《无线接入点ap的功能与设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无线接入点ap的功能与设计（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、无线接入点无线接入点 AP 的功能与设计的功能与设计来源：来源： 作者：作者： 时间：时间：2008-03-27 Tag： 点击：点击： 222 无线 AP 是组建多区无线局域网的常用设备，配置多个接入点 AP，就可以构成一个连续的覆盖区域，可提供移动用户漫游的能力，同时，它在介质访问控制子层 MAC 中扮演无线工作站及有线局域网的桥梁，是一个两端口的网桥。 无线接入点 AP 的功能和系统设计 无线接入点 AP（Accss Point）通过一个标准的 RJ45 接口用电缆连接到一个传统的集线器或交换机端口，一个无线接入点可认为是一个中继器，在有线局域网和无线设备运行的RF 之间转发帧。 当一个
2、站在 LAN 上发送数据时，接入点将以指定的 RF 和无线帧格式来转发帧，而并不考虑该帧的目的地，同样，当一个无线设备发送一个帧时，接入点将通过所设定运行的 RF 来接收帧，然后把帧转发到有线局域网，两个或者多个无线局域网接入点，将为移动无线设备提供一个接入到有线局域网的无线扩展区域。当建立一个无线局域网接入点时，一般要配置一个 BSS（Basic Service Set）标识符。同样，也要为那些无线局域网适配卡设定一个区域标识符，其中接入点是为使用适配卡与其连接在一起的无线设备提供服务的，在多个无线接入点构造的一个扩展服务集（ESS，Extended Serice Set）中，通过定位接入点
3、，无线设备就实现了漫游功能，以及通过应用无线局域网接入点服务的能力。一个基本的无线局域网是由一个连接到有线局域网的接入点和使用该接入点的一个或者多个无线 PC 用户所组成。 基于 MPC852T 的无线接入点 AP 由核心板和接口板组成，图 1 所示是其系统功能结构框图。其中在核心板上集成了摩托罗拉 MPC852 处理器、32MB SDRAM 以及 4MB 的 Flash，因而为系统软件提供了足够的空间。核心板上还集成了一个 10M 以太网口，不仅实现和有线局域网的桥接。还可以实现系统程序的以太网下载，从而烧写进 Flash 中。底板上则提供了非常丰富的外设接口：包括 1 个 10Mbps 以
4、太网接口，1 个 100Mbps 以太网接口、一个 RS232接口（COMI）、1 个 BDM 调试是口（MPC8XX 系列的 EPBDM）、还有 1 个 PCMCIA 接口。当接入无线网卡后，作为无线接入点的 RF，便可实现数据的无线发送和接收。该系统具有体积小，功耗低，处理能力强，网络功能强大的特点，能够装载和运行嵌入式 Linux 的操作系统，可以在这个系统平台上进行自主的应用软件和驱动程序开发。 MPC852T 功能介绍在无线接入点 AP 的设计中，可选用 Motorola 公司的 MPC852T 处理器，它是 Motorola 公司的 PowerQUICC 系列嵌入式通信处理器。Po
5、werQUICC 处理器系列广泛应用于当今市场上 DSL调制解调器、SOHO 路由器、远程接入服务器、DSLAM、中心局交换机设备、无线基础设施基站、企业路由器以及媒体网关等领域。MPC852T PowerQUICC（Quad Integrated Communication Controlle）内部集成有微处理器和一些控制领域的常用器件，是一个多用途的通用芯片，它内部集成了微处理器和常用外围器件，可用于各种控制领域，它应用于通信系统时，可实现更低的成本，并提供更高的性价比，同时在通信性能方面也有所增强。MPC852T PowerQUICC 集成了两个处理块，一个处理块是嵌入的 PowerPC
