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计算机技术的进步推动着社会各个领域的发展,各种高性能嵌入式微处理器的出现,使得嵌入式技术的应用越来越广泛,信息技术、网络技术的应用更是与现代生活息息相关。嵌入式的Web服务器是嵌入式技术与网络技术结合的产物,将其移植到嵌入式设备中,使得嵌入式设备成为不具备网络功能的设备与网络之间连接的桥梁。嵌入式Web服务器主要应用于各种设备的远程通信、监控以及管理,用户只需要通过客户端浏览器就可以获得设备的数据和状态。
本文介绍了一种基于NOISⅡ软核处理器的嵌入式系统的实现。首先,在以FPGA为核心的硬件平台上构建SOPC系统,再在该SOPC平台中移植uCLinux操作系统,在此基础上实现多个串口设备数据到以太网的转换,从而将串口设备接入以太网,实现远程数据采集和控制。
本文主要包括以下几个方面的内容:
第一章首先介绍了本选题的来源,然后通过分析系统需求,根据目前嵌入式技术发展的现状,提出系统实现的具体方案,并分析其可行性。最后提出了本选题研究的目标及其内容。
第二章介绍了系统硬件的具体实现,该设计的核心是FPGA芯片,其他主要包括电源模块、SDRAM模块、FLASH模块、以太网接口模块、串口模块以及实时时钟模块,完成整个系统硬件的设计。
第三章主要介绍了在硬件平台上构建SOPC系统,完成NIOSⅡ软核的移植,为操作系统搭建了一个具有32位处理器的硬件平台。
第四章介绍了uCLinux操作系统的移植过程,其主要包括操作系统的选择,NIOSⅡ系统下嵌入式开发环境的搭建,同时根据系统需求完成操作系统的配置,分析了NIOSⅡ系统下Bootloader执行过程并完成根文件系统的设计。
第五章主要介绍了在以上搭建的平台上实现多串口Web服务器的具体过程。其中包括Boa Web服务器的配置方法及其过程、CGI程序的设计、HTML Web页面的设计。
第六章是对本文的总结,分析了本选题实现的优点及其存在的问题。
嵌入式系统是一个复杂的、软硬件结合的系统,利用FPGA内部丰富的资源实现嵌入式系统,将是嵌入式发展的一个趋势。