家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)

家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)用于家庭關(guān)的系統(tǒng)01家庭關(guān)系統(tǒng)工作原理家庭關(guān)系統(tǒng)接口電路家庭關(guān)系統(tǒng)模塊軟件平臺目錄030204基本信息家庭關(guān)系統(tǒng)以arm核的32位嵌入式微處理器作為硬件平臺，結(jié)合無線通信技術(shù)，通過移植嵌入式操作系統(tǒng)mclinux，并在其上開發(fā)相應(yīng)的驅(qū)動程序、應(yīng)用程序和嵌入式web服務(wù)器，實現(xiàn)了一個方便、實用的家庭關(guān)。它以三星公司的32位risc處理器s3c44b0x為核心，通過外擴存儲器(flash/sdram)、藍牙模塊、液晶顯示屏、小鍵盤、以太接口模塊、語音控制模塊和紅外收發(fā)模塊等來構(gòu)建硬件平臺，并可實現(xiàn)多種控制方式。家庭關(guān)系統(tǒng)工作原理家庭關(guān)系統(tǒng)工作原理1)在本地用鍵盤及顯示器進行控制：系統(tǒng)設(shè)有16按鍵和一塊128×32點陣的液晶顯示器，便于用戶在本地進行狀態(tài)的設(shè)置和查詢，如數(shù)據(jù)查詢、電器控制等。2)在本地的紅外遙控：通過具有自學(xué)習(xí)功能的紅外遙控模塊，能實現(xiàn)室內(nèi)家電的紅外遙控。3)遠程的語音控制：這是一種基于公共交換(pstn)的遠程控制，用于的指令控制，如遠程控制家電、報警等。4)基于internet的遠程控制：采用瀏覽器端/服務(wù)器端結(jié)構(gòu)(b/s結(jié)構(gòu))，用戶可直接用windows自帶的ie瀏覽器作為客戶端程序，以達到隨時隨地進行遠程控制的目的。無線通信技術(shù)是實現(xiàn)家庭絡(luò)最理想的技術(shù)，它可以省去在家庭內(nèi)部重新布線的麻煩。在本家庭關(guān)的設(shè)計中，采用藍牙模塊作為無線通信模塊與底層的各功能模塊相互通訊。家庭關(guān)系統(tǒng)模塊家庭關(guān)系統(tǒng)模塊藍牙模塊：在本方案中，藍牙硬件芯片采用愛立信公司的rok模塊。家庭關(guān)采用在clinux操作系統(tǒng)下安裝bluez以配合藍牙模塊，并基于l2cap層建立相關(guān)協(xié)議的方式進行開發(fā)。語音控制模塊：采用雙音頻撥號芯片dtmf8870、語音合成芯片isd1420、鈴流檢測芯片電路以及89c51等來組成語音控制模塊。紅外遙控模塊：系統(tǒng)中增加了紅外接收模塊和紅外發(fā)射模塊。紅外接收模塊選用ba5302，紅外信號從其頂部輸入，經(jīng)過放大、整形、解調(diào)后，被轉(zhuǎn)換成ttl電平的數(shù)字信號;紅外發(fā)射模塊將剛才學(xué)習(xí)到的紅外原碼進行調(diào)制并發(fā)送出去，在這里采用軟件編碼的方法產(chǎn)生調(diào)制信號，因此電路很簡單。家庭關(guān)系統(tǒng)接口電路家庭關(guān)系統(tǒng)接口電路flash存儲器接口電路：flash芯片用來存儲家庭關(guān)中的嵌入式操作系統(tǒng)、家庭絡(luò)服務(wù)器、cgi關(guān)應(yīng)用程序以及支持各種服務(wù)所需的文件系統(tǒng)。在系統(tǒng)中采用一片hy29lv160構(gòu)建16位的flash存儲器系統(tǒng)，其存儲容量為2mb。系統(tǒng)上電或復(fù)位后從此獲取指令并開始執(zhí)行，因此將flash存儲器配置到rom/sram/flashbank0。sdram接口電路：嵌入式操作系統(tǒng)的存在需要有一定量的動態(tài)ram，解壓縮后的操作系統(tǒng)將從flash搬移至sdram，駐留內(nèi)存;同時，用戶堆棧、運行數(shù)據(jù)也都會放在sdram中。s3c44b0x芯片提供的8k緩存遠遠不能滿足要求?？紤]到實際應(yīng)用的需求，設(shè)計中選擇了三星的k4sd，它的數(shù)據(jù)寬度是16位,由4個bank組成，存儲容量為16mb。s3c44b0x的bank6和bank7支持sdram，因此可以方便連接。在總線寬度控制寄存器bwscon中設(shè)置bank6的數(shù)據(jù)寬度為16位，在bank6控制寄存器bankcon6中設(shè)置mt=0x3，trcd=0x0，scan=0x01，在存儲容量寄存器banksize中設(shè)置bk76map=0x110即可。10/100m以太接口電路：s3c44b0x內(nèi)部已包含了以太mac控制，但并未提供物理層接口，因此，需外接一片物理層芯片以提供以太的接入通道。在本設(shè)計中選用的是rtl8201。由于s3c44b0x片內(nèi)已有帶mii接口的mac控制器，而rtl8201也提供了mii接口，各種信號的定義也很明確，因此rtl8201與s3c44b0x的連接比較簡單，在連接時只需將兩塊芯片的相應(yīng)引腳互連即可。值得注意的是，使用cmos工藝的rtl8201不能直接與rj45接口相連，由于電平信號的不同以及絡(luò)沖擊信號的存在，兩者之間需要隔離及電平信號轉(zhuǎn)換的元件，本設(shè)計中選用了絡(luò)變壓器hr61h58l。串行接口電路：為完成和家庭內(nèi)部絡(luò)的藍牙通信模塊、紅外發(fā)射與接收模塊以及語音控制模塊的通信，家庭關(guān)需要有異步串行通信接口，由于s3c44b0x只有兩個異步串口，因此需要對串口進行擴展。本設(shè)計中選用一片st16c554芯片進行串口擴展。軟件平臺軟件平臺建立clinux開發(fā)環(huán)境基于clinux操作系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境一般是由目標(biāo)系統(tǒng)硬件開發(fā)板(s3c44b0x的開發(fā)板)和宿主pc機所構(gòu)成。目標(biāo)板所用到的操作系統(tǒng)的內(nèi)核編譯、應(yīng)用程序的開發(fā)和調(diào)試需要通過宿主pc機來完成。兩者之間一般通過串口、并口或以太接口來建立連接關(guān)系。首先，要在宿主機上安裝標(biāo)準(zhǔn)linux操作系統(tǒng)，之后就可以建立交叉開發(fā)環(huán)境。從上下載工具鏈，并將交叉編譯器安裝到宿主機上。還要根據(jù)家庭關(guān)的需要重新配置、編譯內(nèi)核，進行mclinux移植。成功后可看到mclinux-samsung/images目錄下有兩個內(nèi)核文件：image.ra