当前位置:首页 > 单片机 > 单片机
[导读]研究基于802.11B的无线网卡在嵌入式数字信号处理器(DSP)OMAP5912上的实现。

  :研究基于80211B无线网卡在嵌入式数字信号处理器(DSP)OMAP5912上的实现。整个系统以DSP为核心,采用T1公司的TNETll00B无线网卡模块实现80211B通信协议,进行无线信号收发。系统制造简单,集成度高,适用于多种无线局域网络设备。

关键词:无线网卡  8021lB  嵌入式  OMAP5912

 

 

    无线局域网是指以无线信道作为传输媒介的计算机局域网;无线网络是有线联网方式的重要补充和延伸,并逐渐成为计算机网络中一个至关重要的组成部分,广泛应用于需要可移动数据处理或无法进行物理传输介质布线的领域。随着IEEE80211无线网络标准的制定与发展,使无线网络技术更加成熟与完善;能够给用户提供更加安全可靠、移动、高效、远距离的网络互联方案,并已成功应用于众多行业。无线网络的强大加密技术和极低的辐射以及可以自由架设的24 GHz自由频段,可使无线网络得到进一步发展。下面介绍一种在嵌入式数字信号处理器(DSP)OMAP5912上实现无线网络80211B的方法。DSPPC机数据或者直接采样语音信号,通过无线网络传输,实现数据通信。由于系统以DSP为核心,使得无线网络的数字信号处理更加方便,可以较方便地实现数据加密、信号压缩等较复杂的算法。

 

1  无线网卡模块TNETll00B

    无线信号的收发采用无线网卡模块TNETll00B实现。TNETll00BTI公司最近推出的遵循80211B通信标准的无线信号收发芯片。


    TNETll00B
的内部功能如图1所示。TNETll00B主要由射频信号处理单元、基带信号处理单元、中间接入控制单元以及嵌入式CPURAM、主机硬件接口、时钟管理模块等多个部分组成。

 

    射频信号处理单元实现无线信号的接收和发送。集成有1822MHz的模数转换器AD11044MHz的数模转换器DAADDA都具有自动增益控制功能,DA还具有功率控制功能。射频信号处理单元还提供可调的参考时钟,为AD的全速、半速时钟或者其14分频时钟,分别对应为22 MHz11MHz55 MHz

   
   
基带信号处理单元实现基带信号的调制解调,支持IEEE Std80211B协议。基带单元的数据速率可以和射频单元的时钟一致,也可以设置成较低的1 Mbs或者2 Mbs。较低速率下的基带信号为了和射频单元进行通信,发送数据时采用插值滤波,使得低速率信号变成高速率信号;同样,接收数据时采用抽取滤波,使得高速率信号变成低速率信号。


    中间接人控制单元完成射频单元和基带单元与处理器的逻辑控制,处理器、
RAM、时钟以及与外设硬件接口的控制。处理器为44 MHz主频的ARM7TDMI嵌入式处理器,RAM容量为64 KB,可以动态分配接收和发送数据所占用的块。接人单元响应硬件产生的应答ACK、请求发送RTS、清除发送CTSModem命令。接人单元还具有对接收数据包的解析功能,具有64128或者256位的加密/解码密钥注入功能。


    主机硬件接口支持
33 MHzPCl22协议或者USBl1接口,数据通信可以使用DMA后台方式传输。为了支持USB接口,TNETll00B专门配有148 MHz的时钟接口。此外,为了嵌入式CPU保持实时时钟,TNETll00B配有sleep时钟接口。该时钟信号需要配置电池。这样系统在断电情况下,依靠电池仍然保持准确的时钟信号。实时时钟在电池情况下功耗极低,功耗为12μW

 

