摘要:该文通过可移动摄像头控制系统,探讨了以Windows与Linux平台为基础的两个操作系统之间的串口通信和网络通信,通过基于S3C2410的嵌入式串口通信的实现提出了具体可行的操作。该系统的硬件主体设计以三星S3C2410处理器为核心控制器件,实现在ARM平台上的基本功能。
关键词:嵌入式;Socket;串口通信;网络通信
本文的背景是研究通过对摄像头的远程控制从而对运动图像加以采集和处理。该系统的音视频编解码部分,是基于Windows系统用VC进行的开发,实现对图像视频的编解码处理,摄像头的远程控制系统主要是通过Linux系统设计。统通过串口和网络进行传输和控制。系统采用C/S模型,PC机作为client端,根据采集到的数据进行编解码后,发送出对摄像头的控制命令,通过网络传输到ARM9平台上,ARM平台作为server端在接收到client端发送的命令后,通过串口发送命令来控制摄像头。
1 串口通信
1.1 Linux下串口通信基本原理
Linux系统将设备和文件的操作都作为对文件的处理,所以对设备的操作,内核会返回一个文件描述符,需要将其作为参数传给相对应的函数。Linux中所有的设备文件都放在“/dev”目录下,通过“ttyS+编号”命名相应的串口资源,所以对应路径是“/devttyS*”。因而可以相对文件读写那样访问一个串口设备。
1.2 Linux下的串口设置
首先要对串口进行设置,在termios.h完成对波特率等的设置。
struct termios
{tcflag t c iflag;
tcflag t c oflag;
tcflag t c cflag;
tcflag t c lflag;
cc t c cc [NCCS];
};
open函数:int fd = open "/dev/ttyS *", O RDWR|O NOCTTY|O NDELA Y;
然后调用read和write函数读写端口,返回实际读写的字节数,如果有错误发生则返回-1。
读取串口结束后,首先恢复串口原始属性,然后才可以关闭串口并退出程序。
1.3 串口控制应用程序
下面给出本系统中一个通过串口控制摄像头的函数的一部分结构:
void sendMsgint pan,int tilt
{struct timeval timeout;
static char *driver = "/dev/ttyS1";
timeout.tv_sec = 0;
timeout.tv_usec = 0;
formCmdbuf,pan,tilt;
fd = uart_opendriver,B9600;
writefd,buf,16;
closefd;
}
2 网络通信
2.1 Socket基本原理介绍
Socket是一种通信机制,客户/服务器系统既可以在本地单机上运行,也可以在网络中运行。
首先需要了解socket中的一些重要函数:
1 创建 socket intdomain, inttype, intprotocol;
2 配置 bind intsocket, const structsockaddr* address, size_taddress_len;
3 使用listen 和accept 函数获取远端信息:
Int listenint socket, int backlog;
Int acceptint socket, struct sockaddr* address, size_t* address_len;
4 通信处理:send ,write ,recv ,read 。
5 通信结束:使用closesocket 。
2.2 Windows和Linux下socket应用程序
客户端程序:创建一个未命名的套接字,然后把它连接到服务器套接字server_socket上,向服务器写一个字符,再读回经服务器处理后的一个字符。
服务器端程序:首先创建一个服务器套接字,绑定到一个名字,然后创建一个监听队列,接收来自客户程序的连接。
下面我们分别在Windows和Linux下进行socket编程,实现二者之间的通信,具体函数实现的主要部分如下:
Windows下作为client端:
{
SocketClient=socketAF_INET,SOCK_STREAM,0;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr"192.168.1.10";
while1
sendSocketClient,sendBuffer,16,0;
closesocketSocketClient;
WSACleanup;
}
Linux下作为server端:
{
server_sockfd = socketAF_INET, SOCK_STREAM, 0;
server_address.sin_addr.s_addr = inet_addr"192.168.1.10";
bindserver_sockfd, struct sockaddr *&server_address, server_len;
listenserver_sockfd, 5;
client_sockfd = acceptserver_sockfd, struct sockaddr *&client_address, &client_len;
while1
readclient_sockfd, str,16;
closeclient_sockfd;
}
3 结束语
本文设计了基于嵌入式平台上可移动摄像头远程控制,对串口通信和网络通信的原理和机制加以阐述,对串口驱动和网络驱动的编写提出了具体的方法,并且在实际的操作应用中给出了具体函数的编写。本文所提供的处理方法已在实际的项目中的得到应用,对于其他的通过串口通信和网络通信控制的设备,具有参考意义,今后我们还将展开进一步的相关研究。
参考文献:
[1] 刘智国,张海春.基于S3C2410的嵌入式串口通信设计[J].微计算机信息嵌入式与SOC,2009,254-2.
[2] 常春国,史金飞,罗翔,张磊. Windows与Linux串口通信和网络通信的比较研究[J].中国制造业信息化,2006,4:49-52.
[3] 赖晓晨.嵌入式C/C++程序设计[J].北京:清华大学出版社,2008.
