jī)研究論文，單片機(jī)設(shè)計(jì)論文，優(yōu)秀畢業(yè)論文，畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，畢業(yè)過(guò)關(guān)論文，畢業(yè)設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明，畢業(yè)論文，單片機(jī)論文，基于單片機(jī)論文，畢業(yè)論文終稿，畢業(yè)論文初稿，本文檔支持完整下載，支持任意編輯！本文檔全網(wǎng)獨(dú)一無(wú)二，放心使用，下載這篇文檔，定會(huì)成功！目錄引言 1第一章嵌入式系統(tǒng)概述 21.1嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn) 21.1.1專(zhuān)用性強(qiáng) 21.1.2實(shí)時(shí)性好 21.1.3可裁剪性好 21.1.4可靠性高 21.1.5功耗低 31.2嵌入式系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) 31.2.1硬件基本結(jié)構(gòu) 31.2.2軟件的層次結(jié)構(gòu) 4第二章智能家居概述 52.1研究背景 52.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 52.2.1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 52.2.2國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 6第三章嵌入式Linux 6第四章需求分析 74.1用戶(hù)需求 74.2需求分析 74.2.1GSM信息接收處理 74.2.2處理信息及畫(huà)面顯示 74.2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 8第五章智能家居基本模塊及解決方案 85.1智能家居的基本功能模塊 85.2家庭對(duì)外通信模塊 95.3家庭網(wǎng)關(guān)模塊 105.4家庭安全防范模塊 105.5家庭設(shè)備自動(dòng)控制模塊 11第六章模擬實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)計(jì) 116.1硬件選型 126.2硬件連接及測(cè)試 12第七章嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)的建立 147.1嵌入式系統(tǒng)交叉編譯環(huán)境的建立 147.2嵌入式Linux移植 157.2.1Linux移植流程 157.2.2Bootloader移植 157.2.3Linux內(nèi)核移植 167.2.4YAFFS2文件系統(tǒng)制作 19第八章模擬實(shí)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì) 208.1獲取短信內(nèi)容模塊 208.1.1接收短信模塊 20結(jié)論 25致謝 26參考文獻(xiàn) 27基于ARM9的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（監(jiān)控模塊）的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)黃杰摘要：智能家居（SmartHome）是以家為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、設(shè)備自動(dòng)化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。自動(dòng)化的智能家居不再是一幢被動(dòng)的建筑，相反，成了幫助主人盡量利用時(shí)間的工具，使家庭更為舒適、安全、高效和節(jié)能。關(guān)鍵詞：嵌入式智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)引言:許多人的概念里，智能家居離我們的生活似乎異常遙遠(yuǎn)，只是存在于高科技展覽會(huì)里的表演，或是富豪們向人們炫耀財(cái)富而展示的一種家居裝飾。事實(shí)上，近年來(lái)智能家居已開(kāi)始一步一步走進(jìn)越來(lái)越多的普通家庭。隨著科技的不斷完善，智能家居也跟著不斷完善發(fā)展。國(guó)外，智能家居在美國(guó)、德國(guó)、新加坡、日本等國(guó)都有廣泛應(yīng)用。目前在美國(guó)已有近4萬(wàn)戶(hù)家庭安裝了這一類(lèi)的“家庭智能系統(tǒng)”。在國(guó)內(nèi)，智能家居已經(jīng)走過(guò)了“概念期”，正是基于對(duì)智能家居市場(chǎng)發(fā)展前景的展望，使得智能家居不斷地納入各研發(fā)單位、房產(chǎn)開(kāi)發(fā)公司、網(wǎng)絡(luò)公司下期的開(kāi)發(fā)計(jì)劃，也是競(jìng)相銷(xiāo)售的賣(mài)點(diǎn)。隨著家居智能化系統(tǒng)的不斷完善，我們想象中的家中布滿(mǎn)線網(wǎng)的情形不會(huì)再有了，家里一個(gè)小小的的角落就可解決全部問(wèn)題。安裝一套智能家居，已經(jīng)不再是一個(gè)概念，而是生活中切切實(shí)實(shí)可以享受到的高科技帶來(lái)的便利生活體驗(yàn)。智能家居與普通家居相比，它不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間，還由原來(lái)的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供全方位的信息交換功能，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性，甚至為各種能源費(fèi)用節(jié)約資金。智能家居是數(shù)字家庭的一部分，只有將智能控制和上網(wǎng)功能集成起來(lái)，才形成真正意義上的數(shù)字家庭。數(shù)字家庭涉及的領(lǐng)域?qū)⒕C合生活中的娛樂(lè)、工作、投資理財(cái)、學(xué)習(xí)、醫(yī)療、教育等，是實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部、家庭和社會(huì)的實(shí)時(shí)性溝通的綜合系統(tǒng)。第一章嵌入式系統(tǒng)概述1.1嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)從嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)成上看，嵌入式系統(tǒng)是集軟硬件于一體的、可獨(dú)立工作的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；從外觀上看，嵌入式系統(tǒng)像是一個(gè)“可編程”的電子“器件”；從功能上看，它是對(duì)宿主對(duì)象進(jìn)行控制，使其具有“智能”的控制器。從應(yīng)用的角度看，嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比，有如下一些特點(diǎn)：1.1.1專(zhuān)用性強(qiáng)由于嵌入式系統(tǒng)通常是面向某個(gè)特定應(yīng)用的，所以嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件，尤其是軟件，都是為特定用戶(hù)群來(lái)設(shè)計(jì)的，它通常都具有某種專(zhuān)用性的特點(diǎn)。