Linux環(huán)境下的無(wú)線通信科技

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1開(kāi)發(fā)板linux運(yùn)行環(huán)境簡(jiǎn)介

一般來(lái)說(shuō)，Linux環(huán)境主要包括windows工作坪外、Linux服務(wù)器以及開(kāi)發(fā)板平臺(tái)。上述三者均處在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系中。軟件開(kāi)發(fā)人員在Linux服務(wù)器上設(shè)計(jì)編譯環(huán)境，然后通過(guò)windows工作坪外以及仿真器與開(kāi)發(fā)平臺(tái)相互連接。在這種運(yùn)行環(huán)境下，軟件設(shè)計(jì)人員能夠直接通過(guò)遠(yuǎn)程或者windows運(yùn)行程序進(jìn)行Linux服務(wù)器開(kāi)發(fā)。筆者建議，選擇Linux發(fā)行版本搭建Linux服務(wù)器，從而有利于收集各種有效資源。鑒于本文篇幅問(wèn)題，在此不詳細(xì)講解Linux環(huán)境下的PC機(jī)安裝事項(xiàng)。

2以無(wú)線點(diǎn)餐系統(tǒng)為例探究Linux環(huán)境下的無(wú)線通信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程

無(wú)線點(diǎn)菜系統(tǒng)軟件部分分為系統(tǒng)服務(wù)器軟件和手持終端點(diǎn)菜軟件，這兩部分的軟件均采用Qt開(kāi)發(fā)，點(diǎn)菜系統(tǒng)服務(wù)器端需要對(duì)許多系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是一款小型數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.1無(wú)線點(diǎn)菜終端機(jī)的硬件、軟件平臺(tái)手持點(diǎn)餐系統(tǒng)的硬件平臺(tái)直接采用ARM9核心S3C2410X處理器的S3C2410開(kāi)發(fā)板，主頻為203MHz。這款嵌入式處理器，其具有成本低、功能低、性能高等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，準(zhǔn)備TL—WN321G+USB網(wǎng)卡，與開(kāi)發(fā)板的USB接口相連接，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)無(wú)線點(diǎn)餐的通訊功能。手持點(diǎn)餐系統(tǒng)的軟件平臺(tái)是基于Linux2．6操作系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的，在內(nèi)核配置中設(shè)置無(wú)線網(wǎng)卡支持項(xiàng)目，結(jié)合系統(tǒng)添加庫(kù)文件、終端系統(tǒng)、無(wú)線網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)以及相關(guān)的配置管理工具和啟動(dòng)腳本等項(xiàng)目。終端餐桌點(diǎn)餐系統(tǒng)直接利用ARM9開(kāi)發(fā)板作為硬件平臺(tái)，終端機(jī)在Linux2．6系統(tǒng)上進(jìn)行操作，結(jié)合文件系統(tǒng)合理添加庫(kù)文件、點(diǎn)餐中斷程序等管理工具。終端點(diǎn)餐系統(tǒng)使用QT進(jìn)行開(kāi)發(fā)，其遵守QT／Embedded的一般程序，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)各種點(diǎn)餐功能。另外，鑒于餐桌終端的各種優(yōu)勢(shì)，充分開(kāi)發(fā)了點(diǎn)餐娛樂(lè)系統(tǒng)化功能，在點(diǎn)餐的同時(shí)還能進(jìn)行音樂(lè)、游戲、上網(wǎng)等功能。

2.2無(wú)線通信系統(tǒng)遠(yuǎn)程服務(wù)器介紹在遠(yuǎn)程服務(wù)器上設(shè)計(jì)的點(diǎn)餐系統(tǒng)可以說(shuō)是整個(gè)無(wú)線點(diǎn)菜系統(tǒng)的核心，通過(guò)該系統(tǒng)提供點(diǎn)餐初始信息選擇，餐臺(tái)信息選擇，點(diǎn)餐終端機(jī)處理等數(shù)據(jù)，所有的餐臺(tái)選擇、點(diǎn)菜信息以及提交選單以及信息處理都是在這個(gè)服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)的。在本軟件設(shè)計(jì)中，充分利用Linux2．6系統(tǒng)操作系統(tǒng)的P機(jī)作為遠(yuǎn)端服務(wù)器，TOMCAT在服務(wù)器上建立JSP網(wǎng)站，使用DREAMWEAVER視覺(jué)化網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)工具和MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)操作以及用戶登錄認(rèn)證的各項(xiàng)功能。

