基于ARM9和嵌入式Linux的BACnet楼宇控制器的研究

摘要：描述bacnet协议的体系结构，分析bacnet控制器的功能，论证基于嵌入式linux开发bacnet控制器的可行性；给出bacnet控制器软件的体系结构及其软件设计。

关键词：bacnet 控制器楼宇控制设备嵌入式linux 体系结构bacnet协议是一种为楼宇自动控制网络所制定的数据通信协议。

该协议已成为美国国家标准（ansi/ashrae 135-1995）和欧盟标准草案，并在2000年成为草案级国际标准。

其中定义了23个对象和42个服务，以及5个数据链路的局域网底层网络结构。

1999年1月正式发布了附录135a，成为标准的附件j，确定bacnet/ip技术的第6个局域网互联的底层技术。

1 bacnet网络体系结构和控制器功能分析1.1 bacnet网络体系结构bacnet建立在包含四个层次的简化分层体系结构上。

这四层相当于osi模型中的物理层、数据链路层、网络层和应用层。

bacnet标准定义自已的应用层和简单的网络层，对于其数据链路层和物理层，提供了五种选择方案，在附件j-bacnet/ip 中加入了对ip的支持。

图1是bacnet/ip网络体系结构层次图。

bacnet没有对应于osi的第四、五、六层，也就是说，bacnet没有传输层、会话层和表示层。

bacnet网络层屏蔽了底层采用的网络技术的差异。

1.2 bacnet控制器的功能分析在一个bacnet控制网络中，一个bacnet控制器通常和多个控制设备直接相连，负责监控这些设备的运行。

概括起来说，bacnet 控制器应该具有三个方面的功能。

①通信功能。

bacnet控制器是一个网络控制器，所以它必须能够发送和接收bacnet报文，和其它bacnet设备进行通信。

②监视功能。

bacnet控制器要监视与它直接相连的控制设备的状态。

这样，它就要提供数据结构来描述这种状态。

在bacnet协议中，描述这些状态是用bacnet对象。

bacnet协议提供了42个标准对象。

收稿日期 :2011－11－12基金项目 :河南省教育厅 , 高职高专嵌入式应用开发项目 (项目编号 :2008C520005 。

作者简介 :陈平 (1982－ , 男 , 甘肃平凉人 , 济源职业技术学院教师 , 在读硕士 , 研究方向为嵌入式应用技术。

基于嵌入式 ARM9－Linux 网络视频监控系统的设计与实现陈平 , 程亚维(济源职业技术学院 , 河南济源 459000摘要 :基于 ARM9和嵌入式 Linux 操作系统 , 对 Linux 内核 gspca 驱动程序进行了移植 , 配置了支持 mjpg －streamer 和 uvcvideo 的基础连接库 , 编译、移植 mjpg －streamer 软件包 , 实现了一个易搭建 , 易配置 , 通用性好 , 能让客户机通过浏览器实时监控远程目标的网络视频监控系统 , 可以用在无人值守的仓库、大规模的森林以及高速的交通工具。

关键词 :ARM9; Linux 内核 ; 浏览器 ; 视频监控DOI :10．3969/j．issn．1672－0342．2011．04．006中图分类号 :TP316．8文献标识码 :A文章编号 :1672－0342(2011 04－0017－04目前国内网络视频监控方面存在着应用不够广泛、功能简单、形式单一、应用软件普及率低等缺陷。

这些问题存在的主要原因有以下几点 :一是可用的软件和有效搭建服务器的方法不多 , 难度过高 ; 二是因为服务器负荷大 , 投资大回报少 ,服务商不提供相应支持 , 而且搭建的服务器扩展性不好 , 灵活性不高 , 不同型号的摄像头不能很好的支持 [1]。

针对以上特点 , 提出了以性能高、功耗低、易搭建平台的 ARM9微处理器 S3C2440作为主处理器 , 在嵌入式内核配置上使用可以支持市场上各种 USB 接口的摄像头作为视频采集设备 , 并借助 Linux 开源系统 , 构建了一个网络视频监控系统。

基于ARM9的嵌入式Linux应用开发平台的分析与实现陈斌【摘要】随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高,IT行业取得了较大程度上的进步,为我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高做出重要贡献。