1.1.2實(shí)時(shí)性好目前，嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程控制、數(shù)據(jù)采集、傳輸通信等場(chǎng)合，主要用來(lái)對(duì)宿主對(duì)象進(jìn)行控制，所以都對(duì)嵌入式系統(tǒng)有或多或少的實(shí)時(shí)性。例如，對(duì)嵌入在武器裝各中的嵌入式系統(tǒng)、在火箭中的嵌入式系統(tǒng)、一些工業(yè)控制裝置中的控制系統(tǒng)等應(yīng)用中的實(shí)時(shí)性要求就極高。也正因?yàn)檫@種要求，在硬件上嵌人式系統(tǒng)極少使用存取速度慢的磁盤(pán)等存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器是用來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件，有了存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)才有記憶功能，才能保證正常工作。它根據(jù)控制器指定的位置存進(jìn)和取出信息，在軟件上更是加以精心設(shè)計(jì)，從而可使嵌入式系統(tǒng)快速地響應(yīng)外部事件。當(dāng)然，隨著嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的擴(kuò)展，有些系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求也并不是很高，例如近年來(lái)發(fā)展速度比較快的手持式計(jì)算機(jī)、掌上電腦等。但總體來(lái)說(shuō)，實(shí)時(shí)性是對(duì)嵌入式系統(tǒng)的普遍要求，是設(shè)計(jì)者和用戶(hù)重點(diǎn)考慮的一個(gè)重要指標(biāo)。1.1.3可裁剪性好從嵌人式系統(tǒng)專(zhuān)用性的特點(diǎn)來(lái)看，作為嵌入式系統(tǒng)的供應(yīng)者，理應(yīng)提供各式各樣的硬件和軟件以各選用。但是，這樣做勢(shì)必會(huì)提高產(chǎn)品的成本。為了既不提高成本，又滿(mǎn)足專(zhuān)用性的需要，嵌入式系統(tǒng)的供應(yīng)者必須采取相應(yīng)措施使產(chǎn)品在通用和專(zhuān)用之間進(jìn)行某種平衡。目前的做法是，把嵌人式系統(tǒng)硬件和操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)成可裁剪的，以便使嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)入員根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要來(lái)量體裁衣，去除冗余，從而使系統(tǒng)在滿(mǎn)足應(yīng)用要求的前提下達(dá)到最精簡(jiǎn)的配置。1.1.4可靠性高由于有些嵌入式系統(tǒng)所承擔(dān)的計(jì)算任務(wù)涉及產(chǎn)品質(zhì)量、人身設(shè)各安全、國(guó)家機(jī)密等重大事務(wù)，加之有些嵌入式系統(tǒng)的宿主對(duì)象要工作在無(wú)人值守的場(chǎng)合，例如危險(xiǎn)性高的工業(yè)環(huán)境中、內(nèi)嵌有嵌入式系統(tǒng)的儀器儀表。中、在人際罕至的氣象檢測(cè)系統(tǒng)中以及為偵察敵方行動(dòng)的小型智能裝置中等。所以與普通系統(tǒng)相比較，對(duì)嵌入式系統(tǒng)可靠性的要求極高。1.1.5功耗低有很多嵌入式系統(tǒng)的宿主對(duì)象都是一些小型應(yīng)用系統(tǒng)，例如移動(dòng)電話、PDA、MP3、飛機(jī)、艦船、數(shù)碼相機(jī)等，這些設(shè)各不可能配各容量較大的電源,因此低功耗一直是嵌入式系統(tǒng)最求的目標(biāo)。嵌入式系統(tǒng)的硬件部分看起來(lái)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)沒(méi)有什么區(qū)別，也由處理器、存儲(chǔ)器、外部設(shè)各、I/O接口、圖形控制器等部分組成。但根據(jù)嵌人式系統(tǒng)應(yīng)用上的特點(diǎn)，致使嵌人式系統(tǒng)在硬件的選用方面還是與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有較大區(qū)別的。為滿(mǎn)足嵌入式系統(tǒng)在速度、體積和功耗上的要求，像操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件、特殊數(shù)據(jù)等需要長(zhǎng)期保存的數(shù)據(jù)，通常不使用磁盤(pán)這類(lèi)具有大容量且速度較慢的存儲(chǔ)介質(zhì)，而大多使用EPROM、EEPROM或閃存（FlashMemory）。dsp是digitalsignalprocessor的簡(jiǎn)稱(chēng)，即數(shù)字信號(hào)處理器。它是用來(lái)完成實(shí)時(shí)信號(hào)處理的硬件平臺(tái)，能夠接受模擬信號(hào)將其轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，并能進(jìn)行一定形式的編輯，還具有可編程性。由于強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和快捷的運(yùn)行速度，dsp在信息科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。除了一些通用外圍芯片之外，為適應(yīng)專(zhuān)用性的要求，嵌入式系統(tǒng)通常還要使用一些專(zhuān)用外圍芯片。這些ASIC芯片一般是由具體設(shè)各生產(chǎn)商自行開(kāi)發(fā)的具有高速或高性能的專(zhuān)用芯片，也正是這些芯片形成了設(shè)各生產(chǎn)商的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。1.2嵌入式系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的硬件是嵌入式系統(tǒng)軟件環(huán)境運(yùn)行的基礎(chǔ)，它提供了嵌入式系統(tǒng)軟件運(yùn)行的物理平臺(tái)和通信接口；嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用軟件則是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，控制整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行、提供人機(jī)交互的信息等。由于嵌入式系統(tǒng)和實(shí)際應(yīng)用對(duì)象密切相關(guān)，而實(shí)際應(yīng)用非常繁雜，應(yīng)用也日新月異，很難用一種構(gòu)架或模型加以描述。1.2.1硬件基本結(jié)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的硬件架構(gòu)如圖1-1下半部分所示，是以嵌入式處理器為中心，配置存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備、通信模塊以及電源等必要的輔助接口組成。