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IEEE802.11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2.4 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802.11B的方法。DSP对PC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。TNETll00B是TI公司最近推出的遵循802.11B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CPU、RAM、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1个8位22MHz的模数转换器AD和1个10位44MHz的数模转换器DA。AD/DA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1/4分频时钟,分别对应为22 MHz、11MHz和5.5 MHz。
基带信号处理单元实现基带信号的调制解调,支持IEEE Std的802.11B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 Mb/s或者2 Mb/s。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CTS等Modem命令。接人单元还具有对接收数据包的解析功能,具有64、128或者256位的加密/解码密钥注入功能。
主机硬件接口支持33 MHz的PCl2.2协议或者USBl.1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1个48 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。