尤其是近几年来,信息技术、网络技术飞速发展,IT领域不断发展与升级,在这种环境之下,嵌入式系统成为IT领域的重要焦点之一。

目前状况下,行业内存在着诸多的嵌入式系统,而在这些嵌入式系统当中,Linux最为受到青睐,这主要是因为Linux具有自身的强大优势,主要表现在三个方面,分别是元代码开放、功能强大一级级易于移植等。

就目前市场状况而言,ARM9系列的嵌入式微处理器已经成为嵌入式系统首选的处理器产品,本文就在此基础之上针对基于ARM9的嵌入式Linux应用开发平台的分析与实现进行有益探讨。

【期刊名称】《佳木斯职业学院学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】2页(P1-2)【关键词】嵌入式系统 ARM9 Linux应用开发平台文件系统【作者】陈斌【作者单位】铁岭师范高等专科学校【正文语种】中文【中图分类】TP316.811.嵌入式系统模型图1显示的主要是嵌入式系统的模型结构：如果从物理层面的角度对其进行一定程度上的分析，可以将嵌入式计算系统理解成一个专用的电子系统，一般情况下，这一专用的电子系统都处于一个非电子系统环境之下，且这一系统环境具有一定的复杂性。

至于这两种系统的关系，可以对其进行一定程度的抽象化处理，即具有复杂性的非电子系统是嵌入式系统的外部环境，我们将其称为被嵌入的系统。

就一般状况而言，整个系统之中所包含的嵌入式系统为多个，同时，嵌入式系统能够与外界进行直接的通信。

对于嵌入式系统而言，它能够提供一个专门的服务给被嵌入系统，这一服务主要表现为两个方面：一方面，这一服务可以表现为对外界输入的响应；另一方面，这一服务也可以是对被嵌入系统或者与之相邻的嵌入式系统数据的响应。

就如现代机电控制系统，对于这一系统而言，它是一种分布式的系统，在这种系统环境之下，各个处理单元都是通过网络进行一定程度上的连接的。

基于ARM9的BACnet现场控制器研究的开题报告一、研究背景与意义BACnet（Building Automation and Control networks）是一种用于系统控制和自动化领域的开放式通讯协议。

BACnet协议具有互操作性、可伸缩性、灵活性等优点，被广泛应用于建筑物自动化系统（BAS）中。

现场控制器（Field Controller）作为建筑物自动化系统的关键部件，用于实现BAS中的智能化控制，能够通过BACnet协议与其他设备进行通讯，实现各部件之间的信息互换和协同工作。

现场控制器的性能和功能对整个系统的性能和效率具有很大的影响。

目前，对于BACnet现场控制器的研究主要集中在其软件及通讯技术上，而硬件方面的研究相对较少。

基于ARM9的BACnet现场控制器的研究具有重要的意义和价值。

一方面，基于ARM9架构的现场控制器可实现高性能和低功耗的平衡，能够支持多个BACnet对象的同时处理；另一方面，基于ARM9的开发板和开发工具其成本相对较低，可用于快速开发和调试，为现场控制器的落地应用提供技术支持。

二、研究内容和目标本文旨在研究基于ARM9的BACnet现场控制器，具体研究内容如下：1. ARM9处理器的原理和典型应用2. BACnet协议的原理及在BAS中的应用3. 现场控制器的需求分析与功能设计4. 现场控制器的硬件设计和软件设计5. 现场控制器的测试和性能评估本课题的目标是，设计并实现一款基于ARM9处理器的BACnet现场控制器，该控制器能够支持大量BACnet对象的并发处理，同时能够与其他设备进行无问题的通讯。

三、研究方法和技术路线本研究将采用以下方法和技术路线：1.文献综述法：通过查阅大量的文献资料，深入了解ARM9处理器、BACnet协议及现场控制器相关技术，并归纳总结其设计方法和特点。

2.需求分析法：通过调研市场上的现场控制器，了解用户的需求和期望，进而确定现场控制器的功能和规格。

上海交通大学硕士学位论文基于Linux的ARM9嵌入式工控一体机的设计、实现与应用姓名：周杰申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：邵惠鹤20070101基于Linux的ARM9嵌入式工控一体机的设计、实现与应用摘要随着后PC时代的到来以及3C技术的迅猛发展，嵌入式系统已渗入到消费电子、医疗仪器、工业控制、航空航天等社会生产和生活的各个领域，极大地推动了社会生产力的发展，促进了人们生活质量的提高和生活方式的改变。