應(yīng)用程序應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）輸入輸出接口處理器/ARM核MMU/CacheSOC/SOPCUSBGPIOIISLCDUART和IrDAADC/DACFPGA/CPLDDSP/浮點(diǎn)運(yùn)算協(xié)處理器DMA電源管理人機(jī)交互接口LCD/觸摸屏、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、HAL、BSP文件系統(tǒng)/圖形用戶(hù)應(yīng)用程序接口驅(qū)動(dòng)層OS層應(yīng)用層軟件硬件以太網(wǎng)看門(mén)狗及復(fù)位電路Timer/RTCCANFlashEEPROMSDRAMSRAM內(nèi)存圖1.1典型的嵌入式系統(tǒng)組成嵌入式系統(tǒng)是“量身定做”的“專(zhuān)用計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)”，又不同于普通計(jì)算機(jī)組成，在實(shí)際應(yīng)用中的嵌入式系統(tǒng)硬件配置非常精簡(jiǎn)，除了微處理器和基本的外圍電路以外，其余的電路都可以根據(jù)需要和成本進(jìn)行“裁剪”、“定制化”（Customize），非常經(jīng)濟(jì)、可靠。嵌入式系統(tǒng)硬件核心是嵌入式微處理器，有時(shí)為了提高系統(tǒng)的信息處理能力，常常外接DSP和DSP協(xié)處理器（也可內(nèi)部集成）完成高性能信號(hào)處理。在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要盡可能的選擇能滿(mǎn)足系統(tǒng)功能接口的SoC芯片，這些SoC集成了大量的外圍USB、UART、以太網(wǎng)、AD/DA、IIS等功能模塊?？删幊唐舷到y(tǒng)SOPC(SystemOnProgrammableChip)結(jié)合了SoC和PLD、FPGA各自的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，使得系統(tǒng)具有可編程的功能，是可編程邏輯器件在嵌入式應(yīng)用中的完美體現(xiàn)，極大的提高了系統(tǒng)的在線升級(jí)、換代能力。因此現(xiàn)代嵌入式設(shè)計(jì)是以處理器/SoC/SOPC為核心，完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，其外圍接口包括存儲(chǔ)設(shè)備、通信接口設(shè)備、擴(kuò)展設(shè)備接口和輔助的機(jī)電設(shè)備（電源、連接器、傳感器等）構(gòu)成硬件系統(tǒng)。1.2.2軟件的層次結(jié)構(gòu)依據(jù)系統(tǒng)所提供的程序界面來(lái)編寫(xiě)應(yīng)用程序，可以大大的減少應(yīng)用程序員的負(fù)擔(dān)。對(duì)于使用操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，嵌入式系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)一般包含四個(gè)層面：設(shè)備驅(qū)動(dòng)層、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）、應(yīng)用程序接口（API）層、實(shí)際應(yīng)用程序?qū)?。?duì)于PC機(jī)，其開(kāi)機(jī)后的初始化處理器配置、硬件初始化等操作是由BIOS完成的，但對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，出于經(jīng)濟(jì)性、價(jià)格方面考慮一般不配置BIOS，因此我們必須自行編寫(xiě)完成這些工作的程序。這就是所需要的開(kāi)機(jī)程序，在嵌入式中稱(chēng)為BootLoader程序。系統(tǒng)加電復(fù)位后，幾乎所有的CPU都從由復(fù)位地址上取指令。比如，基于ARM7TDMI核的CPU在復(fù)位時(shí)通常都從地址0x00000000取它的第一條指令。而以處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)通常都有某種類(lèi)型的固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備被映射到這個(gè)預(yù)先設(shè)置好的地址上。因此在系統(tǒng)加電復(fù)位后，處理器將首先執(zhí)行BootLoader程序。BootLoader是系統(tǒng)加電后、操作系統(tǒng)內(nèi)核或用戶(hù)應(yīng)用程序運(yùn)行之前，首先必須運(yùn)行的一段程序代碼。通過(guò)這段程序，可以初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境設(shè)定在一個(gè)合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核、運(yùn)行用戶(hù)應(yīng)用程序準(zhǔn)備好正確的環(huán)境系統(tǒng)的啟動(dòng)通常有兩種方式：直接從Flash啟動(dòng)，將壓縮的內(nèi)存映像文件從Flash（為節(jié)省Flash資源、提高速度）中復(fù)制、解壓到RAM，再?gòu)腞AM啟動(dòng)。當(dāng)電源打開(kāi)時(shí)，一般的系統(tǒng)會(huì)去執(zhí)行ROM（應(yīng)用較多的是Flash）里面的啟動(dòng)代碼。這些代碼是用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的，其主要作用在于初始化CPU和板上的必備硬件如內(nèi)存、中斷控制器等。第二章智能家居概述2.1研究背景智能家居（SmartHome）是以家為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ⒆詣?dòng)化，智能化于一體的高效、舒適、安全、便利的家居環(huán)境。自動(dòng)化的智能家居不再是一幢被動(dòng)的建筑，相反，成了幫助主人盡量利用時(shí)間的工具，使家庭更為舒適、安全、高效和節(jié)能。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，即提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間，還提供全方位的信息交互功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性。2.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀2.2.1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀自從世界上第一幢智能建筑1984年在美國(guó)出現(xiàn)后，美國(guó)、加拿大、歐洲、澳大利亞和東南亞等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家先后提出了各種智能家居的方案。智能家居在美國(guó)、德國(guó)、新加坡、日本等國(guó)都有廣泛應(yīng)用。

