基于ARM和eCos的嵌入式WEB服务器设计

基于ARM处理器的嵌入式WEB服务器的设计与实现杨继超，苏子康（中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州，221008）摘要：本文主要研究了基于嵌入式系统的WEB服务器的软、硬件实现，其研究核心是三星的S3C2410X微处理器。

此外，还对系统的各个模块和嵌入式系统WEB服务器的工作过程进行了具体的分析。

关键词：ARM；嵌入式：WEB服务器Abstract：This paper studies the software and hardware of the WEB server which based on embedded system, and i ts core research is samsung’s S3C2410X microprocessors. In addition, this paper also make a detailed analysis on e mbedded system WEB server’s every module and work process.Key Word：ARM; Embedded ;WEB server一、引言随着计算机技术的发展，嵌入式系统已成为计算机领域的一个重要组成部分。

以ARM系列的微处理器为例，它具有低功耗、高性能和低成本的特点。

此外，随着网络技术的发展，B/S 架构的产品明显体现着更为方便的特性，所以客户端/服务器的通讯方式变得越来越重要，而它的使用基础中最重要的是服务端要有一个WEB服务器，对于一般的信息管理系统或者小型系统而言，使用通用的WEB服务器无疑是一种资源的浪费。

这时就可以使用功能比较简单的嵌入式的WEB服务器来进行工作以解决问题。

二、硬件平台的设计本系统的硬件结构图如上所示，系统的核心是三星公司的S3C2410X微处理器，它集成了包括16KB数据Cache 、16KB指令Cache、MMU、LCD控制器、外部存储控制器等多个部件在内，具有高集成度和低功耗的特点。

基于ARM的嵌入式Web服务器的研究随着计算机技术的发展，嵌入式系统已成为计算机领域的一个重要组成部分。

以ARM体系结构设计的微处理具有高性能、低功耗和低成本的特点，它广泛应用于嵌入式系统设计领域，是目前最广泛的32位微处理器。

广义讲，凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统。

Internet的发展，使得B／S方式成为一种时尚，大部分网络应用系统都是以这种B／S方式与网络用户交换信息。

B／S的基础是客户端要有一个浏览器程序，服务器端要有一个与之对应的Web服务器。

显然，Web服务器在B／S方式下起着决定性的作用。

因此，一般互联网站都采用功能强大的通用Web服务器。

但是，对于一般的管理信息系统或中小型应用系统，所需的Web服务功能比较简单，如果仍然采用大型的通用Web服务器，无疑是一种资源的浪费。

解决方法是使用功能相对简单、体积更小、消耗资源更少的简单Web服务器，于是嵌入式Web服务器就应运而生了。

由于访问嵌入式Web服务器的用户的增加，嵌入式Web服务器的访问量和数据流量也随之迅速增长，要求的处理能力和计算强度也相应增大。

单个嵌入式Web服务器受到处理能力的限制，有可能无法满足大访问量的需求，很可能会成为网络访问的新瓶颈。

在这种情况下，提出了采用多个嵌入式Web服务器为一个应用服务的嵌入式Web服务器集群负载均衡技术。

嵌入式Web服务器集群系统具备高可用性和负载均衡性，并且易于扩展，成为解决这一问题的最佳方法。

本课题主要研究了基于ARM9的嵌入式Web服务器的软、硬件设计及其实现，其中硬件部分的核心是三星的S3C2410X处理器，是基于ARM920T内核的RISC型CPU，软件部分则采用了源代码开放的Linux操作系统。

硬件部分主要对ARM微处理器、硬件系统的整体结构、器件选型、各接口电路的设计及硬件平台的调试进行了相应的介绍；软件部分则主要介绍了开发环境的构建、启动程序Vivi的移植、Linux内核的移植、Socket编程、嵌入式Boa Web服务器移植及实现等。

题目：基于ARM的嵌入式Web服务器设计学号：1020410211姓名：洪室平班级：10204102专业：计算机科学与技术课程老师：高小辉二零一二年十二月摘要随着计算机、网络通信和Internet 技术的飞速发展和不断进步，嵌入式系统在家庭和工业应用越来越广泛。