作为面向应用的专用计算机系统，嵌入式系统对于不同的应用领域有不同的表现形式，可以实现单一的产品，也可以作为一个大系统中的系统组件。

在工业控制的各个细分领域也是如此，嵌入式系统可以用于实现各种复杂系统中的控制子系统，也可以用于实现通用的通讯和控制终端。

这里所讨论的嵌入式工控一体机，就是用于工业现场的一类便携式通讯控制终端。

目前，工业现场控制的复杂化和分散化程度越来越高，工业现场对于设备的信息化和智能化的要求也变得越来越高。

嵌入式工控一体机的推广应用无疑将对我国传统行业的信息化改造，对新兴的嵌入式产业的发展，产生巨大的推动作用。

然而，目前市场上的嵌入式工控一体机多为欧美和台湾产品，并且大都基于X86处理器和WinCE操作系统，功耗较大，而且售价昂贵，不利于推广应用。

嵌入式Linux技术的成熟和普及是一次难得的机遇，其开放性的源码不仅能大幅降低产品成本，而且可以使开发者深层次地掌握嵌入式操作系统这一核心技术，把握主动权。

另外，基于32位ARM架构的嵌入式微处理器以其高性能、低功耗、低成本的优势占据了嵌入式处理器市场80%左右的份额，得到了很好的推广应用。

因此，采用ARM9微处理器和嵌入式Linux操作系统来开发新一代嵌入式工控一体机将是一个不错的选择，对于提高我国在这一领域的核心竞争力具有深远的意义。

本文从软硬件两个方面描述了基于Linux的ARM9嵌入式工控一体机的设计和实现，并简单介绍了一个应用案例。

基于Linux的ARM9嵌入式系统设计基础理论作者：刘阳龙潜孙永政来源：《艺术科技》2016年第09期当前，嵌入式的技术应用越来越广发，从航天科技到民用产品，嵌入式产品的身影无处不在，而这些嵌入式产品的核心——处理器决定了产品的市场和性能。

在32位嵌入式处理器市场中，ARM处理器占有很大份额。

ARM不仅是一个公司、一种技术也是一种经营理念，即由ARM公司提供核心技术，只出售芯片中的IP授权，采取了别具一格的“Chipless模式”（无芯片的芯片企业），不参与生产，而是由合作厂商去生产具体的芯片和产品。

现在由于存储空间等原因，在嵌入式芯片上编程有较大的困难，选取合适的平台就显得很重要。

由于Linux是开放源码的操作系统，吸引着全世界的程序员参与到发展和完善的工作中来，所以Linux保持了稳定而且卓越的性能。

由于源代码可以修改、移植，Linux在嵌入式领域中的应用也越来越广。

选用Linux作为平台，可以根据具体需要自由裁减源码，打造适合目标平台的环境，编写最有效率的应用程序。

可以预见，ARM与Linux在未来已经越来越壮大，在嵌入式产品市场上会占有越来越大的份额。

在这种形式下，学习和研究ARM非常有必要，所以在这里介绍一下关于基于Linux 系统的ARM9嵌入式系统设计的基础理论。

首先进行一下ARM开发环境的简介：根据功能的不同，ARM应用软件的开发工具可分为编辑软件、编译软件、汇编软件、链接软件、调试软件、嵌入式实时操作系统、函数库、评估板、JTAG仿真器、在线仿真器等。