1998年5月新加坡舉辦的“98亞洲家庭電器與電子消費(fèi)品國(guó)際展覽會(huì)”上，通過(guò)在場(chǎng)內(nèi)模擬“未來(lái)之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系統(tǒng)。它的系統(tǒng)功能包括三表抄送功能、安防報(bào)警功能、可視對(duì)講功能、監(jiān)控中心功能、家電控制功能、有線電視接入、電話接入、住戶(hù)信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布線箱、寬帶網(wǎng)接入和統(tǒng)軟件配置等。這種“未來(lái)之家”家庭智能化系統(tǒng)，市場(chǎng)真正啟動(dòng)尚需時(shí)日。目前在新加坡也有近30個(gè)社區(qū)(住宅小區(qū))近5000戶(hù)的家庭采用了“家庭智能化系統(tǒng)”，美國(guó)已有近四萬(wàn)戶(hù)家庭安裝了這一類(lèi)的“家庭智能化系統(tǒng)”，相信到了21世紀(jì)將會(huì)有更多的住宅安裝上這一類(lèi)高科技智能化系統(tǒng)產(chǎn)品。目前美國(guó)有一種占據(jù)市場(chǎng)主流的產(chǎn)品X-10，銷(xiāo)售已超過(guò)1億個(gè)，設(shè)計(jì)戶(hù)型為單體別墅，應(yīng)用多為舊房改造，僅在美國(guó)便有超過(guò)400萬(wàn)個(gè)家庭在使用。但這些產(chǎn)品技術(shù)限制較多，并不適合在我國(guó)原樣照搬使用應(yīng)用。三星從今年春節(jié)后，開(kāi)始在中、韓兩國(guó)同時(shí)推出其智能家居系統(tǒng)，通過(guò)機(jī)頂盒和網(wǎng)絡(luò)，將家居自動(dòng)化控制、信息家電、安防設(shè)備以及娛樂(lè)和信息中心這四部分集成一個(gè)全面的，面向?qū)拵Щヂ?lián)網(wǎng)的家居控制網(wǎng)絡(luò)。2.2.2國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀在我國(guó)，智能化住宅和智能化家居雖然起步比較晚，但發(fā)展速度很快。80年代，我國(guó)居住條件非常困難，根本談不上智能化的問(wèn)題。80年代初所建成的住宅，其電器設(shè)計(jì)內(nèi)容僅在以下方面:樓房照明系統(tǒng)、高層供水泵控制系統(tǒng)和消防泵控制系統(tǒng)。用戶(hù)電量的計(jì)量和收費(fèi)，采用房管部門(mén)或住戶(hù)輪流抄表收費(fèi)的方式。生活用水的計(jì)量則主要是按戶(hù)或按人口數(shù)收費(fèi)。弱電系統(tǒng)也是從80年代開(kāi)始才陸續(xù)設(shè)置電話配線和公用電視天線系統(tǒng)。80年代末90年代初，我國(guó)家庭基本實(shí)現(xiàn)電器化，住宅內(nèi)的弱電系統(tǒng)有所增加，如對(duì)講系統(tǒng)等。到了90年代末，電腦、有線電視、機(jī)頂盒、移動(dòng)通信等數(shù)字化通信產(chǎn)品開(kāi)始走進(jìn)家庭。2000年9月7-8日，由信息產(chǎn)業(yè)部組織，在四川省綿陽(yáng)市召開(kāi)了國(guó)家經(jīng)貿(mào)委2000年國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃—“家庭信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目工作會(huì)議。2002年由建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心和中國(guó)建筑科學(xué)研究院主編的《居住區(qū)智能化系統(tǒng)配置與技術(shù)要求(審查稿)》己送審，等待批準(zhǔn)。建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心正在牽頭編制行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“居住區(qū)智能化產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)要求”。2002年建設(shè)部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)智能建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)推廣中心組織編制了《建設(shè)行業(yè)智能建筑試點(diǎn)項(xiàng)目住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)工程驗(yàn)收評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)》作為建設(shè)行業(yè)智能建筑試點(diǎn)項(xiàng)目住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)工程驗(yàn)收評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。第三章嵌入式Linux嵌入式linux是將日益流行的Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪修改，使之能在嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行的一種操作系統(tǒng)。嵌入式linux既繼承了Internet上無(wú)限的開(kāi)放源代碼資源，又具有嵌入式操作系統(tǒng)的特性。嵌入式Linux的特點(diǎn)是版權(quán)費(fèi)免費(fèi);購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用媒介成本技術(shù)支持全世界的自由軟件開(kāi)發(fā)者提供支持網(wǎng)絡(luò)特性免費(fèi)，而且性能優(yōu)異，軟件移植容易，代碼開(kāi)放，有許多應(yīng)用軟件支持，應(yīng)用產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期短，新產(chǎn)品上市迅速，因?yàn)橛性S多公開(kāi)的代碼可以參考和移植，實(shí)時(shí)性能RT_LinuxHardhatLinux等嵌入式Linux支持，實(shí)時(shí)性能穩(wěn)定性好安全性好。嵌入式Linux的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，主要的應(yīng)用領(lǐng)域有：信息家電、PDA、機(jī)頂盒、DigitalTelephone、AnsweringMachine、ScreenPhone、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、Ethernet、SwitchesRouterBridge、Hub、Remoteaccessservers、ATM、Framerelay、遠(yuǎn)程通信、醫(yī)療電子、交通運(yùn)輸、計(jì)算機(jī)外設(shè)、工業(yè)控制、航空航天領(lǐng)域等。第四章需求分析4.1用戶(hù)需求系統(tǒng)需要完成的任務(wù)有：接收和處理單片機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的傳感器信息；處理傳感器信息并通過(guò)短信發(fā)送給手機(jī)；通過(guò)GSM接收和發(fā)送短信數(shù)據(jù)；分析處理接收到的短信，得出相應(yīng)操作信息發(fā)送給單片機(jī)并將操作反饋給手機(jī)；在TFT-LCD上構(gòu)建圖形窗口，建立操作界面。4.2需求分析本課題主要解決接收和發(fā)送短信并在TFT-LCD上顯示。由于監(jiān)控程序運(yùn)行在嵌入式Linux下，這就涉及到Linux下與GSM模塊通信問(wèn)題。需要構(gòu)建定位圖形窗口，涉及到窗體應(yīng)用程序的編寫(xiě)。4.2.1GSM信息接收處理