如何将嵌入式系统和工业控制系统接入Internet，综合利用嵌入式系统资源，实现嵌入式系统的远程管理和控制，已成为倍受关注的研究课题，而实现嵌入式系统的网络化则成为嵌入式系统的发展趋势。

网络通信时，应用程序使用C/S（客户/服务器）模式进行信息交互。

传统的服务器程序一般运行在大型的拥有高级操作系统的服务器的计算机上，这样服务器软件需要强大的硬件和系统软件支持。

嵌入式网络服务器是利用嵌入式系统实现服务器的软件和硬件功能，是嵌入式技术和网络技术相结合的产物。

与传统服务器相比，嵌入式Web服务器具有结构简单、体积小、可靠性强以及方便灵活等特点。

这些让它具有很大的发展潜力。

另一方面，嵌入式Web服务器与传统的web服务器相比，也受到一些限制。

传统的Web服务器主要用于处理较大的客户量的同时并发访问，硬件方面有强大的处理器和内存支持，软件方面有商业数据库支持，而嵌入式Web服务器的处理能力和存储容量都有限，这就要求嵌入式Web服务器在设计过程中需要尽量合理利用资源。

将嵌入式技术与Web 技术相结合，已成为目前嵌入式系统的一个重要发展方向和必然趋势。

利用源代码开放的uClinux 为操作系统平台，实现了以ARM 微处理器为核心的嵌入式Web 服务器，在分析了嵌入式Web 服务器的体系结构后，给出了系统的硬件结构组成和软件设计。

对Web 服务器的测试结果表明，该服务器运行稳定、控制方便，将在智能家居、远程数据采集、工业控制等领域有着广泛的应用前景。

关键词：网络通信；嵌入式系统；ARM处理器；uClinux；Boa服务器；引言随着Internet 技术的飞速发展，导致许多领域的传统控制方式发生变革。

基于ARM和eCos的嵌入式WEB服务器设计引言随着现代通信技术和网络技术的迅猛发展，以太网技术也越来越成熟，特别是基于TCP／IP通信协议的Web技术得到了广泛应用。

我们可以用微控制器加以太网接口芯片，取代PC机进行现场控制，组成嵌入式Web Serv-er系统。

现场传感器自动跟踪各监测点的信息，把检测到的数据存储在非易失性存储器中，并及时发布到互联网上；相关的工作人员就可以通过Web技术对设备进行远程控制、管理和维护，从浏览器上直接监控现场设备的运行，这样就大大提高了生产效率和管理水平。

为了实现Web服务器的功能，嵌入式操作系统和一个可实现的TCP／IP 协议栈是必需的，因此对嵌入式处理器提出了更高的要求。

与传统的8／16位单片机相比，ARM核处理器在运算速度、功耗和存储容量方面都有很大的优势，而且ARM核处理器可以很方便地实现嵌入式TCP／IP协议栈，所以ARM核处理器成为嵌入式Web服务器设备的首选处理器。

系统的设计模型如图1所示。

1 系统硬件设计ARM核处理器LPC2210基于支持实时仿真和嵌入跟踪的32／16位ARM7TDMI—S CPU。

片内有16 KBSRAM，通过外部存储器接口配置成4组，每组的容量达16 MB。

LPC2210采用144脚封装，功耗极低，具有多个32位定时器、8路10位ADC、PWM输出，最多可提供76个GPIO以及多达9个外部中断引脚；采用3级流水线技术，极大地提高了指令执行效率，通过可编程的片内锁相环(PLL)可实现最大60 MHz的CPU操作频率。

LPC2210的EMC组合符合ARM公司的PL090标准，总线宽度可设置为8位、16位或32位，通常16位总线宽度的存储器具有较高的性价比。

以Philips公司的ARM核处理器LPC2210为核心来实现嵌入式Web服务器；网络接口芯片采用Realtek公司的NE2000兼容芯片RTL8019AS，它内置了10BASE—T收发器，通过HR901170A器件接入以太网。

