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電子郵件是Internet上使用最廣泛的一種服務。隨著無線通信技術的迅速發(fā)展，實現(xiàn)電子郵件的無線傳輸與轉發(fā)已是大勢所趨。同時為了適應不同的場合，對無線電子郵件終端的便攜性提出了更高的要求。基于ARM內核的嵌入式系統(tǒng)具有高性能、低功耗、便攜性等特點，并支持多種操作系統(tǒng)，因而應用廣泛。 傳統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)終端一般是采用“單片機+無線網卡”的系統(tǒng)結構，這種結構硬件成本略低，但功能有限，在協(xié)議開發(fā)和支持上都有一定難度。以ARM為代表的32位微處理器技術得到飛速發(fā)展，無線數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)以“高性能嵌入式微處理器+無線網卡”的系統(tǒng)架構取代了傳統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)終端設計方案，雖然該方案硬件成本稍高，需要高性能嵌入式微處理器來支持嵌入式操作系統(tǒng)，但可實現(xiàn)豐富的協(xié)議接口，便于移植，同時更便于數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)膶崿F(xiàn)。 該系統(tǒng)為基于無線局域網WLAN(Wireless Loeal Area Network)的無線電子郵件終端，用戶可以方便地通過手寫筆，在觸摸屏上輸入郵件內容，通過USB無線網卡收發(fā)電子郵件。當使用鍵盤輸入時，插上USB鍵盤也能完成輸入信息功能，在Email發(fā)送和接收方面，采用標準的STMP協(xié)議和POP3協(xié)議，考慮到一般的嵌入式設備Flash存儲容量有限，該系統(tǒng)提供了U盤存儲功能，用戶能夠將郵件轉存在大容量的U盤。與傳統(tǒng)的郵件客戶端相比，采用無線網卡，無需連接網線即可實現(xiàn)Email的收發(fā)，適用于偏遠山區(qū)及環(huán)境惡劣的地方；采用嵌入式終端，可移動性強，方便用戶實時進行郵件操作。 1 系統(tǒng)硬件設計 基于開發(fā)的方便性和簡便性，該系統(tǒng)硬件平臺采用HHARM2410開發(fā)平臺。該開發(fā)平臺硬件功能強大，接口豐富，開發(fā)方便。其處理器采用基于ARM920T內核的S3C2410處理器，最高頻率可達203 MHz，并兼有低功耗及高度集成性等特性，具有8 MB Flash，32 MB SDRAM，觸摸屏，主從USB接口。內置資源豐富，性價比也高，能充分滿足系統(tǒng)需要。 發(fā)郵件時，輸入設備是必不可少的。在觸摸屏、手寫筆和鍵盤等輸入設備中，因USB鍵盤具有通用性，故該系統(tǒng)設計選用USB鍵盤。USB鍵盤驅動只需在Linux內核里啟用UHCI，人機界面相關部分，再往內核里加上“USB Human Intelface Device(full HID)sport”，然后在應用程序里加上一個頭文件(input．h)。 由于該系統(tǒng)為基于無線局域網的郵件系統(tǒng)，因此采用無線網卡prism器件，符合802．11b標準，且該無線網卡基于USB，使用方便。 開發(fā)板通過串口線和以太網網線與PC機相連，組成可以交叉編譯的開發(fā)環(huán)境。通過開發(fā)板上的USB接口外接無線網卡，再通過無線網卡接入Internet，實現(xiàn)收發(fā)電子郵件。圖1為無線系統(tǒng)的硬件結構框圖。 2 系統(tǒng)軟件設計 2．1 建立交叉編譯環(huán)境 基于嵌入式系統(tǒng)的應用開發(fā)環(huán)境是由目標系統(tǒng)硬件(S3C2410開發(fā)板)和宿主PC機所構成。目標硬件開發(fā)板用于運行嵌入式操作系統(tǒng)的內核編譯、應用程序的開發(fā)和調試則需通過宿主PC機完成。將嵌入式系統(tǒng)分別通過網線和RS232串口線與主機相連，主機運行Redhat9．O Linux操作系統(tǒng)。 在主機的Redhat Linux操作系統(tǒng)下安裝開發(fā)環(huán)境軟件包，這里安裝的是整套HHARM2410開發(fā)環(huán)境，該軟件包可以在華恒的網站上下載，解壓后，執(zhí)行以下命令： #cd／mnt #．／cce ／／進入中文環(huán)境 #．／arminst ／／執(zhí)行安裝程序 當開發(fā)環(huán)境安裝完畢后，將在根目錄下新生成2個子目錄，分別是工作目錄／HHARM2410-R3和交叉編譯環(huán)境目錄／opt／host／arm41。在進行編譯時，一定要用／opt／host／arm41／bin／arm41-unknown-linux-gcc進行編譯，而不能直接使用gcc進行編譯。 2．2 配置無線網卡 無線網卡安裝后，通過加載內核模塊的方式加載無線網卡驅動，具體步驟如下： 2．3 郵件協(xié)議 郵件協(xié)議采用通用的SMTP／POP3協(xié)議。其中，POP的全稱是Post Office Protocol，即郵局協(xié)議，用于電子郵件的接收，它使用TCP的110端口，目前常用的是第3版，所以簡稱POP3，POP3仍采用Client／Server工作模式。在實際接收取郵件的過程中，POP這個應用層的協(xié)議將指揮TCP協(xié)議，利用IP協(xié)議將一封大郵件拆分成若干個數(shù)據(jù)包在Internet上傳送。圖2為接收郵件的流程。 SMTP稱為簡單Mail傳輸協(xié)議(Simple Mail TransferProtocol)目標是向用戶提供高效、可靠的郵件傳輸。SMTP的一個重要特點是能夠在傳送中接力傳送郵件，即郵件可以通過不同網絡上的主機接力方式傳送。SMTP有2種工作方式：1)電子郵件從客戶機傳輸?shù)椒⻊掌鳎?)從某一個人服務器傳輸?shù)搅硪粋�人服務器。SMTP是請求／響應協(xié)議，它監(jiān)聽25號端口，用于接收用戶的Mail請求，并與遠端Mail服務器建立SMTP連接。圖3為發(fā)送郵件流程。 2．4 用戶界面 該系統(tǒng)用戶界面設計采用Linux下的MiniGI。MiniGUI是一種小型圖像用戶界面支持系統(tǒng)，功能強大，界面美觀，開發(fā)方便，是國內優(yōu)秀的基于嵌入式Linux圖形界面之一，與國外同類型的圖形用戶界面相比，它完全支持中文，這樣有利于在中文的平臺上開發(fā)出應用程序，Min-iGUI提供完備的多窗口機制，分為4類：主窗口、對話框、控制窗口與子窗口，實現(xiàn)了窗口消息的傳遞機制；它具有輕量、高性能、高可靠性、可配置等優(yōu)點，非常適合于嵌入式應用。 3 結束語 在HHARM2410的嵌入式Ifinux平臺上，詳細設計基于ARM920T的移動電子郵件終端，不但提高速度，降低成本，特別給不具備常規(guī)網絡傳輸條件的地方提供極大的方便。 無線電子郵件終端在S3C2410+無線網卡系統(tǒng)平臺下的軟硬件設計，采用嵌入式終端，相比傳統(tǒng)的電子郵件終端“單片機+無線網卡”的系統(tǒng)結構可移動性強，可實現(xiàn)豐富的協(xié)議接口，而且便于移植，更方便用戶實時將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，該系統(tǒng)設計在嵌入式設備的無線應用方面具有一定的應用價值和指導意義。 |