6、 核心，另一个是通信处理模块 CPM（Communications Processor Module）。由于 CPM 分担了嵌入式 PowerPC 核心的外围工作任务，这种双处理器体系结构功耗要低于传统的体系结构的处理器，嵌入式 MFC852T 内核可达 100MHz，扩展总线最大频率是 66MHz，50/60MHz 内核频率支持 1：1 模式和 2：1 模式，80/100MHz 内核频率支持2：1 模块，MFC852T 系统集成单元主要包括：总线监视器、中断监视器、软件看门够、中断定时器，时钟合成器、PowerPC 减量器，复位控制器及 JTAG1149 测试口，以上这些性能都可以非常理想地
7、适用于各种有线和无线的通信处理任务，从而极大地满足控制层繁重的任务处理及传输层高带宽的要求。核心板的设计MPC852T 是 32 位地址，32 位数字总线宽度， 4KB 的数据 Cache 和 4KB 指令 Cache，分别带有一个 MMU，52MHz 的主频，52Mbps 的总线速度，若外接 8 位或 16 位数据带宽的外设芯片，与 CPU 相接时，MPC852T 的总线数据宽度是可设置的，可配置为 8 位，16 位或 32 位模式。在核心板中，可选用 2 片 161 bit 数据宽度，共 4MB 的 Flash（MX29Lv160BTC，如有不同型号，则应是完全兼容的器件），速度 70/9
8、0ns：2 片 16M8bit 数据宽度的SDRAM（HY57V651620BTC10S，如有不同型号，则是完全兼容的器件）构成，共 32MB SDRAM。MPC852T 共提供了 4 个 PORT（即 PortA、PortB、PortC 和 PortD），以便于对应的控制寄存器实现与其他信号引脚的复用，其端口分配使用情况如表 1 所列。其中：SCC 作为10Mbps 以太网接口，SMC（和 PortB GPIO 复用）作为两线串口（TXD，RXD）。核心板未用的端口可通过核心板接口引到接口板，作为 GPIO 资源使用，图 2 所示是核心板的功能模块结构图。 底层接口板的设计底层接口板有 1
9、个 9V 供电插座和 1 个供电模块，用的是 9V 的直流电源，为核心板和接口板提供了标准的 3.3V 和 5V 电压，底层接口板还提供了一系列的接口，其中包括 1 个标准RS232 串口、1 个标准 10Mbps 快速以太网接口，1 个标准的 100Mbps 快速以太网接口，1个 PCMCIA 接口、 1 个 BDM 接口等，其中 BDM 接口和 RS232 串口可用于核心板的硬件检测，映象文件下载、运行、Flash 烧写等。系统所用的无线网卡是 LANEscapeTM XI325H 的无线网卡，采用 PCMCIA 接口，可实现2.4GHz 直接序列扩频，并具有高速低功耗的特点，其发射功率为
10、 20dBM，遵循 802.11h 协议和 WiFi 认证，同时具备 64bit/128bit WEP 加密功能，可支持 TCP/IP，IPX，NetBEUI等协议，同时支持 1Mbps、2Mbps、5.5Mbps 和 11Mbps 的自动传输速率选择。此外，它还支持 ADHoc（对等）、Infrastructure（基础网络）和 Roaming（漫游）等网络模式，可方便快捷无缝连接以实现以太网和无线局域网的连接。MPC852T 中 CPM 部分的 4 个 SCC 均可配置为 10Mbps 以太网控制器，FEM 是 10/100Mbps 以太网自适应控制器，通过这些以太网控制器， 只需要简单的
11、线路接口单元就可构成 10Mbps以太网口和 10Mbps/100mbps 自适应网口。该以太网口符合 IEEE8023 规范，实际使用中，MPC852T 设置多少个网口，应根据主芯片的运行主频和接口要求统筹考虑，图 3 所示是一个 10/100Mbps 的自适应网口电路。MPC852T 中 I/O 口的引脚几乎都有多种功能，通过对有关的寄存器进行设置或将某些引脚设置成指定电位，使得有关 I/O 功能为设计指定功能，由于 MPC852T 的引脚多，各引脚的功能也多，为了能够尽快地确定各引脚的功能，可利用摩托罗拉公司提供的引脚功能安排工具，检查引脚功能上的冲突。无线接入点 AP 的系统软件设计M
