ACS系统中串口/Ethernet协议转换子系统的设计与实现

摘要

在信息技术和网络技术高速发展的21世纪，作为社会重要的基础信息设施之一的Internet的建立需要各类网络设备的支持，然而，传统的网络管理系统只能通过网络对具有联网功能的设备进行监控、管理和维护，而当这些设备产生故障断开网络时，或当其他的无联网功能的串口设备出现故障时，就需要技术人员到现场去进行维护，从而浪费了大量的人力、物力。 为了解决传统网络管理系统中存在的串口设备不能通过网络管理的问题，本文提出了带外管理的概念，即为其提供一条独立于设备的数据网络的替代网络链路来访问该设备。实现这一概念的系统建立在B/S架构之上，其硬件核心采用的是基于ARM9内核的嵌入式微处理器S3C2410，软件核心技术采用的是基于嵌入式Linux的网络编程、串口编程、Web应用编程技术等，并且采用了Goahead Web服务器，实现了通过网络对串口设备进行实时地监控、管理和维护。 本文研究的是如何使任何带有串口的设备都可以方便地连接到以太网，并且通过网络对其进行远程管理。首先，本文分析带外管理系统相对于传统网络管理系统的优势；其次，本文对实现带外管理的设备-ACS系统的设计进行介绍，并且针对保证ACS系统数据传输安全的认证协议进行了研究与讨论；再次，本文重点对ACS系统中串口/Ethernet协议转换子系统的设计和实现进行阐述，通过基于Linux的串口编程和网络编程等多项编程技术，解决了传统网络管理系统中存在的串口设备不能联网的问题，实现了串行通信协议和以太网之间可以进行完全透明的相互通信；最后，本文对串口/Ethemet协议转换子系统做了客观、全面的评价，提出了改进建议。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1课题背景

1.2国内外现状

1.3课题意义与目标

第二章相关技术

2.1嵌入式系统

2.1.1嵌入式系统概述

2.1.2嵌入式系统的技术特点

2.1.3嵌入式系统现状与发展趋势

2.1.4嵌入式操作系统

2.2嵌入式Linux系统

2.2.1 Linux操作系统

2.2.2 Linux作为嵌入式操作系统的优势

2.2.3嵌入式Linux的应用范围

2.2.4主要的嵌入式Linux系统

2.3网络协议

2.4嵌入式Internet技术

2.5基于Linux的网络编程

2.6串行通信协议

2.7基于Linux的串口编程

第三章ACS系统的总体设计

3.1总体目标

3.2功能目标

3.3 ACS系统功能结构

3.3.1 ACS系统应用的结构

3.3.2 ACS系统功能结构

3.4硬件环境

3.4.1 S3C2410

3.4.2 Flash存储器

3.4.3 SDRAM存储器

3.4.4以太网接口

3.4.5串行接口

3.4.6系统电源

3.5软件方案

3.5.1软件开发平台

3.5.2软件开发流程

3.5.3功能模块划分

3.6安全策略

3.6.1 Kerberos认证协议

3.6.2 RADIUS认证协议

3.6.3 LDAP认证协议

3.6.4 TACACS认证协议

第四章串口/Ethernet协议转换子系统的设计与实现

4.1功能概述

4.2系统设计

4.3系统实现

4.3.1串口功能模块的实现

4.3.2网络功能模块的实现

4.3.3数据转发处理功能模块的实现

4.3.4串口/Ethernet协议转换子系统的实现

4.3.5软件的移植

第五章测试

5.1单元测试

5.1.1串口功能模块测试

5.1.2网络功能模块测试

5.1.3数据转发功能模块测试

5.2集成测试

第六章结论

参考文献

致谢