基本功能為初始化Linux串口配置，接收串口發(fā)送過(guò)來(lái)的信息，進(jìn)行字符串分析處理，分離出當(dāng)前信息，以備圖形窗體程序使用。4.2.2處理信息及畫(huà)面顯示基本功能包括實(shí)現(xiàn)直觀的窗體界面，顯示當(dāng)前傳感器狀態(tài)值，顯示接收到的短信。4.2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)上述分析，系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖4.1所示：圖4.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖第五章智能家居基本模塊及解決方案5.1智能家居的基本功能模塊目前的智能家居行業(yè)，首先，處于一個(gè)初始發(fā)展時(shí)期，國(guó)際社會(huì)暫時(shí)還沒(méi)有形成一個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn);其次，智能家居的應(yīng)用場(chǎng)所一家庭住宅或住宅小區(qū)，不同的實(shí)際環(huán)境也對(duì)智能家居提出了不同的要求與解決辦法;此外，居民都希望能夠?qū)χ悄芗揖舆M(jìn)行個(gè)性化配置，滿(mǎn)足自身的特殊需求。這樣的形勢(shì)，致使開(kāi)發(fā)商在實(shí)施智能家居時(shí)的方式、范圍及側(cè)重點(diǎn)也不盡相同。有些用戶(hù)比較注重家電的智能控制，而有些用戶(hù)可能更加關(guān)心家庭安全防范，還有些用戶(hù)則希望建立相對(duì)全面的智能家居系統(tǒng)，滿(mǎn)足多方面的需求。功能模塊見(jiàn)下圖。圖5.1功能模塊圖圖5.1是根據(jù)課題充分分析現(xiàn)有的智能家居解決方案，結(jié)合自己的調(diào)查研究，從中提取出四個(gè)最為基本的功能模塊:家庭對(duì)外通信模塊、家庭網(wǎng)關(guān)模塊、家庭安全防范模塊、家庭設(shè)備自動(dòng)控制模塊，并在此基礎(chǔ)上確定自己的智能家居解決方案。傳統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)是為了滿(mǎn)足住戶(hù)方便性的要求，一般是為了實(shí)現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程控制的目的，所以只包括“家庭對(duì)外通信模塊”、“家庭網(wǎng)關(guān)模塊”、“家庭自動(dòng)控制模塊”，隨著近年來(lái)盜竊等現(xiàn)象的愈演愈烈，用戶(hù)又提出了家庭安防的要求，而近年來(lái)通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等技術(shù)的不斷發(fā)展使這種要求能夠成為現(xiàn)實(shí)。所以課題的解決方案中考慮到了用戶(hù)對(duì)家庭安防的需要，在傳統(tǒng)模塊劃分的基礎(chǔ)上增加了“家庭安防模塊”。下文結(jié)合國(guó)內(nèi)外功能模塊的實(shí)現(xiàn)方式，將對(duì)各模塊做詳細(xì)分析與評(píng)述，最終提出自己實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的技術(shù)路線。5.2家庭對(duì)外通信模塊智能家居的最終目的都是為“滿(mǎn)足人們對(duì)舒適、方便、高效和符合綠色環(huán)境保護(hù)的需求”，其中“方便”要求家庭內(nèi)部系統(tǒng)能夠通過(guò)家庭對(duì)外接口，實(shí)現(xiàn)家庭外部的遠(yuǎn)程控制。家庭對(duì)外通信模塊的作用在于此，它在智能家居系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色。具體來(lái)講，該模塊的功能是提供一個(gè)家庭內(nèi)部與外部的通信鏈路，通信的內(nèi)容是數(shù)據(jù)信息或指令信息，常用的通信媒介有電話、GSM短信、Internet等。隨著新技術(shù)的發(fā)展，家庭對(duì)外通信模塊從功能和方式上得到了豐富:功能上，過(guò)去只是完成簡(jiǎn)單指令信息的單方傳輸，現(xiàn)在更多的是提供數(shù)據(jù)信息的通信，包括通信交流、商務(wù)、娛樂(lè)、教育、醫(yī)療保險(xiǎn)等;方式上，從電話通信到Internet通信，再到GSM手機(jī)短信通信，越來(lái)越體現(xiàn)出通信方法的多樣化和簡(jiǎn)便化。本課題選擇將GSM短信與Internet相結(jié)合的方式作為智能家居遠(yuǎn)程控制方式(這也正是本課題的特點(diǎn)之一)，也就是將手機(jī)短信通過(guò)Internet發(fā)到能連網(wǎng)的家庭網(wǎng)關(guān)上，當(dāng)然這需要用到一個(gè)中介:SP技術(shù)。這種設(shè)計(jì)主要基于以下幾點(diǎn)考慮:(1)GSM短信不受環(huán)境限制，只要手機(jī)有信號(hào)的地方都可以隨時(shí)隨地發(fā)送，而且其成本低廉，所以應(yīng)該充分利用;(2)GSM短信控制方式，大多數(shù)設(shè)計(jì)者都是利用在家庭網(wǎng)關(guān)上插GPRS模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)與手機(jī)之間的通信，這樣做有兩大缺點(diǎn):一是增加GPRS模塊就增加了系統(tǒng)的成本，二是對(duì)GPRS的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)增大了開(kāi)發(fā)的難度。(3)近年來(lái)新出現(xiàn)的SP中介組織使短信在Internet上傳輸成為可能，而且它還提供方便的程序接口，幫助用戶(hù)在能連網(wǎng)的PC機(jī)或嵌入式網(wǎng)關(guān)上獲取短信內(nèi)容，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)GSM短信的控制功能。同時(shí)，使用SP服務(wù)收費(fèi)低、也免去了對(duì)硬件的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)。5.3家庭網(wǎng)關(guān)模塊家庭網(wǎng)絡(luò)就是在家庭內(nèi)部通過(guò)適當(dāng)?shù)慕M網(wǎng)技術(shù)把家庭網(wǎng)關(guān)(ResidentialGateway,RG)與其他設(shè)備組成可以進(jìn)行信息交換的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)絡(luò)相連，形成面向家庭的業(yè)務(wù)提供平臺(tái)。在智能家居的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，家庭網(wǎng)關(guān)占據(jù)至關(guān)重要的位置。家庭網(wǎng)關(guān)是連接外部公網(wǎng)和家庭私網(wǎng)的關(guān)口，既負(fù)責(zé)家庭內(nèi)部對(duì)公網(wǎng)的訪問(wèn)和交互，又負(fù)責(zé)用戶(hù)從公網(wǎng)上對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)和控制，另外還要負(fù)責(zé)家庭內(nèi)部設(shè)備的互連、互控等操作，因此，家庭網(wǎng)關(guān)成為智能家居研究的重點(diǎn)。本課題是選擇三星公司生產(chǎn)的S3C2410芯片作為嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)，它的ARM內(nèi)核是ARM920T。