Controllo Remoto di un Robot tesina

Linux embedded e controllo remoto 1

Ponzo Alessandro 5D a.s.

2012/2013 Linux Embedded e Controllo remoto

di Ponzo Alessandro

Indice

.................................................. Cenni Storici GNU/Linux

I. .................................................. Embedded Linux

II. ................................................... Controllo Remoto

III. .................................................... Progetto

IV. ................................................... Access Point & Web Server

V. .................................................... Application Layer &

VI. RobotCtrlPage

VII. ...................................................... Comunicazione SPI

VIII. ...................................................... Conclusioni

...................................................... Fonti e Testi

IX.

Linux Embedded e Controllo Remoto 2

Parte I

GNU/Linux

Linux è un sistema operativo sviluppato da Linus Torvalds, o per meglio dire è il kernel, cioè il cuore del sistema, attorno ad esso girano applicazioni di varia natura che sfruttano le sue potenzialità.

L'idea originaria di Linus Torvalds era di migliorare un kernel già esistente, Minix, a Andrew S. Tanenbaum.

Sua volta derivato da UNIX, creato per scopi didattici da La particolarità di Linux è che il progetto di sviluppo attorno al kernel è stato realizzato da esperti, semplici appassionati, hacker di tutto il mondo, grazie al coordinamento ed alla diffusione dei dati tramite Internet.

Il nome più corretto per indicarlo è in realtà GNU/Linux, in quanto le applicazioni fondamentali (compilatori, editor, librerie, etc.) sono state sviluppate dalla Free Software Foundation di Richard Stallman alla cui base c'è il progetto GNU (Gnu's not Unix), ovvero la realizzazione di un sistema operativo libero di cui possiamo elencare le principali caratteristiche relative alla licenza di distribuzione GPL (General Public License):

• Codice sorgente aperto e disponibile per la lettura e la modifica;
• Libera ridistribuzione sia del software che del relativo codice sorgente;
• Applicazioni e prodotti derivati coperti sempre da licenza GPL (copyleft);
• Libero utilizzo anche per fini di natura commerciale.

GNU/Linux nasce, come tutti gli Unix, come sistema multitasking e multiutente. Questo significa che ha una architettura di sistema che è stata pensata fin dall'inizio per l'uso contemporaneo da parte di più utenti.

Il concetto alla base di ogni sistema Unix come GNU/Linux è quello di avere una rigida separazione fra il cosiddetto kernel (il nucleo del sistema) a cui si demanda la gestione delle risorse hardware come la CPU, la memoria e le periferiche e tutto il resto del sistema, che comprende i comandi base, gli applicativi, le interfacce per l'interazione con gli utenti; tutti questi processi.

Verranno realizzati con appositi programmi eseguiti dal kernel che vengono chiamati processi.

Lo scopo del kernel infatti è solo quello di essere in grado di eseguire contemporaneamente molti processi in maniera efficiente, garantendo una corretta distribuzione fra gli stessi della memoria e del tempo di CPU, e quello di provvedere le adeguate interfacce software per l'accesso alle periferiche della macchina e le infrastrutture di base necessarie per costruire i servizi.

Tutto il resto, dall'autenticazione all'interfaccia utente, è demandato all'esecuzione di opportuni processi. Questo si traduce in una delle caratteristiche essenziali su cui si basa l'architettura dei sistemi Unix: la distinzione fra il cosiddetto user space, che è l'ambiente a disposizione degli utenti, in cui vengono eseguiti i processi, e il kernel space, che è l'ambiente in cui viene eseguito il kernel.

I due ambienti comunicano attraverso un insieme di interfacce ben definite e standardizzate.

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Parte II

Embedded Linux

Con 'Embedded Linux' ci si riferisce a quell'insieme di distribuzioni concepite per essere utilizzate su sistemi embedded.

Le caratteristiche principali di tali sistemi impongono dei vincoli molto severi al sistema operativo in termini di memoria flash occupata, memoria centrale necessaria, tempi di avvio brevi.

GNU/Linux è un sistema operativo "general purpose": è stato realizzato cioè per essere impiegato principalmente su sistemi desktop e server con criteri che lo rendessero adattabile a diversi contesti e portabile verso il maggior numero di architetture possibili.

L'elevata portabilità, unita alla licenza GPL hanno fatto crescere l'interesse intorno a questo sistema operativo anche nell'ambito del mercato dei sistemi embedded.

Con questo termine (generalmente tradotto in italiano con sistema incorporato) si identificano genericamente tutti quei sistemi elettronici di elaborazione a microprocessore progettati per una determinata applicazione (special purpose), spesso con una piattaforma hardware ad-hoc, integrati nel sistema che controllano ed in grado di gestirne tutte o parte delle funzionalità richieste.

Raspberry Pi (Adafruit)

Il Raspberry Pi è un single-board computer (un calcolatore implementato su una sola scheda elettronica) sviluppato nel Regno Unito dalla Raspberry Pi Foundation.

Il suo lancio al pubblico è avvenuto alla fine del mese di febbraio 2012.

Attualmente, viene venduto in due versioni, al prezzo di 25 e 35 dollari statunitensi.

L'idea di base è la realizzazione di un dispositivo economico, concepito per stimolare l'insegnamento di base dell'informatica e della programmazione nelle scuole.

Il progetto ruota attorno a un System-on-a-chip (SoC) Broadcom BCM2835, che incorpora un processore ARM1176JZF-S a 700 MHz, una GPU VideoCore IV e 256 o 512 Megabyte di memoria.

Il progetto non prevede né hard disk né una unità a stato solido, affidandosi invece a una scheda SD per il boot e per la memoria non volatile.

La scheda è stata progettata per ospitare sistemi operativi basati su un kernel Linux o RISC OS.

Il Model B è equipaggiato con due porte USB ed un controller Ethernet 10/100, un accesso al web indispensabile.

La scheda può essere equipaggiata con un dongle USB Wi-Fi.

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