嵌入式Wi-Fi技术研究与应用

802.11标准的成熟及无线局域网的方便快捷使基于Wi-Fi的应用以惊人的速度飞速发展。目前,Wi-Fi在嵌入式领域的应用也得到了广泛的重视,研究嵌入式Wi-Fi技术具有重要的现实意义。 本论文的主要目标是通过研究嵌入式Wi-Fi及其在小嵌入式系统中的实现方法,设计一个嵌入式Wi-Fi的基础应用平台。主要包括软硬件实现方案,提供底层嵌入式Wi-Fi驱动和网络协议栈,这样非常方便进行二次开发。并以此为基础,设计了一个更加通用的嵌入式Wi-Fi接入模块EM320,它们由ARM处理器和Wi-Fi射频芯片组成,软件集成了Wi-Fi协议、TCP、UDP、DHCP等网络协议。模块提供一个UART/SPI串行接口与HOST MCU相连,并由一个简单的API命令集来实现网络控制和数据传送。用户无需了解、操作Wi-Fi及相关网络协议,只需专注自己的应用。此外,结合此模块实现了一个嵌入式Wi-Fi在无线传感网中的应用——WSN Wi-Fi无线数据采集网关。 论文中分析了IEEE 802.11标准的特点、相关概念和802.11标准的各个流行协议;介绍了Marvell的低功耗SoC 88W8686的特点及其驱动的开发,给出了无线网络接口层的实现;分析并移植了一个工业级的TCP/IP协议栈——DynamicC TCP/IP;介绍了美国德州仪器TI的低功耗IEEE 802.15.4 SoC及使用此芯片构成的SPI接口的RF收发模块。