基于WLAN的无线通信模块的设计

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无线局域网的设计与实现(论文)

无线局域网的设计与实现

1. 引言

无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）是一种用于无线数据通信的网络技术。随着移动设备的普及和用户对无线访问的需求增加，WLAN在现代通信领域得到了广泛应用。

本论文旨在探讨无线局域网的设计与实现，并介绍相关的技术和方法，以帮助读者了解WLAN的原理、构建和管理。

2. WLAN的原理与技术

2.1 WLAN的工作原理

无线局域网基于无线电通信技术，使用无线信号在有限范围内进行数据传输。WLAN主要由以下组成部分构成：

无线终端设备：包括笔记本电脑、智能手机、平板电脑等，用于连接到WLAN并进行数据传输。

无线接入点（Wireless Access Point，简称AP）：用于提供无线信号，并与有线网络进行通信。有线网络：用于连接AP和其他网络设备，如局域网、互联网等。

2.2 WLAN的技术标准

WLAN使用一系列的技术标准来定义其工作方式和通信协议。目前最常用的WLAN技术标准是IEEE 802.11系列。其中，IEEE 802.11b/g/n是目前较为成熟和广泛使用的标准，提供了较高的数据传输速率和较远的覆盖范围。

2.3 WLAN的频谱管理

WLAN使用2.4GHz和5GHz两个频段进行数据传输。在设计和实现WLAN时，需要考虑到频段的选择和频道的规划，以避免干扰和冲突。

3. WLAN的设计与实现步骤

3.1 网络规划与需求分析

在设计WLAN之前，需要进行网络规划和需求分析。这包括确定网络的范围、用户数量、覆盖范围以及数据传输需求等。

基于WAPI的无线网络接入终端设计研究

设计应用技术ＤＯＩ：１０．１９３９９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｔｐｔ．２０２３．０３．０１１

基于W API的无线网络接入终端设计研究

胡跃申

（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局，云南大理671000）

摘要：无线局域网（Local Area Network，LAN）是一种部署方便的高速无线接入技术，能够利用各种信息传输网络进行实时监控、远程定位、历史记录、智能故障分析及预警等安全服务，面向物联网内的所有对象通过云系统进行监控、管理、分析和处理。基于互联网探讨基于无线局域网鉴别和保密基础结构（Wireless LAN Authentication and Privacy Infrastructure，WAPI）的无线网络接入终端的设计，对WAPI国家安全标准进行详细的分析和阐述，并基于WAPI技术的信息交换机制和保密结构阐述其安全通信功能，从无线网络接入终端的总体设计、硬件设计和软件设计等不同层面入手，搭建基于WAPI的无线网络接入终端系统，确保系统的安全性和稳定性。

关键词：无线局域网鉴别和保密基础结构（WAPI）；无线网络；接入终端

Design and Research of Wireless Network Access Terminal Based on WAPI

HU Yueshen

(Dali Bureau, Ultra-High Voltage Transmission Company, China Southern Power Grid Co., Ltd., Dali 671000, China) Abstract: Wireless Local Area Network(LAN) is a convenient deployment of high-speed wireless access technology, can use a variety of information transmission networks for real-time monitoring, remote positioning, historical records, intelligent fault analysis and early warning and other security services, for all objects in the Internet of things through the cloud system for monitoring, management, analysis and processing. Based on the Internet, this paper discusses the design of wireless network access terminal based on Wireless LAN Authentication and Privacy Infrastructure (WAPI), analyzes and expounds the national security standard of WAPI in detail, and expounds its secure communication function based on the information exchange mechanism and security structure of WAPI technology. It starts from the overall design, hardware design and software design of wireless network access terminal. The wireless network access terminal system based on WAPI is built to ensure the security and stability of the system.