之所以選擇該芯片是基于以下幾點(diǎn)考慮；(1)它帶有MMU，支持WindowsCE和大部分的Linux操作系統(tǒng)；(2)它主頻達(dá)到202MHZ，能夠滿(mǎn)足一般家庭網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?3)它具有三通道的UART口，每個(gè)UART口都支持IrDAL0協(xié)議，為紅外通信提供接口；(4)它大約有上百個(gè)GPIO口可供用戶(hù)使用，使多個(gè)家用電器的接入網(wǎng)關(guān)成為可能；(5)它還有一個(gè)loom的以太網(wǎng)口，使家庭網(wǎng)關(guān)能夠輕松接入Internet。5.4家庭安全防范模塊安全防范就是保障人們?cè)谏a(chǎn)、生活和一切社會(huì)活動(dòng)中人身生命、財(cái)產(chǎn)和生產(chǎn)、生活設(shè)施不受侵犯，防止侵害行為的總稱(chēng)。智能家居在滿(mǎn)足人們舒適、方便生活的同時(shí)，也要求為家庭提供安全防范方面的保障。它包含的內(nèi)容有防止入侵、盜竊、破壞、爆炸等，它的原則是“以防為主，打防并舉”，安全防范工作貫徹“人防、技防、物防”相結(jié)合的方針政策。因此，智能家居將家庭安全防范模塊定義為其四個(gè)基本要素之一。課題將安全防范的內(nèi)容分為兩部分，分別是家庭內(nèi)部環(huán)境安全、家庭對(duì)外非法入侵預(yù)防，這兩方面都體現(xiàn)了現(xiàn)代技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用。課題中，由于實(shí)驗(yàn)條件等的限制，并沒(méi)有對(duì)安防模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在此提出一套可行的安防方案，可供以后繼續(xù)研究實(shí)踐:(1)住宅內(nèi)部采用被動(dòng)紅外探測(cè)器、可燃?xì)怏w探測(cè)器、溫/濕度傳感器；(2)住宅外部可選擇窗磁、門(mén)磁開(kāi)關(guān)、紅外探測(cè)器、玻璃破碎探測(cè)器、雙鑒探測(cè)器等；(3)住宅內(nèi)外部的探測(cè)裝置與報(bào)警控制器通過(guò)無(wú)線方式相連；(4)報(bào)警控制器與中心控制器通過(guò)有線方式相連。5.5家庭設(shè)備自動(dòng)控制模塊智能家居的初衷是解決家庭設(shè)備的自動(dòng)控制問(wèn)題，將更多的設(shè)備通過(guò)某種方式連接，達(dá)到統(tǒng)一、集中控制，為家庭生活帶來(lái)方便。因此，現(xiàn)代智能家居的最基本的功能需求體現(xiàn)在家庭設(shè)備的自動(dòng)控制，家庭設(shè)備自動(dòng)控制模塊也就成為其最基本的模塊。對(duì)不同的家庭設(shè)備，課題給出了不同的解決方案:(1)對(duì)于電飯鍋、電燈一類(lèi)的開(kāi)關(guān)量家庭設(shè)備，建議采用以繼電器為核心的控制電路控制。具體方案為首先將繼電器、二極管、三極管、限流電阻等連接成一個(gè)控制電路，然后將繼電器的一個(gè)電源腳接到開(kāi)發(fā)板的S3C2410芯片的一個(gè)GPIO引腳上，繼電器的另一個(gè)引腳接VCC，這樣，可以通過(guò)燒寫(xiě)在S3C2410中的程序，來(lái)控制GPH1輸出高低電平，進(jìn)而控制繼電器的吸合、斷開(kāi)，然后由繼電器來(lái)控制家用電器的開(kāi)關(guān)。(2)對(duì)于電視機(jī)、空調(diào)一類(lèi)提供紅外接口的家庭設(shè)備，通過(guò)統(tǒng)一的紅外控制器控制;可行的方案是采用紅外模塊，紅外模塊可直接與S3C2410的UART口相連，這樣由S3C2410中的程序來(lái)發(fā)送和接收紅外數(shù)據(jù)?？赡苌婕暗降某绦蛴屑t外驅(qū)動(dòng)程序、發(fā)送數(shù)據(jù)程序、接收數(shù)據(jù)程序等。(3)對(duì)于信息家電，首先通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口接入家庭以太網(wǎng)，如果信息家電支持家電生產(chǎn)廠商的遠(yuǎn)程服務(wù)，智能家居系統(tǒng)便可以減少對(duì)它的操作，如果不支持，則需要借助于信息家電提供的以太網(wǎng)交互命令，通過(guò)智能家居系統(tǒng)執(zhí)行相關(guān)操作。第六章模擬實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)本章主要介紹設(shè)計(jì)的智能家居系統(tǒng)方案中的硬件實(shí)現(xiàn)。硬件是該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，硬件測(cè)試是該方案是否可行的重要依據(jù)。本章是以典型的子模塊為例闡述系統(tǒng)的整體硬件設(shè)計(jì)。首先對(duì)EmbestEdukeitⅢ開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行說(shuō)明，由于該開(kāi)發(fā)板資源豐富，內(nèi)容復(fù)雜，只對(duì)實(shí)驗(yàn)中用到的S3C2410的GPIO口和UART口進(jìn)行闡述，其中重點(diǎn)闡述了GPIO口的專(zhuān)用寄存器GPnDAT,GPnCON,GPnUP和DART口的專(zhuān)用寄存器ULCONn,UCONn,UFCONn,UMCONn,UBRDIVn。然后闡述了系統(tǒng)硬件連接及測(cè)試的整個(gè)過(guò)程，由最基本的開(kāi)發(fā)板連接、繼電器模塊、紅外收發(fā)模塊開(kāi)始，直至將幾個(gè)功能模塊集合到一起，進(jìn)行測(cè)試。6.1硬件選型硬件選型是模擬實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。目前的市場(chǎng)上，智能家居解決方案中主控系統(tǒng)有三種選擇:(1)購(gòu)置一臺(tái)PC機(jī)專(zhuān)門(mén)用做家庭網(wǎng)關(guān);(2)購(gòu)置單片機(jī)，自己動(dòng)手連接電路，開(kāi)發(fā)家庭網(wǎng)關(guān);(3)購(gòu)置一款適合自己要求的嵌入式開(kāi)發(fā)板做家庭網(wǎng)關(guān)?；趩纹瑱C(jī)的家庭網(wǎng)關(guān)，雖然成本低，但其控制執(zhí)行的效率往往不能夠滿(mǎn)足客戶(hù)需求。而嵌入式開(kāi)發(fā)板不僅價(jià)格適中，而且執(zhí)行效率也能滿(mǎn)足廣大家庭用戶(hù)的需求。因此課題從實(shí)際情況出發(fā)，選擇嵌入式開(kāi)發(fā)板作為系統(tǒng)的控制中樞。ARM開(kāi)發(fā)板是近幾年來(lái)備受關(guān)注的熱點(diǎn)，也是報(bào)著嘗試和學(xué)習(xí)的態(tài)度，購(gòu)買(mǎi)了北京博創(chuàng)的EmbestEdukeitⅢ(ARM9)開(kāi)發(fā)板，該開(kāi)發(fā)板有著豐富的硬件資源和軟件資源，同時(shí)有很多實(shí)驗(yàn)用例有利于二次開(kāi)發(fā)者更好的理解、學(xué)習(xí)和應(yīng)用。智能插座方面，核心是采用了一個(gè)5V的電壓繼電器，該繼電器不僅連接電路簡(jiǎn)單、易控制，同時(shí)成本低廉，經(jīng)多方使用證明，該繼電器適用于智能家居系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)。紅外控制方面，采用了一個(gè)USB口的紅外適配器，出于成本考慮，并沒(méi)有采用品牌的紅外適配器，而是選用了市場(chǎng)上一個(gè)普通的紅外適配器，這樣更有利于開(kāi)發(fā)通用的紅外驅(qū)動(dòng)，使開(kāi)發(fā)成果更有廣泛的應(yīng)用空間。另外，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外適配器的控制，還配置了一個(gè)電視遙控器，該遙控器原為長(zhǎng)虹電視遙控器，經(jīng)過(guò)改造可以發(fā)出紅外適配器能夠接收并處理的信號(hào)。