2.3運(yùn)行與程序在開(kāi)發(fā)板原配內(nèi)核及文件平臺(tái)之上，在內(nèi)核配置中設(shè)計(jì)無(wú)線網(wǎng)卡支持，綜合考慮文件系統(tǒng)中添加庫(kù)文件、點(diǎn)餐終端程序、無(wú)線網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)以及相應(yīng)的環(huán)境和啟動(dòng)設(shè)置腳本，燒寫(xiě)入開(kāi)發(fā)板，最后運(yùn)行程序。

3Linux環(huán)境下的關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)使用WIFI通信系統(tǒng)進(jìn)行手持客戶端與服務(wù)器端之間的聯(lián)系，這是無(wú)線局域網(wǎng)的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，可以說(shuō)是現(xiàn)代社會(huì)廣泛使用的無(wú)線通信方式。其可以以無(wú)線方式將平板電腦、智能手機(jī)以及PC端進(jìn)行連接，具有傳輸距離遠(yuǎn)、速度快等優(yōu)勢(shì)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，WIFI技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的改善，通信質(zhì)量有了大幅度提高，能夠有效滿足系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的通訊需求。相比于ZigBee、藍(lán)牙等技術(shù)來(lái)說(shuō)，WIFI的信號(hào)發(fā)射率顯著較低，因此，該技術(shù)的應(yīng)用也最為健康。在達(dá)到網(wǎng)絡(luò)通信功能前，必須積極構(gòu)建無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)。現(xiàn)階段，創(chuàng)建WIFI網(wǎng)絡(luò)主要是通過(guò)無(wú)線路由以及Window7進(jìn)行創(chuàng)建的，在無(wú)線路由其的支持下，完成無(wú)線點(diǎn)餐系統(tǒng)的WIFI網(wǎng)絡(luò)搭建。在這種環(huán)境中就能有效應(yīng)用設(shè)計(jì)程序。

3.2NetlinkNetlink是一種數(shù)據(jù)雙向傳輸工具，能有效時(shí)間內(nèi)核數(shù)據(jù)與用戶進(jìn)程的特殊通信。另外，netlink也是連接內(nèi)核與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的常用接口。應(yīng)用netlink接口，用戶只需要在內(nèi)核源碼文件中新添加netlink協(xié)議即可。然后，用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)就能直接通過(guò)相關(guān)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。Netlink應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口，內(nèi)核態(tài)與API相類(lèi)似，比較容易上手。另外，netlink屬于異步通信方式，其用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)之間的信息傳遞會(huì)得以有效保障。在發(fā)送信息過(guò)程中，主需要將信息保存在接受列隊(duì)中，無(wú)需等待對(duì)方接受。因此，cpu開(kāi)銷(xiāo)比較小。需注意，netlink系統(tǒng)調(diào)用屬于同步通信機(jī)制，若進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)過(guò)大，將會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)性。

3.3Hrtimer計(jì)時(shí)器是操作系統(tǒng)重要組成部分，其實(shí)現(xiàn)機(jī)制有很多種。在嵌入式系統(tǒng)中，往往需要Hrtimer高精度定時(shí)器。Hrtimer的實(shí)現(xiàn)機(jī)制完全獨(dú)立于定時(shí)器API，是建立在per-CPU時(shí)鐘事件設(shè)備上基礎(chǔ)上的，由于其實(shí)現(xiàn)需要硬件支持，故可以達(dá)到納秒級(jí)的精度，且不會(huì)增加額外系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文以無(wú)線點(diǎn)餐系統(tǒng)為例詳細(xì)探究了Linux環(huán)境下的無(wú)線通信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程，并針對(duì)Linux環(huán)境下的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，旨在為一線工作提供理論指導(dǎo)。

作者：王佳寶單位：武警黃金地質(zhì)研究所