基于单片机控制的WIFI无线传输模块设计

毕业设计（论文）

题目：基于单片机控制的WIFI无线传输模块设计学院：工程学院

专业：电气工程及其自动化

班级：姓名：

学号：指导教师：

中文摘要...................................................................I 英文摘要. ................................................................. II 1 前言.. (1)

1.1 单片机技术简介 (1)

1.2 单片机的应用与市场 (1)

1.3 WIFI的发展方向 (2)

1.4 论文的主要设计内容 (3)

2.1 设计任务 (4)

2.2 总体方案框图 (4)

2.3 总体方案设计 (4)

3 系统硬件设计 (6)

3.1 CPU及外围电路设计 (6)

3.1.1 CPU简介 (6)

3.1.2 晶振及复位电路设计 (8)

3.1.3 单片机控制wifi模块设计 (9)

3.2 WIFI无线模块 (9)

3.3 串行通信设计 (11)

3.4 人机接口设计 (12)

3.5 显示模块设计 (13)

4 软件设计 (16)

4.1程序流程图 (16)

4.2 WIFI模块与PC间的通信调试 (17)

5 结论 (21)

谢辞 (21)

参考文献 (22)

附录 (23)

附录A：硬件原理图 (23)

附录B：程序代码 (24)

基于单片机控制的WIFI无线传输模块设计

摘要：

单片机是随着电子计算机(电脑)的发展而产生的。随着社会的发展和需求的提高，计算机也在不断地更新与发展。由于计算机的产生是应数值计算而产生的，因此长期以来电子计算机技术都是沿着满足大量高速数值计算而发展的，直到20世纪70年代，电子计算机在数字逻辑运算、推理、自动控制等方面显露出非凡的功能后，在各种控制领域开始对计算机技术发展提出了与传统大量高速计算完全不同的要求。这些要求是：面对控制对象、面对各种传感器信号、面对人机交互操作控制、能方便地嵌入工控应用系统中等。

wifi模块使用指南

1 wifi模块简介 (1)

1.1 主要功能 (1)

1.2 应用领域 (1)

1.3 用法简介 (1)

2 wifi模块的技术规格 (2)

3 电脑连接wifi模块 (4)

4 设置wifi模块 (5)

4.1 登录wifi模块设置网页 (5)

4.2 设置网络参数 (6)

4.3 重启wifi模块 (7)

4.4 测试设置的正确性 (8)

4.5 Wifi模块设置步骤总结 (9)

5 在机器人控制器上使用wifi模块 (10)

5.1 wifi模块与控制器的硬件连接 (10)

5.2 基于wifi模块的电脑与控制器间通信 (11)

5.3 基于wifi模块的手机与控制器间通信 (11)

1 wifi模块简介

1.1 主要功能

此模块为wifi转串口的透明传输模块，可以将基于无线局域网WLAN的通信信号转给普通TTL串行接口的设备，从而可轻松实现上位机（电脑、智能手机等）对下位机（单片机等具有TTL串行接口的设备）的无线控制。使用wifi模块较之普通无线传输具有更大的优点：wifi传输距离远大于蓝牙，而且可以通过不同的SSID区分网络，很多wifi网络同时同地工作也不会相互干扰。

1.2 应用领域

✧智能家电、智能家居

✧医疗监护、智能玩具

✧汽车电子、工业控制

✧智能电网、物联网

1.3 用法简介

Wifi模块一般带有IPX外置天线，如图1.3-1，无障碍有效传输距离约为80米。

如果使用具有WLAN功能的智能手机与下位机进行通信，则只须将wifi模块连接于下位机；如果使用电脑与下位机进行通信，则电脑本身需具备WLAN联网能力或加装如图1.3-2的无线网卡。

基于ARM的WiFi无线通信终端的研究与实现

一、概述

本文主要研究和实现了基于ARM的WiFi无线通信终端。随着物联网技术的不断发展，无线通信在各个领域的应用越来越广泛。ARM 作为一款低功耗、高性能的处理器，被广泛应用于各种嵌入式系统中。WiFi作为最常见的无线通信技术之一，具有传输速率高、覆盖范围广等优点。本文将结合ARM处理器和WiFi技术，设计并实现一个功能强大的WiFi无线通信终端。

在本文中，我们将首先介绍ARM处理器和WiFi技术的基本原理和特点，然后详细阐述如何基于ARM处理器来实现WiFi无线通信终端的硬件设计和软件开发。我们将重点讨论WiFi通信协议栈的实现、网络连接的建立和数据的传输与接收等关键技术。同时，我们还将对所实现的WiFi无线通信终端进行性能测试和评估，以验证其可行性和可靠性。