基于ARM处理器的嵌入式WEB服务器设计摘要：随着嵌入式系统的大规模发展，智能化信息终端通过Internet实现互联已成为当今发展的主要趋势，而嵌入式Web服务器正是嵌入式Internet中的关键技术。

文中研究了嵌入式WeM艮务器，并给出了其在Linux环境下的实现方法。

关键词：ARM处理器；Internet；嵌入式Web服务器；Linux0引言随着计算机技术、网络技术和微电子技术的深入发展，特别是各种高性能SOC(systemonchip)的设计开发和嵌入式操作系统的出现，嵌入式系统日益广泛地被用摘要：随着嵌入式系统的大规模发展，智能化信息终端通过Internet实现互联已成为当今发展的主要趋势，而嵌入式Web服务器正是嵌入式Internet中的关键技术。

文中研究了嵌入式WeM艮务器，并给出了其在Linux环境下的实现方法。

关键词：ARM处理器；Internet；嵌入式Web服务器；Linux0 引言随着计算机技术、网络技术和微电子技术的深入发展，特别是各种高性能SOC(system onchip)的设计开发和嵌入式操作系统的出现，嵌入式系统日益广泛地被用于航空航天、工业控制、移动通讯、家用电器以及消费电子等设备中。

“设备即网络”是后PC时代对嵌入式系统的客观要求。

因此，需要建立嵌入式的web服务器，以便在智能家居系统中通过智能终端设备(如掌上电脑等)，实现对信息家电的远程控制，而信息家电也可以根据需要自动将设备运行的状态信息发送给设定的目标对象。

因此。

嵌入式web技术给人们的日常生活和工作带来了极大的方便，在各种企业和工业系统中也都有非常重要的实际意义。

嵌入式web服务器以其低成本、小体积、低功耗等诸多优点，而在生产、生活的许多领域发挥着越来越重要的作用。

嵌入式系统的CPU已从过去的8位发展到如今的32位，并且大多采用RISC(Reduced Instruction Set Computer)结构，其处理器速度可达几百兆赫兹。

基于ARM的嵌入式Web服务器的研究与实现的开题报告一、研究背景和意义嵌入式Web服务器在现代智能设备中发挥着越来越重要的作用。

在物联网和智能家居等领域，人们需要不断地对设备进行远程控制和监测，而嵌入式Web服务器正是实现这些功能的关键技术之一。

此外，在工业自动化等领域也有广泛应用。

嵌入式Web服务器具有体积小、功耗低、易于集成等优势，因此成为了嵌入式设备中广泛使用的一种技术。

基于ARM架构的嵌入式Web服务器，具有更小的功耗、更高的性能和更好的可扩展性。

为了更好地满足现代嵌入式设备的需求，在嵌入式Web服务器的研究与实现方面，基于ARM架构的方案已经成为主流选择。

本论文通过对嵌入式Web服务器的研究和分析，基于ARM架构设计和实现一种高效、稳定、安全的嵌入式Web服务器，提供一种新的解决方案，为嵌入式设备和智能家居等应用领域的发展提供技术支持。

二、研究内容本论文将以ARM Cortex-M系列处理器为基础，研究基于ARM的嵌入式Web服务器。

具体内容如下：1.研究嵌入式Web服务器的基本原理、结构和工作流程。

2.设计基于ARM Cortex-M系列处理器的嵌入式Web服务器。

3.实现基于ARM Cortex-M系列处理器的嵌入式Web服务器，包括网络通信模块、Web应用程序、数据存储模块等。

4.对嵌入式Web服务器进行测试和验证，评估其性能和稳定性。

5.对嵌入式Web服务器进行安全性分析和加固。

6.提供嵌入式Web服务器的使用文档和相关技术支持。

三、研究方法和技术路线本论文使用文献研究、实验分析、系统设计和实现等方法，研究基于ARM Cortex-M系列处理器的嵌入式Web服务器。

具体技术路线如下：1.分析现有的嵌入式Web服务器技术和发展趋势，了解ARM Cortex-M系列处理器的特点和优势。

2.设计满足嵌入式设备需求的嵌入式Web服务器系统框架和网络通信模块。

3.设计Web应用程序和数据存储模块，实现基本的Web服务器功能。