12、PC852T 是遵照 PowerPC 结构体系的嵌入式芯片系列，因此可实现多任务操作，并支持多种内存映射方式，完全可以运行实时多任务操作系统，以满足通信控制设备所要求的实时性。嵌入式操作系统主要有 Palm OS、Windows CE、EPOC、Linux CE、ONX、ECOS、LYNX 等。高端嵌入式操作系统要求许多高级功能，如图形用户界面和网络支持，但其价格很高，一般用户难以接受。嵌入式 Linux 操作系统以价格低廉，功能强大又易于移植而被广泛应用。Linux 是一个和 Unix 相似，以核心为基础的，完全内存保护，多任务多进程的操作系统，它支持广泛的计算机硬件，包括 Motorola
13、、X86、Alpha、Sparce、MIPS、PPC、ARM、NEG等。在移植的 Linux 源代码中，根据目标进行半裁减定制，以适合目标系统，尽量少占用系统内存，操作系统定制后，将其连接到目标的应用程序上，成为应用程序的一部分，并对低级系统的初始化文件进行修改，使得符合目标板的需要，对于 MPC852T，所有软件都固化在板上 2 片 Flash 内，Flash 的内容可通过烧写工具来更新升级，开发应用程序和更改其上的操作系统工作方式，可以采用一种交叉编译的开发模式，即为 MPC852T 应用。它不能直接在 MPC823 板上编辑、编译和调试，而必须把工作寄存到一台 PC 机上来完成，事实上，
14、一个小型的 Linux 操作系统需要下面三个基本要素：（1） 引导工具用于完成系统的一些初始化工作，然后把操作系统调入内存中，应用时再将其跳到操作系统的入口。（2） Linux 内核由内存管理、进程管理和事务处理构成，因为 Linux 内核可以支持多种 CPU 体系，所以，修改 Linux 内核以使其运行到硬件平台，不需要太多的工作。（3）初始化进程主要指为 Linux 系统安装 inted、telnetd、tftpd、bttpd 等守护进程，以便使 Linux 系统能成为名副其实的网络操作系统，但是，如果系统想成为完整的操作系统，还得加上一个文件系统，硬件驱动程序和提供所需功能的一个或多个应
15、用程序，如 1 个串口、1 个10Mbps 以太网接口、1 个 100Mbps 为以太网接口，1 个 BDM 调试接口、WLAN 无线网卡的驱动程序，802.11b 无线 AP 以及网关系统软件，Web Server 及 TCP/IP 协议等应用程序。嵌入式 LINUX 无线接入点 AP 的实现由于嵌入式操作系统硬件资源的限制，要做到实现 AP 在嵌入式 Linux 操作系统上的应用，就需要对 Linux 操作系统进行特别定制，以删除 AP 不需要的部分，真正做到精简系统、该过程大致可以分成两个部分。精简内核Linux 内核是可以根据特定的要求进行定制的，笔者使用的是嵌入式 Linux 操作系
16、统 3.0 for PowerPC 版本，在/usr/src/linux 目录下，使用 make menuconfig 把可以拿掉的项目全部拿掉，如果嵌入式系统没有软驱和光驱，则可以去掉内核中对于软驱（floppy）及光驱（cdrom）的支持选项，而如果 AP 不需要发声，也可以不要声音（sound）的支持，从而去掉所有的字符设备（character device）等。在去除的同时要根据 AP 应用软件及一些特定功能的要求，在内核中留下对需要驱动的支持，例如：要保留对网络的支持，保留对 TCP/IP 协议的支持，保留 PPP（点对点协议）特定功能的支持。在完成后往往要重新编译内核，然后才能修改 Linux 系统引导器 Iilo 的配置文件，最后以新编译的核作为启动内核。缩小 Linux 的文件系统嵌入式 Linux 本身是一种操作系统，它的主要任务管理计算机的系统资源，为用户提供使用计算机及外部设备的接口，因此在对 Linux 进行大幅度删减缩小的同时，也保留了一些基本的命令和目录。这些保留的命令和目录大致可以分成三类：一类是 Linux 操作系统启动所需要的，另一
