摘要 以S3C2440和Linux為平臺，設計實現了基于3C模式的無線撥號上網終端，并闡述了其硬件組成、軟件開發(fā)平臺的建立、撥號程序的分析，以及驅動檢測的方法，最后進行了撥號上網的測試。實際測試結果表明，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、性能可靠，具有一定的應用空間。
關鍵詞 S3C2440；Linux；撥號上網終端

    目前嵌入式技術已經廣泛應用于各個領域，設計采用S3C2440處理器和Linux系統(tǒng)實現的無線撥號上網終端在各個領域有著廣泛的應用空間。例如在視頻監(jiān)控方面，結合無線網絡技術，使監(jiān)控的方式更加多元化，使監(jiān)控的面積和距離都得到了大幅提高，擺脫了物理通道的約束，可以說是未來監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。終端采用ARM9嵌入式處理器，主頻最高可達400 MHz，而且其內部集成了LCD控制器、內存控制器、Flash接口電路以及雙通道的USB總線，處理器也支持Linux操作系統(tǒng)，而Linux操作系統(tǒng)也擁有現代操作系統(tǒng)所具備的內容：搶先式多任務處理、內存保護、虛擬內存并支持TCP／IP的眾多協議。因此，將它們用于無線撥號上網終端中時，可以利用ARM9低功耗，高性能的特點和Linux良好的網絡支持功能完成撥號上網和進一步的具體應用。

1 終端硬件平臺
    硬件部分采用核心板加底板的結構，核心板是以S3C2440作為處理器，并配有64 MB的SDRAM，256 MB／1 CB的Nand Flash和2 MB的Nor Flash；底板上添加了串口、USB接口、100 Mbit·s-1以太網RJ-45接口和SD卡等基本外圍電路。另外，單獨開發(fā)了3G模塊的電路板，目的是把3G模塊的miniPCI接口通過硬件轉化為USB接口，這樣不僅方便3G模塊與核心板的連接，而且也方便了對3C模塊在Linux系統(tǒng)下驅動的處理，3G模塊采用華為EM770W。

2 軟件平臺
2．1 PC機軟件平臺
    系統(tǒng)軟件平臺以Linux操作系統(tǒng)為基礎，在PC機上安裝虛擬機，然后在VMware Workstation上安裝Redhat Enterprise 5，內核采用Lin ux-2．6．32．2，然后在Red hat5的Linux上建立ARM—Linux—gcc的交叉編譯環(huán)境，ftp以及samba服務器等。
2．2 終端的系統(tǒng)移植
    系統(tǒng)移植包括：配置Linux內核，向內核中添加3G模塊的驅動和PPP協議的支持，并重新編譯和下載。
    在內核配置之前，首先要進入內核目錄，執(zhí)行make distclean命令將以前相關的臨時文件、配置文件、中間文件和路徑文件等清除。再開始配置內核：第一步，cp config_mini2440_w35．config；第二步，make menu config進入基于文本模式的菜單型選項，添加USB轉串口的驅動和PPPD協議支持的選項；第三步，對內核進行編譯，執(zhí)行命令make zImage，編譯成功后在／arch／arm／boot目錄下將生成zImage燒寫文件；第四步，制作目標板的文件系統(tǒng)映像，在mini2440的目錄下執(zhí)行命令mkyaffszimage-128M rootfs-qtopia-qt4 rootfs-qtopia-qt 4．img，這樣在當前目錄下就生成了相應的文件系統(tǒng)映像；第五步，燒寫文件，連接好串口和USB電纜，打開超級終端和DNW軟件，硬件上電并選擇為NOR Flash啟動，進入BIOS功能菜單。首先選擇功能號[f]開始對Nand Flash進行分區(qū)；然后選擇功能號[v]開始下載supervivi，下載完畢，BIOS會自動燒寫supervivi到NAND Flash分區(qū)中，并返回主菜單；安裝Linux內核，在BIOS主菜單中選擇功能號[k]，開始下載Linux內核zlmage；安裝根文件系統(tǒng)，在BIOS主菜單選擇功能號[y]，開始下載ysffs根文件系統(tǒng)映像文件rootfs—qtopia—qt4．img，此過程大概需要2 min，下載的文件越大，燒寫的時間就會越長；下載完畢后，拔下USB連接線，在BIOS主菜單選擇功能號[b]，啟動系統(tǒng)，進一步進行屏幕校正和相關設置。
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3 撥號程序分析
3．1 PPPD撥號程序的簡要分析
    PPPD是一個用戶空間的后臺服務進程(Daemon)，負責與3C模塊進行通信會話來進行必要的初始化設置，然后開始按照協議要求的步驟進行撥號。初始化設置是由PPPD自帶的輔助工具CHAT完成，這個程序利用AT指令和3G模塊進行通信，主要是交互一些撥號的參數設置、進行撥號的用戶名和密碼、是否采用數據加密等連網參數。
    撥號流程和主要函數如下：
    (1)主程序pppd_start()，這個函數首先是做初始化工作，對幾個所使用的協議進行初始化，這里所用到的分別是lcp_protent，chap_ protent，ipcp_protent。
    (2)完成初始化后，正式開始進行協議的協商，PPPD協議協商流程，如圖1所示。