2系统硬件结构

整个系统由OMAP5912TNET1100B、音频ADDA、人机接口、PC机以及Flash组成,硬件连接如图2所示。2中,13SP是核心控制单元;音频AD用于将采集的模拟语音信号转变成数字语音信号;音频DA将数字语音信号转换成模拟语音信号。FLASH_1保存DSP所需要的程序,供DSP上电调用;FLASH_2保存TNETll00B所需要的程序,供TNETll00B上电调用。DSPPC机之间使用HPI口,使用PCI桥芯片,实现和PC机的连接。

 

PC机发送的数据包可以直接在PC上完成数据的压缩、交织以及编码等数据处理,OMAP5912负责传送数据。对OMAP5912直接采样的语音信号,基于WiFi的语音传输,(VoWiFi)要求数字化的语音信号必须以数据包的形式通过无线网络传输,为此OMAP5912必须实现数据组包处理算法。此外,无线网络要求语音数据必须在规定的时间间隔内传送出去,一般最长的时间间隔为20ms。这样语音信号到目的地后,目的网卡才有足够的时间进行拆包并最终形成语音数据实时播放出去。无线网络的结构必须保证数据包的丢失、延迟以及误码在规定的门限以下。在802ll的升级协议中,还要求了新的服务质量协议、允许控制协议、快速漫游协议、智能安全协议以及无线资源管理协议等各种新的算法。这些均由OMAP5912中的嵌入式ARM处理器完成。

 

3 TNETll00BOMAP5912的硬件设计

TNETll00BOMAP5912的连接是系统硬件连接的关键,具体连接如图3所示。使用OMAP5912EMIFS接口连接TNETll00BEMIFSOMAP5912的慢速外部存储器接口(External Memory  Interface SlOW),可以方便地和外部Flash、异步SRAM等设备连接。系统的TNETll00B模块遵循802llB协议,其最高数据传输速率为11 MbpsOMAP5912EMIFS接口满足其速度要求。

 

TNETll00BOMAP5912EMIFS连接图中,TNETll00B作为OMAP5912的外部16位从异步设备。由于OMAP5912的内部数据总线宽度为32位,而TNETll00B的数据总线宽度为16位,为此,将每32位数据分成216位数据传输,使用BE0BEl引脚区分当前传输的是高16位还是低16位。通信时,使用第20位地址线ADD20和片选信号CSl参与字节信号的译码,具体的译码电路如图4所示。译码电路直接使用逻辑器件实现,也可以使用CPLD实现。此外,当TNETllOOB有数据上传时,使用CINT引脚发送中断信号到OMAP5912OMAP5912根据当前自身的工作情况处理和TNETll00B的通信;OMAP5912也可以使用通用IO引脚控制TNETll00B的复位信号,当连续多次未收到TNETll00B的响应信号时,OMAP5912可以软件复位TNETll00B,从而避免通信的互锁现象。此外,OMAP5912使用通用IO引脚控制TNETll00BCPD(Card POWer Down)信号,可以在无数据通信时.控制TNETll00B进入低功耗状态。

 

4  TNETllDOBOMAP5912的软件设计

OMAP5912TNETll00B的数据通信流程如图5所示。系统初始化后,OMAP5912判断当前是否有数据读写。数据的读是通过判断是否有挂起的硬件中断;数据写是通过判断上层程序是否有数据发的软件中断。无数据读写情况下,OMAP5912将定期发送测试命令到TNET1100B,以便确定TNETll00B在正常工作;也可以根据需要,将TNET1100B设置到低功耗状态。如果读取数据的校验错误较多,表明当前无线通信的信道噪声很大或者TNETll00B的总线被干扰出现紊乱。OMAP5912将软件复位TNETll00B模块,使得TNETll00B重新设置总线,避免在低信噪比情况下多次重复发送同样的数据,减小无效通信时间。

 

5 

使用OMAP5910EMIFS接口连接无线网卡接口TNETll00B,可实现802llB协议的无线数据收发。使用TNETll00B模块实现射频信号处理、基带信号处理以及中间接入控制,可使系统结构简单、实现方便。由于采用具有DSP核的处理器,系统还可以方便地应用各种数据信号处理算法。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