因此，一套含有编辑软件、编译软件、汇编软件、链接软件、调试软件、嵌入式实时操作系统及函数库的集成开发环境一般来说是必不可少的。

至于嵌入式实时操作系统、评估板等其他开发工具则可以根据应用软件规模和开发计划选用。

使用集成开发环境开发基于ARM的应用软件时，其中涉及的编辑、编译、汇编、链接等工作可全部在PC机上完成，调试工作则需要配合其他的模块或产品完成。

基于ARM9的嵌入式远程监测系统的设计与实现的开题报告一、选题背景随着互联网技术的不断发展，基于物联网的智能化系统成为新的研究热点。

对于物联网中的嵌入式设备而言，远程监测一直是其功能之一，可实现数据采集、远程控制等功能。

然而，由于传统的远程监测系统存在一些问题，如采集数据不准确、传输速度慢、可靠性低等，需要一种更加高效、稳定、精确的远程监测方案。

针对上述问题，本文提出一种基于ARM9的嵌入式远程监测系统，该系统将采集的数据通过网络传输到服务器端，并通过Web端进行实时监控和管理。

二、研究内容本文的研究内容包括以下几个方面：1. 嵌入式硬件设计：设计基于ARM9的嵌入式硬件平台，包括主控芯片、外围设备、数据采集模块等。

2. 数据采集：使用各种传感器对待监测对象进行数据采集，并通过AD转换传输到主控芯片。

3. 嵌入式软件设计：编写嵌入式应用程序，完成数据采集、数据处理和数据传输等功能。

4. 服务器端设计：建立远程服务器，实现数据接收、存储和管理功能。

5. Web端设计：设计用于监控和管理远程设备的Web界面，实现实时监控、参数设置和报警等功能。

三、研究意义本文提出的基于ARM9的嵌入式远程监测系统具有以下几个方面的研究意义：1. 提高了远程监测的可靠性和精度，使得监测数据更加准确。

2. 通过网络传输实现数据的实时传输和远程访问，提高远程监测的效率。

3. Web界面的设计可使得监控系统更加易用、直观，提供给用户更为友好的使用体验。

四、研究计划下面是本文的研究计划：1. 前期准备阶段（2周）：查阅相关文献，学习嵌入式硬件和软件设计知识。

2. 硬件设计阶段（4周）：根据系统需求，设计基于ARM9的嵌入式硬件系统。

3. 软件设计阶段（4周）：编写嵌入式应用程序，实现数据采集、处理和传输等功能。

4. 服务器端设计阶段（3周）：建立远程服务器，实现数据接收、存储和管理功能。

5. Web端设计阶段（3周）：设计用于监控和管理远程设备的Web 界面，实现实时监控、参数设置和报警等功能。

41Internet Technology互联网+技术一、引言随着信息技术和互联网技术的不断发展，家庭网络化和智能化的实现已成为研究热点，而具有用户界面、远程控制和智能控制的设备成为未来的趋势。

在这种情况下，诸如ARM 和PowerPC 嵌入式互联网之类的32位微处理器的出现已经成为现实，集成控制器可以完全实现传统PC 的互联网服务。

但基于嵌入式系统的智能家居系统在中国刚刚起步。

二、嵌入式的发展现状嵌入式系统的出现最初是基于单片机技术，并随着单片机技术的发展而逐渐升级。

英特尔的第一款8048微控制器于1976年发布，这些早期的单片机的出现使包括汽车、工业机械、家用电器和通信在内的各种产品拥有更好的性能，也为当时的工业发展作出贡献。

随着生产水平的提高，接口、存储器和串行接口等各种组件可以集成在一个芯片上。

英特尔开发的基于8084的8051微控制器是最成功的。

到目前为止，51系列微控制器仍广泛应用于生活中。

随着I/O 设计微处理器的出现，它们立即成为嵌入式设备领域的新星。

这一时期已知的操作系统包括VRTX、PSOS、VXWorks 等，这些系统的特点已经与现代嵌入式系统非常相似，响应时间快，内核小，内核配置能力强。

与之前的系统相比，这些系统的可靠性也大大提高，这鼓励了嵌入式系统的发展，并扩展了其应用领域。

自21世纪初以来，经过多年的发展，世界上出现Palmos、VXWorks、WindowsCE 等许多流行的嵌入式操作系统。

然而，这些系统是商业化的、昂贵的，并且源代码不开放，这导致了后期系统和应用程序迁移的困难等问题。

目前，Linux 作为一种免费的嵌入式开源操作系统，具有世界级的规格、易用性、强基于Linux 的ARM-嵌入式智能家居网络监控系统设计研究大的网络性能等诸多优势，被认为是最有前途的嵌入式操作系统[1]。

三、嵌入式系统具备的主要特点嵌入式系统一般应用于特定的环境，相对于普通计算机系统更具多样性和繁杂性，具体特点如下：其一，具备系统内核相对较小的特点。