基于ARM的無線網卡設備驅動方案

　　1 硬件系統構成

　　1.1 USB無線網卡介紹

　　無線網卡是無線局域網（WLAN）的重要組成部分，WLAN的物理層及MAC層是用無線網卡的硬件及其軟件完成的，而LLC層以上各層均由計算機軟件來實現。WLAN包括進行通信的網絡接口卡（簡稱無線網卡）和接人點／橋接器（AP／網橋）。其中，無線網卡提供了最終用戶設備（手持設備）與接人點／橋接器之間的接口。目前，無線網卡主要以PCMCIA，CompactFlash（CF）卡的形式廣泛應用。大多數可用的無線網卡都是基于Intersil Prism或Lucent Hermes芯片組的，其中USB設備的無線網卡則由Ateml芯片組支持。該系統采用D-Link的WLG-122無線網卡，芯片組為Prism2，它通過USB host port接入。

　　1.2 系統構成

　　主控制器采用Atmel 9261，工作頻率180 MHz，具有16 KB數據cache和16 KB指令cache，外接64 MBNAND FLASH和64 MB SDRAM，外圍接口由10／100 Mb／s自適應以太網卡，3個USB 2.0接口，2個通用異步收發器（UART），LCD接口以及串行外圍接口（SPI）等組成，可以方便地外接工作設備。操作系統采用Linux 2.6.15；Bootloader采用U-boot；根文件系統采用ramdisk。系統啟動后掛載yaffs文件系統，該系統采用Ateml公司的Atmel 9261開發板，外圍接口包括2個USB host接口，其中一個外接USB無線網卡。無線路由器采用Cisco-Linksys的WRTl60N，支持802.11g標準、TCP協議和TFTP協議，如圖1所示。

圖1 硬件結構

　　2 USB無線網卡驅動

　　2.1 Linux USB驅動模塊結構

　　對于接入系統中的USB無線網卡，從CPU的角度首先看到的是USB總線，然后才是網卡芯片，所以USB驅動要先于網卡驅動實現。USB設備接口有主機端與設備端區別，因而USB驅動程序也有USB主機端驅動程序與USB設備端驅動程序之分。在主控機方面，主要有UHCI和OHCI兩種規范。

　　上層的應用軟件對系統的USB設備進行訪問是通過文件系統的形式進行的。每個連接到系統總線上的USB設備可以同時對應一個或多個驅動程序，即每個USB設備可以在Linux系統上設置一個或多個節點供應用程序使用。

　　由于USB接口為主從方式和多設備連接的樹狀網絡結構，所以USB主機必須具備對所有連接在總線上不同類型的USB設備進行配置管理的功能。LinuxUSB主機驅動程序可以同時支持多路USB總線功能，每路USB總線獨立工作。USB主機驅動由USB主機控制器驅動（HCD），USB驅動（USBD）和不同的USB設備類型驅動三部分組成。圖2描述了Linux USB驅動程序的結構。Linux定義了通用請求塊（UniversalReqlaest Block，URB），用來在USB設備類驅動程序與USBD，USBD與HCD間進行數據傳輸。

　　2.2 LinUX網絡驅動程序結構

　　所有的Linux網絡驅動程序都遵循通用的接口。設計時采用面向對象的方法，即一個設備就是一個對象（net device結構），它內部有自己的數據和方法。一個網絡設備最基本的方法有初始化、發送和接收。Linux網絡驅動程序的結構可以劃分為網絡協議接口、網絡設備接口、設備驅動功能和網絡媒介四層。網絡驅動程序中最主要的工作就是完成設備驅動層功能，使其滿足所需要的功能。