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    (3)接下來開始發(fā)起lcp通信，start_link->lcp_lowerup()，這個函數首先和內核的PPP協議進行協商，主要是MTU等鏈路參數，協商后設置LCPDE-LAYED_UP標志，把lcp_delayed_up函數設置給一個定時器，這個定時器會根據DELAYED_UP標志周期執(zhí)行前賦給lcp_delayed_up，在這里函數將主動發(fā)起lcp協議請求，之后等待對方回應。start_link函數結束返回到pppd_start()主函數繼續(xù)執(zhí)行。
    (4)主函數pppd_start會進入一個無限循環(huán)，這個循環(huán)主要執(zhí)行函數handle_events()和get_input()。handle_events主要處理接收到的信號，get_input負責處理接收到的數據包。
3．2 配置撥號腳本
    (1)需要配置的撥號腳本文件有3個，分別是：wcdma，chat—wcdma—connect和chat—wcdma—disconnect。把它們存放在／etc／PPP ／peers目錄下。注意要在wcdma中添加persist命令，保證3G網絡在一段時間斷開后能自動再連接。
    (2)設置開機自動撥號上網，在系統(tǒng)的開機啟動腳本中添加shell命令：／etc／PPP／rmlock，判斷并刪除無效的串口的lock文件，保證成功撥號。／usr／bin／pppd call wcdma，使其自動撥號。／usr／bin／sleep 15，保證15 s的撥號時間。
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4 測試
4．1 驅動檢測
    將電路板的啟動模式設置為Nand Flash啟動，則Linux系統(tǒng)會在通電后自動運行。系統(tǒng)啟動后，會在／dev目錄下生成PPP設備節(jié)點，可用ls／dev／PPP-1命令查看是否存在。在電路板的USB HOST口連接3C模塊的電路板，若超級終端上有如圖2所示的信息輸出，則可知3G模塊的驅動已經正確添加到內核中了。

4．2 撥號測試
    在超級終端命令行下，輸入命令：pppd call wcdma&，結果如圖3所示，說明撥號成功。

    然后記錄出現的兩個DNS地址，找到／etc目錄下的resolv．conf文件，將分配得到的兩個DNS服務器地址：202．102．224．68和202．  102．227．68添加到文件中，這樣就可以進行域名解析了。Ping外網測試，ping119．75．217．56檢查是否能夠正常訪問網絡。結果如圖4所示，說明網絡連接正常。

5 結束語
    設計和實現了基于S3C2440和Linux的無線撥號上網終端，對其中3G撥號上網所用到技術進行了探討和分析。利用ARM高速的實時數據處理能力和Linux的網絡支持功能，保證了終端設備工作的穩(wěn)定性和實時性，具有一定的實際意義。有待注意之處：(1)硬件3G模塊的電路板有必要集成到底板上，這樣可以簡化系統(tǒng)設計，降低成本。(2)Linux系統(tǒng)內核要根據具體的實際應用情況進行裁剪，這樣不僅節(jié)省了存儲資源，而且還提高了系統(tǒng)的處理速度。