基于嵌入式Linux的機房遠程監測系統研究

2. 2. 4 遠程監控端系統配置

遠程網絡上的監控端為通用的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 進行遠程監控。

2. 3 系統軟件平臺

系統采用源碼開放、安全性及可靠性好、具有廣泛硬件和網絡支持及完整開發工具的Linux 系統作為嵌入式系統平臺。

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

3 驅動程序設計開發

在搭建好嵌入式Linux 系統平臺基礎上，進行機房遠程監測系統數據采集相關開工作。主要包括溫度數據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。設備驅動程序是操作系統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。

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 采用單總線數據傳輸方式，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，繼續跳過Rom，發讀溫度指令，讀取溫度數據，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：

（ 1） 初始化函數unsigned char DS18B20 Init （ void） ，此函數復位DS18B20 數據線，檢測溫度傳感器DS18B20 的存在，主CPU 發送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） 或數據到溫度芯片DS18B20，即發送一個字節。

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

（ 4） unsigned int DS18B20 ReadTemperature（ void） 讀溫度函數。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_系統調用，用戶進程利用系統調用對設備文件進行操作，系統調用通過設備文件的主設備號找到相應的設備驅動程序，讀取這個數據結構里面相應的函數指針，把控制權交給該函數。