以上硬件選型的共同原則是:穩(wěn)定、操作方便、通用性強(qiáng)且成本低廉，前提都是能夠滿(mǎn)足模擬實(shí)現(xiàn)的基本要求。6.2硬件連接及測(cè)試EmbestEdukeitⅢ(ARM9)開(kāi)發(fā)板與PC機(jī)連接及測(cè)試首先按照2410資料進(jìn)行硬件連接。(1)將5V電源線連到UP-NETARM2410開(kāi)發(fā)板的電源接口;(2)將串口線一端連接PC機(jī)的串口，另一端連接開(kāi)發(fā)板的UARTO口;(3)將開(kāi)發(fā)板的網(wǎng)口插上網(wǎng)線，同時(shí)PC機(jī)的網(wǎng)口也插上網(wǎng)線。其次在PC機(jī)上建立超級(jí)終端:(1)運(yùn)行WindowsXP下的開(kāi)始一程序一附件一通訊*超級(jí)終端(HyperTerminal);(2)初次建立超級(jí)終端，出現(xiàn)詢(xún)問(wèn)“是否將HyperTerminal作為默認(rèn)telnet程序?”，選擇“否”;(3)要求輸入?yún)^(qū)號(hào)、電話號(hào)碼等信息，隨意輸入字母或數(shù)字;(4)出現(xiàn)如圖6.1所示對(duì)話框，為所建超級(jí)終端取名為arm，為其選擇第一個(gè)圖標(biāo)，單擊“確定”按鈕。(5)在接下來(lái)的對(duì)話框中選擇ARM開(kāi)發(fā)平臺(tái)實(shí)際蓮接的PC機(jī)串口(COMl)，按確定后出現(xiàn)如圖6.2所示的屬性對(duì)話框，設(shè)置通信的格式和協(xié)議。波特率設(shè)為115200，數(shù)據(jù)位為8，無(wú)奇偶校驗(yàn)，停止位1，無(wú)數(shù)據(jù)流控制，按確定完成設(shè)置。圖6.1創(chuàng)建超級(jí)終端圖6.2設(shè)置串行口然后將新建的超級(jí)終端保存在桌面上，以方便日后使用?，F(xiàn)在在超級(jí)終端上可以看到開(kāi)發(fā)板相關(guān)的輸出信息了，這就說(shuō)明PC機(jī)和開(kāi)發(fā)板硬件連接正確，并且超級(jí)終端設(shè)置正確。最后啟動(dòng)開(kāi)發(fā)板。打開(kāi)超級(jí)終端，打開(kāi)開(kāi)發(fā)板的電源開(kāi)關(guān)，超級(jí)終端顯示啟動(dòng)信息如下圖所示:圖6.3連接超級(jí)終端第七章嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)的建立本章介紹了在進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)前必需的幾個(gè)步驟:嵌入式系統(tǒng)交叉編譯環(huán)境的建立、嵌入式Linux的移植。裁剪、交叉編譯Linux2.6.14版本的內(nèi)核，并或者做可讀寫(xiě)的YAFFS2文件系統(tǒng)。7.1嵌入式系統(tǒng)交叉編譯環(huán)境的建立嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)是開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的基礎(chǔ)，在運(yùn)行應(yīng)用程序前，首先要建立交叉編譯環(huán)境，然后才能進(jìn)行嵌入式操作系統(tǒng)的移植和應(yīng)用開(kāi)發(fā)等工作。交叉編譯是嵌入式開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一個(gè)重要步驟，主要特征是某機(jī)器中執(zhí)行的程序代碼不是在本機(jī)編譯生成，而是由另一臺(tái)機(jī)器編譯生成。采用交叉編譯的主要原因在于，多數(shù)嵌入式目標(biāo)系統(tǒng)不能提供足夠的資源供編譯過(guò)程使用，因而只好將編譯工程轉(zhuǎn)移到PC中進(jìn)行。當(dāng)前交叉編譯器有多種版本，本設(shè)計(jì)中使用2.95.3和3.4.4，分別用編譯Bootloader和Linux內(nèi)核及應(yīng)用程序，采用網(wǎng)上下載的交叉工具鏈，解壓后安裝即可。主機(jī)使用Fedora7Linux操作系統(tǒng)，為了可以方便的使用arm-linux交叉編譯器系統(tǒng)，把a(bǔ)rm-linux工具鏈目錄加入到環(huán)境變量PATH中，如圖3-1所示修改/etc/profile文件，增加部分為修改地方。#Pathmanipulationif["$EUID"="0"];thenpathmunge/sbinpathmunge/usr/sbinpathmunge/usr/local/sbinpathmunge/usr/loval/arm/3.4.4/bin//增加部分fi7.2嵌入式Linux移植7.2.1Linux移植流程Linux現(xiàn)在己經(jīng)廣泛應(yīng)用于嵌入式平臺(tái)，因此對(duì)Linux移植過(guò)程的研究已經(jīng)較多，比較成熟。所以本文不對(duì)其中涉及的理論做過(guò)多描述，僅僅對(duì)其移植過(guò)程中的關(guān)鍵部分作描述。移植的過(guò)程分為Bootloader移植、Linux內(nèi)核及設(shè)備驅(qū)動(dòng)移植、文件系統(tǒng)制作。本系統(tǒng)采用2.6.14版內(nèi)核。7.2.2Bootloader移植選用vivi作為本系統(tǒng)的Bootloader,vivi是韓國(guó)mizi公司開(kāi)發(fā)的Bootloader，適用于ARM9處理器，支持S3C2410A為了使移植工作更加快捷，系統(tǒng)采用vivi-20030929版本。它不僅提供對(duì)ARM920T內(nèi)核的支持，而且直接提供了對(duì)于S3C2410A作量相對(duì)減少，移植步驟如下:1)與硬件相關(guān)的修改具體與處理器平臺(tái)相關(guān)的文件都存放在vivi/arch目錄下，本系統(tǒng)使用S3C2410A處理器，對(duì)應(yīng)的目錄為S3C2410。其中文件head.s是vivi啟動(dòng)配置代碼，加電復(fù)位運(yùn)行的代碼就是從這里開(kāi)始的。由于該文件中對(duì)處理器的配置均通過(guò)調(diào)用外部定義常數(shù)或宏來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以針對(duì)不同的平臺(tái)，只要是S3C2)對(duì)NANDFlash啟動(dòng)的修改本設(shè)計(jì)中啟動(dòng)程序以及Linux內(nèi)核及根文件系統(tǒng)，包括圖形用戶(hù)界面等都存放在64M的NANDFlash中。這樣，作為啟動(dòng)程序vivi的還需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)修改存放這些代碼的分區(qū)。分區(qū)指定的偏移地址就是代碼應(yīng)該存放并執(zhí)行的地址。移植vivi的最后一步是實(shí)現(xiàn)Flash驅(qū)動(dòng)，需要根據(jù)系統(tǒng)中具體的Flash芯片的型號(hào)及配置，修改驅(qū)動(dòng)程序，使Flash設(shè)備能夠在嵌入式系統(tǒng)中正常工作。修改Flash驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵一步是對(duì)文件Flash.c的修改。Flash.c是讀、寫(xiě)和刪除設(shè)備的源代碼文件。由于不同開(kāi)發(fā)板中Flash存儲(chǔ)器的種類(lèi)各不相同，所以修改時(shí)需參考相應(yīng)的芯片手冊(cè)。