嵌入式WiFi技術
為了讀寫這些寄存器,定義了兩個函數:unsigned int getReg(unsigned int reg)和void selReg(unsigned int reg,usnigned int val)。
Prism MAC驅動就是向命令寄存器發命令來操作MAC。常用的命令有分配buffer、查詢網卡狀態、初始化網卡、讀數據、寫數據等。
Prism MAC驅動程序需要為上層提供MAC的讀寫函數和一些控制函數,實現的函數原型如下:
void init_mac(void)
void reset_mac(void)
WORD wc_write(WORD*buff,WORD len)
WORDwc_read(WORD*buff,WORDmaxlen)
B00L get_wlan(void)
reset_mac(void)用于在系統啟動或者系統需要復位時,復位Prism MAC,同時對驅動使用的變量進行初始化。inh_mac(void)函數完成初始化網絡控制器和固件,同時向網卡控制器申請使用的buffer,保存需要用到的RID。wc_write(W0RD*burf,W0RD
len)函數把buff中的len個字節寫入到MAC的發送緩沖區,然后寫發送命令到網卡的命令寄存器發送數據,函數返回實際發送的數據長度。wc_read(WORD*buff,WoRD
maxlen)函數接收輸入數據。返回實際收到的數據長度,對上層協議來講,調用wc_read以后,可以對buff中的數據做協議分析。對于TCP/IP來講,實際上取出的可能是IP、ARP等類型的報文。get_wlan(void)通過訪問EvStat寄存器判斷是否有數據被接收,返回判斷結果。若有,則把PrismMAC數據幀收入到共享數據區中。本函數只是把PrismMAC的數據幀首部讀出,相當于是以太網幀的首部。讀出的數據格式為
上層協議調用get_wlan以后,如果返回值是TRUE,就可以訪問目的地址、源地址、幀類型等變量,以判斷是否處理收到的數據。如果是需要接收的數據,可以調用wc―read讀取數據。
嵌入式WiFi在許多領域有著廣泛的應用。這里介紹一個嵌入式WiFi的具體實現――移動監護系統。該監護系統用于醫院病人監護,采用嵌入式WiFi技術,可在移動環境下,對被測對象進行數字分組、實時監測。
3.1 硬件結構
移動監護系統由服務器和多個移動監護器組成。服務器端包括1臺PC或者筆記本電腦、1個無線AP和1個報警器,硬件結構和連接方式都比較簡單,在此不再說明。
移動監護器的硬件結構框圖如圖3所示。
圖3中,移動監護器的硬件結構包括電源模塊、壓力傳感器模塊、加速度傳感器模塊和無線網卡模塊。
移動監護器使用Ti的超低功耗微控制器MSP430F148作為CPU。加速度傳感器模塊使用AD公司的加速度傳感器ADXL202,用于運動加速度測試,或重力加速度的測量,分析傾斜度,即用于病人跌倒測試。壓力傳感器使用Motorola醫療專用的MPX2300DT,具有良好的低電壓工作特性和線性輸出,用于脈搏測量。
電源使用3.6
V電池供電,經過簡單電壓變換即可滿足移動監護器電源要求。無線網卡采用基于IntersilPrism2芯片集的PCMCIA網卡。它是一款IEEE802.11b兼容網絡適配器。
3.2 軟件結構
ad-hoc模式下,移動監護器和服務器間的距離很短。為了增大監護范圍,移動監護系統工作在Infrastructure模式,服務器端的AP和移動監護器都相當于一個STA,移動監護器與服務器可以在不同的BSS中。移動監護器、AP所在的BSS共同構成一個ESS,使用DSS通信。
服務器端軟件模塊主要用于從網絡接收到的數據中分離出斜度、移動監護器配置信息、脈搏信息,并根據信息報警,對移動監護器進行控制。
移動監護器的軟件模塊如圖4所示。移動監護器主要完成加速度(斜度)數據的采集、脈搏信號的采集、數據的收發、傳感器的啟停控制。其軟件可劃分為兩個層次:應用層和驅動層。陰影部分為硬件驅動層,驅動層以上為應用層。
移動監護系統由于采用嵌入式WiFi技術,支持數字分組,可以根據需要對被測對象分組檢測,同時進行實時數據傳輸;保證了監護的可靠性與準確性,在實際使用中有很好的效果。
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