基于Linux NFS的Web数码相框设计

　O 引言

　　随着数码相机和互联网的普及，越来越多的家庭拥有自己的媒体库。媒体库中既包含有自己拍摄的影像文件，也有从网络上下载的影像资料。然而展示影像资料的手段单一，主要通过PC来实现。因此未来构建以媒体库为中心的家庭多媒体网络，把多媒体资料在各式各样的家庭网络媒体终端上展示出来，将成为一种必然的趋势。媒体终端包括Web数码相框、网络数字电视等。

　　Web数码相框的提出正是为了设计一种家庭嵌入式网络媒体终端，但目前市场上常见的数码相框的网络可扩展性差，本设计方案的提出正是为了能够弥补这方面的不足，提高网络可扩展性。并在本设计方案的基础上构建网络数字电视等其他多功能终端实体。

　　1 技术方案

　　Web数码相框要具有JPEG图像文件显示功能，需要进行大量解码处理，且实时性要求高，因此选用低功耗、高性能的32位处理器ARM。基于ARM920T体系结构的S3C2440嵌入式微处理器具有如下特点：l6／32bitARM920T内核，最高工作频率400MHz，运算能力为440MIPS，能够胜任多媒体文件的处理任务。所以，硬件部分采用在S3C2440基础上构建的一个具有Web功能的嵌入式系统。

　　软件部分选择最新的Linux2．6 *** 作系统，该 *** 作系统属于开源免费的，可大大降低产品的开发成本。Linux2．6 *** 作系统遵守GPL开发原则，可找到丰富的驱动程序源码，该系统还支持TCP／IP协议栈，可以有效降低开发难度，缩短开发周期。另外Linux2．6内核相比Linux2．4内核 *** 作系统的实时性更好，功能也更加丰富，完全满足Web数码相框的设计要求。

　　2 硬件设计

　　2．1 LCD接口设计

　　S3C2440芯片集成了TFT LCD的驱动器(图1)，因此本文采用了256k色240×320的TFT真彩LCD，所以LCD接口的设计就相对简单(图2)。LCD接口用一个41Pin插座，包含了常见LCD所用的大部分控制信号(行场扫描、时钟和使能等)，和完整的RGB数据信号(RGB输出为8：8：8)。同时还有一个跳线的设计方便支持不同的LCD工作电压。

　　2．2 网络接口设计

　　网络接口设计采用目前常见的DM9000芯片。该芯片是一款快速以太网控制处理器，合成了MlAC、PHY、MMU，自适应10／100M网络，非常适合作为嵌入式系统的网络接口芯片。在本设计中，S3C2440与DM9000之间采用地址线和数据线复用的方式。同时DM9000的AEN端接S3C2440的nGCS4，这样DM9000的地址线IO为Ox20000000，数据IO为0x20000004。此外Linux2．6内核支持DM9000的驱动，这样给开发带来很大的方便。网络接口设计如图3所示。

　　3 软件设计

　　3．1 嵌入式 *** 作系统

　　目前常见的嵌入式 *** 作系统包括：WinCE、VxWorks、uC／OS-II和Linux。其中uC／OS-II *** 作系统虽然可以免费获得，但功能过于简单，实用性较差，后续开发工作量很大。而前两种 *** 作系统虽然功能较强，但不属于开源免费的 *** 作系统，不适用于低成本的消费类电子产品。

　　Linux内核是基于GNU通用公共许可，也就是GPL。它的源代码完全开放，也很容易移植到嵌入式系统中，Linux2．6的内核对ARM系列的嵌入式系统已经有了很好的支持。同时有大量的开源软件包可供使用，方便了后期开发。

　　3．2 网络文件系统(NFS)

　　网络文件系统(NFS)是一种将远程主机上的分区(目录)经网络挂载到本地系统的一种机制，通过对网络文件系统的支持，用户可以在本地系统上像 *** 作本地分区一样来对远程主机的共享分区(目录)进行 *** 作。对于Linux系统来说NFS包括两方面：一是Linux服务器端的NFS服务器支持；二是嵌入式目标系统的NFS客户端的支持。因此，在本设计中配置了一台Linux的PC机来提供NFS服务，同时它也作为多媒体网络的媒体库。嵌入式目标系统是Web数码相框，本设计在其嵌入式Linux系统上移植了NFS客户端。借助NFS客户端Web数码相框能随时读取媒体库中共享出来的多媒体文件。

　　3．3 NFS的简单配置

　　为了使Web数码相框能够正确地从Linux服务器上取得多媒体资料，要列NFS的服务器端和客户端作简要的配置。

　　对于服务器端，为／ect／export文件添加如下内容：

　　／home／media 192．168．0．*(ro,sync,no_root_squash)

　　添加的内容表示：允许ip地址范围在192．168．0．*的客户端以只读的权限来访问／home／media目录。

　　然后执行如下命令，启动NFS服务：

　　#service portmap start

　　#service nfs start

　　对于客户端(Web数码相框)，在Linux Shell下，执行如下命令来进行NFS共享目录的挂载：

　　#mkdir／mnt／NFS

　　#mount-tnfs 192．168．0．20：／home／media／mnt／NFS-onolock

　　客户端对本地／mnt／NFS目录里的多媒体文件进行读取并显示，相当于读取了网络服务器的／home／media目录的文件，完成了网络媒体库的共享。

　　4 结束语

　　以上内容叙述了基于ARM构架的嵌入式多媒体终端，同时具备了Web数码相框的基本功能。本设计的创新之处在于把Linux系统强大的网络功能和S3C2440高效的多媒体处理能力结合起来，构建了高性能、低功耗、低成本的网络多媒体终端。可以预见在不久的将来，以Web数码相框为代表的网络多媒体终端会走进千家万户。