软件设计与开发
基于NFS模式的嵌入式智能瓦斯监测系统研制
陈佳闻高德立
（吉林辽源职业技术学院信息工程系吉林辽源136201）
摘要：随着计算机技术的高速发展，物联网时代已到来，Linux系统是当今普遍应用的系统，具有源代码公开、可靠性高、可载剪、稳定性好等优点，被广泛应用到丧入式软件开发领域中。本文描述了ARM与uCLinux操作系统的特点，详细讨论了采用ARM与uCLinux开发的平台构建过程。利用构建好的开发平台，通过示例来泉说明了基于NFS方式的丧入式Linux的应用程序开发流程，该开发平台将进一步应用于瓦新连续监测系统的数据采集。
关键词：NFS丧入式瓦斯监测系统中图分类号：TP274
文献标识码：A
文章编号：10079416（2011）05-0008-02
随着计算机技术的高速发展，物联网时代已到来，Linux系统是当今普遍应用的系统，具有源代码公开、可靠性高、可裁剪、稳定性好等优点，被广泛应用到嵌人式软件开发领域中。在嵌人式处理器构架中，AEM处理器因为具有良好快速的特点被广泛采用。现在最新的趋势就是在ARM处理器中植人Linux操作系统，构架面成的嵌人式产品，这类产品因为具有系统运行稳定、处理速度快等优点被广泛应用，具有广的市场前景和应用价值
本系统选用PHILIPS公司生产的LPC2210微处理器，以功耗小，成本低的ARM7TDMI为内核系统的硬件构成。采用 LPC2210+uCLinux来设计整个监测系统的数据采集与处理模块，系统具有高度的灵活性和稳定性，并提升了运行速度。应用基于 32位的RAM7TDMI高速内核处理器的Lpe2210，具有开放源代码的ucLinux系统，采用嵌人式Linux，主要作用是在没有内存管理单元的系统处理器中，应用于强大的网络功能并具有可移植性。
1、硬件平台概述
硬件平台选用PHILIPS公司生产的LPC2210微处理器为系统硬件核心开发板。系统主要构成：由存储系统、系统接口以及用户接口共三个部分组成。
(1)LPC2210系列ARM7处理器的主要特性为：1)6个16位独立的ADC通道。2)输人模拟信号的范用为主(10~15V)。3)最大转换速率为250ksps。4)低功耗，5V供电时在250ksps下功耗为140mW。5) 片上2.5V参考电压和参考缓冲器。6)8/16位并行接口模式和串行接口模式。
(2)T.作原理：AD7656是6通道16位逐次接近型ADC,有2种接口模式：串行接口模式和高速的并行接口模式，并行接口模式又分为8位和16位传送方式。
系统选用uCLinux操作系统，应用NORFlash作为bootloader存放程序，这样使用LPC2210作为外部存储器的接口，指向Bank0、Bank1地址空间。这样的选择可以使加载成寻快速地存放在 NANDFlash成寻中的uCLinux内核内。电路设计选用16位总线的方式来对RTL8019AS网卡芯片访间，这样可以保证数据总线 D0D15快速地与网卡芯片中的SD0~SD15数据连接，设置网卡芯片中的Vh最小值应为2.0V，所以与LPC2210连接的时候，不再需要增加起电平转换作用的专用芯片。因为LPC2210有外部总线接口功能，所以在总线设计中药串接470欧电阻，用于保护作用。
2、构建嵌入式Linux开发平台
本项研究的主要思路是，编写程序在宿主机完成，通过交
叉编译的方式生成目标，并实现可以在平台上独立运行的可执行 8
万方数据
文件，应用位置运行的程序下载至目标板的方法构建而成的应用平台。应用RS-232串口与RJ-45接口直接与宿主机构成目标板。因为宿主机有4个运行的窗口，构成操作串口、终端串口窗口，系统的操作终端为宿主机操作窗口，minicom作为终端审口窗口，是Linux系统的应用程序。在平台中，计算机显示器作为串口终端，可以构成人机互换界面。在目标板上还可以进行宿主机编译，透过连接后生成可执行文件。
2.1移植uCLinux操作系统
先将移植所需要的系统软件包，主要包括：系统交叉编译的工具包，bootloader程序、uCLinux源码包以及根文件系统等。本方案选择的是uCLinux-dist-20040408.tar.gz、arm-elf-tools-20040427.sh，然后开始系统移植。工作分为三步：(1)交叉编译的系统环境的建立；(2)配置编译系统内核；(3)移植bootloader 及根文件系统。
2.1.1交又结锋环境的建
将arm-elf-tools-20040427.sh工具包拷贝到/usr/sre目录下，这样可增加执行权限；安装arm-elf-gcc.待安装完毕后，点击查看目录/usr/loeal/bin是否存在arm-elf-gee等系统文件，表明成功安装交叉编译器；之后添加交叉编译的路径，一定要注意，在安装过程系统会自动执行和保存，并可下次启动事仍然存在（#exportPATH=$PATH:/usr/local/armelf/bin）运行。通过上述方法，即可完成交叉编译环境的建立。
2.1.2构建女又结祥uCLinux内模
第一步配置编译选项。选择“makemenuconfig”系统命令，打开uCLinuxv3.1.0Configuration系统界面，之后将嵌人式处理器型号、操作系统的版本填写完成，选择Defanltallsettings编译。
2.1.3bootloader及根文件系统的移植
将RS-232串口完整的bootloader程序下载到目标板的NOR Flash中。通过运行下载程序，可以将hootlnader下载到NORFlash 中。建立uCLinux超级终端，设置波特率为115200、8位数据位、1位停止位、无奇偶校验位、无流控制。命名为uCLinux。
2.1.4 uCLinux 的启动
通过bootloader转载和刚刚生成的内核和文件系统。 bootloader内核的方式是：将内核影像文件和根文件系统下载至 PSRAM中直接启动，而不是从NANDFlash中读人PSRAM,这种方法不需要烧写Flash。
2.2建立NFS辅助开发环境 2.2.1配置缩i机越NFS服务器
以moot身份登录Linux服务器，编辑/etc目录下的共享目录配置文件exports，指定共享目录及权限等。