摘 要: 對嵌入式系統(tǒng)的基本概念、原理和基于ARM的嵌入式Linux應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)作了介紹；設(shè)計開發(fā)了一套用于投影機的嵌入式遠程監(jiān)控系統(tǒng)，利用Internet，通過對底層設(shè)備驅(qū)動編程和上層軟件系統(tǒng)的設(shè)計開發(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，將投影機的相關(guān)參數(shù)直觀實時地在Web頁面上顯示出來，并且可以實現(xiàn)對于投影機現(xiàn)場相關(guān)顯示參數(shù)的設(shè)置。
關(guān)鍵詞： 投影機; Linux; ARM；CGI

投影機網(wǎng)絡(luò)化正成為投影機發(fā)展過程中的一個重要趨勢，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，用戶可以通過計算機更方便地向投影機傳送顯示控制信號，在投影機上顯示輸出內(nèi)容，可通過計算機來監(jiān)控管理投影機。
1 嵌入式計算機系統(tǒng)的特點
嵌入式計算機系統(tǒng)[1]同通用型計算機系統(tǒng)相比具有以下特點：
(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)計的系統(tǒng)中，它通常具有低功耗、體積小、集成度高等特點，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)計趨于小型化，移動能力大大增強，與網(wǎng)絡(luò)的耦合也越來越緊密。
(2)嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物。這一點決定了它必然是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。
(3)嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計，量體裁衣、去除冗余，力爭在同樣的硅片面積上實現(xiàn)更高的性能，這樣才能在具體應(yīng)用中對處理器的選擇更具有競爭力。
(4)嵌入式系統(tǒng)與具體應(yīng)用有機結(jié)合，它的升級換代也是與具體產(chǎn)品同步進行的，因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進入市場，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器芯片或單片機中，而不是存儲于磁盤等載體中。
(6)嵌入式系統(tǒng)本身不具備自舉開發(fā)能力，設(shè)計完成以后用戶通常不能對其中的程序功能進行修改，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進行開發(fā)[2]。
2 嵌入式投影機系統(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，對投影機進行信息采集，并向局域網(wǎng)中的投影機發(fā)出控制命令。在ARM處理器的NAND Flash中，固化了嵌入式Linux操作系統(tǒng)和http服務(wù)器，可以將投影機的投影信息及時地傳輸給用戶，同時用戶可以方便地通過瀏覽器修改投影機的投影參數(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)進行控制。當(dāng)用戶登錄系統(tǒng)之后，嵌入式模塊首先會通過IPC(進程間通信)的方式和投影機的核心模塊通信，投影機設(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頁面直觀實時地查看投影機當(dāng)前的投影信息。用戶也可以選擇對投影機的投影信息進行修改，如增加投影機投影亮度、對比度、選擇Auto Keystone方式等。
系統(tǒng)的整體框架如圖1所示。

3 嵌入式投影機應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)詳細(xì)設(shè)計
3.1 硬件平臺的選擇
基于嵌入式微處理器在嵌入式系統(tǒng)中的核心地位，選擇一款恰當(dāng)?shù)奶幚砥鞣浅Ｖ匾Ｄ壳笆袌鲋髁鞯?2位微處理器主要有Power PC、68K、MIPS和ARM等。通常在選擇微處理器時，需要考慮很多因素,如性能、功耗、價格、配套的開發(fā)工具以及市場的供貨情況，而ARM在這些方面都具有優(yōu)勢。同時ARM還具有業(yè)界領(lǐng)先的RISC體系架構(gòu),所以,選擇基于ARM核的處理器是最理想的。
本設(shè)計采用S3C2410開發(fā)板為硬件平臺。該平臺在盡可能小的電路板面積上集成了64 M SDRAM、64 M Nand Flash、1 M Nor Flash、RJ-45網(wǎng)卡、音頻輸入與輸出、USB Host、USB Slave、標(biāo)準(zhǔn)串口、SD卡插座、，用戶按鍵和一些用戶燈等設(shè)備接口,并且引出CPU的大部分信號引腳。通過這個平臺可以針對S3C2410進行系統(tǒng)級的硬件和軟件設(shè)計，并且能夠很方便地在該平臺上進行相關(guān)的功能擴展，并進行所需的產(chǎn)品設(shè)計。