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1、西 南 科 技 大 学工程硕士专业学位论文题 目 基于ARM嵌入式系统的Socket通信设计 作者姓名 胥 鹏 所在学院 计算机科学与技术学院 专业/领域 计算机技术 研究方向 嵌入式技术 学校导师 宋 晖 校外导师 张葛祥 论文完成日期 2011 年 11 月 4 日Classified index: TP391.41U.D.C: Southwest universityof the master degree of engineering thesisThe Design of Socket Communication based on ARM embedded systemCandida
2、te: Xu PengDepartment：School of Computer Science and TechnologySpeciality：Computer Application TechnologySupervisor 1: Song HuiSupervisor 2: Zhang Ge XiangDate: Nov. 4, 2011声 明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文基于ARM嵌入式系统的Socket通信设计，是本人在西南科技大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研
3、究成果，也不包含为获得西南科技大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本学位论文成果是本人在西南科技大学读书期间在导师指导下取得的，论文成果归西南科技大学所有，特此声明。学位论文作者签名： 日 期： 关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、
4、传播学位论文的全部或部分内容。(涉密的学位论文在解密后遵守此规定)作者签名： 导师签名： ； 日 期： 日 期： ； 摘要嵌入式系统是计算机技术、半导体技术和电子技术的综合体，已经广泛应用于科学研究、工程设计、国防军事、自动化控制等各个领域。随着网络通讯技术的迅猛发展，生产和生活中广泛要求嵌入式系统终端能够完成网络通讯功能。论文就是以ARM7 TDMI为嵌入式开发平台，开发具有网络通信功能的嵌入式终端。SOCKET是一个通信链的句柄，通过套接字向网络发出请求或者应答网络请求，用于TCP/IP协议的应用程序之间的相互通信。论文选择了ARM体系结构的嵌入式LPC2200处理器,根据系统的需求，在综
5、合各种设计方案的基础上，选择移植带有TCP/IP协议的ucLinux嵌入式操作系统。裁剪和定制系统后，构建相关的文件系统。在此基础上，编写应用程序，调用系统的Socket通信函数，实现服务器端和客户端的通信。描述IP地址和端口，用于在两个论文成功的实现了嵌入式设备的网络接入功能，各个带有网络通讯功能的嵌入式终端可以相互通讯，扩大了和提高了嵌入式设备的应用范围，对嵌入式系统的发展有较大的意义。关键词：嵌入式系统；ARM7TDMI；socket；TCP/IP AbstractThe embedded system is a complex system with the computer tech
6、nology, semiconductor technology and electronic technology .It has been widely used in scientific research, engineering, national defense, automation and other fields. With the rapid development of network communication technology,our production and life requires the terminal to complete the network
7、 communication function in a wide range of embedded systems. The Paper select the ARM7 TDMI for embedded development platform, develop the embedded network communication terminal. Socket is a communication chain handle, and sends network request or response to network requests. It is used to describ
8、e the IP address and port for both TCP / IP based protocol to communicate between applications,. The paper select LPC2200 embedded ARM as processor architecture, with the system need, design the integration based on transplantation with TCP / IP protocol ucLinux embedded operating system. The paper
9、build related file system.after cutting and custom systems. On this basis, finished an application, and call the system function of Socket Communications, achieve server and client communication. The paper achieved the network access functions of the embedded device, the embedded with a network comm
10、unication terminal can communicate with each other, and expand and improve the application range of embedded devices, and has a greater significance for embedded systems.Key words: Embedded Systems；ARM7TDMI；socket；TCP/IP目录1绪论11.1嵌入式系统11.2国内外现状和趋势21.3选题必要性31.4选题的目的和意义41.5课题研究范围及要达到的技术要求52需求分析62.1任务概述
11、62.2系统的需求分析62.2.1系统的功能需求62.2.2系统的性能需求62.3系统设计思路63系统概要设计93.1系统设计的基本原则93.2系统设计方案分析93.3概要设计113.3.1开发环境113.3.2ARM开发环境的建立123.3.3建立程序运行调试交叉编译环境153.4模块化的设计与分析153.4.1开发板上完成的设计153.4.2PC机上完成的程序开发163.5设计基本流程164系统详细设计194.1.uClinux的移植194.1.1uClinux嵌入式系统的下载194.1.2根文件系统的建立194.1.3应用程序库204.2.内核编译204.2.1uClinux的安装204
12、.2.2配置uClinux214.2.3构建文件系统234.3.PC机上的程序设计264.3.1嵌入式TCP /IP分析264.3.2嵌入式TCP/IP设计274.4.编程模型284.4.1TCP客户端设计284.4.2TCP服务器端主要代码分析304.5.程序下载到嵌入式硬件平台345系统的实现与测试375.1测试环境和测试的条件375.2功能及数据测试385.2.1容错功能385.2.2连接成功的信息说明395.2.3数据收发功能395.3测试的结果41结 论42参考文献43致 谢451 绪论1.1 嵌入式系统目前，嵌入式系统的应用越来越广泛，我们日常生活中就存在大量的嵌入式系统的产品：比
13、如手机、MP3、收音机、电视机等等，我们已经离不开嵌入式产品了。嵌入式产品是面向应用的，应用的需求推动了嵌入式技术的发展。嵌入式系统的基本技术仍然是计算机技术，包含软件、硬件、操作系统等。嵌入式系统是可裁剪的，根据应用的具体场合和需求，选择相应的模块，把系统中不需要的部分去掉，这样做的主要目的是节约资源，降低功耗。每一个嵌入式产品是不同的，使用不同的硬件和软件，搭建自己的嵌入式操作系统，但是核心技术都是一样的。嵌入式系统主要有以下几个特点：（1）以需求为目标：嵌入式产品没有统一的要求，在开发过程中，它主要是解决用户的需求问题的。比如我们使用的手机产品，用户有各种各样的需求，有的看重的是移动功能
14、，有的看中的是娱乐功能，还有的看中的是导航功能。那么在设计开发过程中，就需要按照不同的需求搭建自己的嵌入式系统。这样做的主要目的是节约资源，让嵌入式芯片发挥更大的作用。（2）运行高效，节约资源：嵌入式系统要求运行速度快，具有很高的执行效率。基于ARM7TDMI的嵌入式芯片，在指令设计上使用是精简指令集，执行效率高；使用三级流水技术，大大增强了嵌入式产品的性能1。（3）较小的体积和可靠性：嵌入式产品一般都要求体积较小，较小的体积，主要是可以满足便携功能。在可靠性方面，要求嵌入式系统的代码执行效率高，系统运行稳定可靠，也别是在工业控制领域。只有做到这一点，嵌入式产品才会有更大的应用空间和应用市场。嵌入系统是一个片上系统，应用空间巨大，在各个方面都可以应用，比如工业控制领域、消费电子、移动通讯等，都得到了广泛的使用。1.2 国内外现状和趋势随着信息化，智能化，网络化的发展，嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间。信息时代，数字时代使得嵌入式产品获得了巨大的发展契机，为嵌入式市场展现了美好的前景，同时也对嵌入式生产厂商提出了新的挑战。（1）嵌入式开发是一项系统工程，因此要求嵌入式系统厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身，同时还需要提供强大的硬件