當(dāng)做好上述的移植工作后，就能對(duì)vivi進(jìn)行編譯了。在編譯vivi之前，需要根據(jù)開(kāi)發(fā)板進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐渲?。保存并退出后，?zhí)行make命令開(kāi)始編譯，把編譯好的vivi燒到NANDFlash中。進(jìn)入vivi后，在串口終端輸入命令:bonpart0192k1216k把整個(gè)Flash分為四個(gè)區(qū)，其中0-192k存放vivi及參數(shù)，192k-1216k存放Linux內(nèi)核，1216k到最后是存放文件系統(tǒng)。7.2.3Linux內(nèi)核移植(1)修改Makefile在內(nèi)核根目錄下找到ARCH和CROSS_OMPILE，修改以下內(nèi)容:ARCH=armCROSS_COMPILE=arm-linux-(2)將分區(qū)信息加入內(nèi)核修改/arch/arm/mach-S3C2410A添加頭文件:#include<linux/mtd/partitions.h>#include<linux/mtd/nand.h>#include<asm/arch/nand.h>添加分區(qū)結(jié)構(gòu):staticstructmtd_partitionpartitioninfo[]={{name:"vivi",size:000020000,offset:0x00000000,},{name:"param",size:0x00010000,offset:0x00020000,}，{name:"kernel",size:0x00100000,offset:0x00030000,)，{name:"root",size:OX03eC0000,offset:0x00130000,}};其中，name:分區(qū)名字，任意;size:分區(qū)大小;offset:分區(qū)的起始地址，相對(duì)于0x0的偏移。加入NandFlash分區(qū)，structS3C2410A_nr_partitions:4,partitions:partitioninfo,};其中，nr_partitions:指明partition_info中定義的分區(qū)數(shù)目;partitions:分區(qū)信息表。3)建立NandFlash芯片支持在/arch/arm/mach-S3C2410AstructS3C2410A_tacls:0,twrph0:30,twrph1:0,sets:&nandset,nr_sets:l，};其中，tacls,twrph0,twrphl根據(jù)S3C2410Asets:支持的分區(qū)集;nr_set:分區(qū)集的個(gè)數(shù)。(4)修改s3c_device_nand結(jié)構(gòu)體變量，添加對(duì)dev成員的賦值structplatforms_devices3c_device_name="S3C2410Aid=-1,num_resources=ARRAYeeSIZE(s3c_nand_resource),resource=s3c_nand_dev={platform_data=&superlpplatform}，};其中，name:設(shè)備名稱(chēng);id:有效設(shè)備編號(hào)，如果只有唯一的一個(gè)設(shè)備為-1，有多個(gè)設(shè)備從0開(kāi)始計(jì)數(shù);num_resource:有幾個(gè)寄存器區(qū);resource:寄存器區(qū)數(shù)組首地址;dev:支持的NandFlash設(shè)備。(5)指定啟動(dòng)時(shí)的設(shè)備初始化修改arch/arm/mach-S3C241OA/mach-smdk2410.c文件。staticstructplatform_device*smdk2410_devices[]_nitdata={&s3cdevicenand,/*添加此行信息*/};(6)禁止FlashECC校驗(yàn)內(nèi)核通過(guò)vivi把數(shù)據(jù)寫(xiě)入NANDFlash，而vivi的ECC效驗(yàn)算法和內(nèi)核的不同，內(nèi)核的效驗(yàn)碼是由NANDFlash控制器產(chǎn)生的，所以在此必須禁用NANDFlashECC。因此修改/drivers/mtd/nand/S3C2410A找到S3C2410Achip->eccmode=NAND_ECC_NONE;(7)支持yaffs2文件系統(tǒng)為了使我們的內(nèi)核支持yaffs及yaffs2文件系統(tǒng)，需要給內(nèi)核打補(bǔ)丁，從網(wǎng)上下載yaffs2.tar.gz，解壓并進(jìn)入解壓目錄，執(zhí)行命令:shpatch-ker.shc/usr/src/linux-2.6.14其中/usr/src/linux-2.6.14為內(nèi)核的解壓目錄。(8)配置內(nèi)核及編譯主要是在makemenuconfig中設(shè)置和CPU以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)相關(guān)的配置信息，可以參考smdk2410開(kāi)發(fā)平臺(tái)上的有關(guān)配置，除了自定義的文件系統(tǒng)以及命令行參數(shù)外，基本上有關(guān)S3C2410A其中下列配置項(xiàng)必須選中。Devicedrivers>Multimediadevices><*>VideoForLinuxVideoForLinux是為了支持音視頻設(shè)備編程內(nèi)核提供標(biāo)準(zhǔn)接口。MemoryTechnologyDevices(MTD)><*>MemoryTechnologyDevices(MTD)support[*]MTDpartitioningsupport支持MTD分區(qū)，這樣我們?cè)谇懊嬖O(shè)置的分區(qū)才有意義。[*]Commandlinepartitiontableparsing支持從命令行設(shè)置flash分區(qū)信息，靈活。Filesystems><>Secondextendedfssupport去除對(duì)ext2的支持Miscellaneousfilesystems>[*]YAFFS2filesystemsupport512byte/pagedevices[*]LetsYaffsdoitsownECCNetworkFileSystems><*>NFSfilesystemsupport保存退出，產(chǎn)生.config文件，由于本系統(tǒng)中的CS8900網(wǎng)卡和OV511的攝像頭驅(qū)動(dòng)Linux內(nèi)核中默認(rèn)包含，不另行編寫(xiě)。執(zhí)行make,makezImage操作，然后在Linux源碼的目錄下可獲得能夠正確運(yùn)行的內(nèi)核映像zImage。7.2.4YAFFS2文件系統(tǒng)制作YAFFS2(YetAnothernandFlashFileSytem2)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)NAND設(shè)備的一種文件系統(tǒng)。YAFFS2類(lèi)似于JFFS/JFFS2文件系統(tǒng)，與YAFFS2不同的是JFFS1/2文件系統(tǒng)最初是針對(duì)NORFlash的應(yīng)用場(chǎng)合設(shè)計(jì)的。而YAFFS2針對(duì)NANDFlash的特點(diǎn)采用增強(qiáng)的碎片回收和均衡磨損技術(shù)，大大提高了讀寫(xiě)速度，延長(zhǎng)了存儲(chǔ)設(shè)備的使用壽命，可以更好的支持大容量的NANDFlash芯片。建立目錄樹(shù):mkdir-p/home/rootfs/my_rootfscd/home/rootfs/my_rootfsmkdirbindevetchome