1. 研究背景：介绍WiFi无线通信技术的发展和应用，以及基于ARM的WiFi无线通信终端的重要性和市场需求。

随着信息技术的飞速发展，无线通信技术已经成为现代社会不可或缺的一部分。在众多无线通信技术中，WiFi（无线保真）技术因其

高速、便捷的特性而受到广泛关注。WiFi技术利用射频技术，通过

无线信号在空气中传输数据，实现设备之间的网络连接。

WiFi技术的发展历程可以追溯到20世纪90年代，当时主要用

于解决局域网内的设备互联问题。随着技术的不断进步，WiFi的应

用范围逐渐扩大，不仅覆盖了家庭、办公室等场所，还广泛应用于公共场所、交通工具等。如今，WiFi已成为人们日常生活中不可或缺

的一部分，为智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备提供无线网络连接。

基于无线通信射频收发机系统的设计

基于无线通信射频收发机系统的设计摘要

随着第三代手机通信技术的发展，通信技术逐渐向多媒体方向发展，具有较高的传输速率和较小的错误率。RF收发器是整个通讯的前台，承担着信号的发送和接收，是整个无线通信的重要组成部分，其作用直接关系到通讯的传输和传输的品质，同时也直接关系到 RF收发器的发展。

关键词：移动通信射频收发机系统指标

第一章绪论

目前，在无线通信中， CMOS制程成本较低，集成度较高，而且静止时不会有 DC，因此许多数据处理部都是以 CMOS技术。但 CMOS器件的跨导数很低，而CMOS制程的 RF电路往往会造成基板的大量损失，因此，在收发器的 RF前端，大多是使用双极制程或 GaAs。而在目前的 WLAN中，传统的基带器件占据了75%的区域，由于集成性和价格方面的原因，需其整合到一起。

第二章系统组成

2.1射频接收机

接收器通常是由 ADC （ADC）与发射天线（Digital Digital Converter）所限定的。RF接收器的主要功能是对接收到的信号进行解调，将所需的信号从基频中提取出来，输入 ADC进行模数转换，最后输入到数字部分进行运算， RF接收器还可以分为中频和射频两个部分。通常情况下，天线会在高频区域进行信号传输，再通过一级混合电路将其降频（1中间），而在超外差电路中，则会在第1次下行转换后进行第2次下行转换，随后进入第2中间频率。现在我们来看看当前的接收器常用的配置：

(1)超外差接收机：超外差接收机将天线下来的信号进行两次下变频处理,再

送入ADC。在RF信道上，我们希望滤除非常高的中心频率，并且窄信道的非常大

无线局域网WLAN设计与实现

ＷＬＡＮ成为当前无线领域中一个引人关注的热点，得到了业界及公众的热情关注，ＷＬＡＮ与有线局
域网相比，有以下优点 “：
（）１移动性：在服务区域，ＷＬＡＮ用户可随时
随地访问信息；
（）备安装快速、简单、灵活：ＷＬＡＮ系统２设
ｌｎｆｒａｄｏｍｆａ￣ｒｓｏｅｉｎＷＬＡｗｉｍｉｍｉｖｓｍｅｔｎｃｎｎｕｅｔａｂｅｐｎｅｉｔｅｕｅ．ｈｓａｅｍａｎｙｅｃｉｅｔｅｅ＇ｅｔｄｓｇａｕＮｔｈｍｍｕｎｅｔｎａｄａｅｓｒｉｃｎｅｘａｄｄｎｈｆｒｒＴｉｕｐｐｒｉｌｄｓｒｄｈｂ
结构化网络。
术相结合的产物。进入９０年代，随着互联网和无
线通信技术的快速发展，ＷＬＡＮ的标准、技术也获得了快速发展，ＷＬＡＮ产品逐渐成熟。近年来，
１ＷＬＮ技术简介Ａ
１ｆＷＬＮ在无线接入网中的定位．Ａ
ＶＶＷｌＣｏｒＶＶｒｓｇｃａ
６７
《》黼《曩鼍羞霄

基于WLAN技术的校园网设计

摘要无线局域网提供了使用无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信,并为通信的移动化、个人化和多媒体应用提供了潜在的手段。本文主要介绍了校园无线局域网的基本原理和无线校园网的设计,最后对无线校园网的发展进行了展望。

关键词wlan 校园网接入点

一、引言

目前,大多数高校已经建立起了性能先进、应用广泛的有线校园网络,但是随着计算机技术和通讯技术的迅猛发展,传统的有线网络也逐渐暴露出种种问题:难以解决远距离信息传递、无法铺设线缆环境中的网络建设等等。随着无线局域网技术标准、无线产品的不断推出,无线局域网的应用和普及已发展到了一个新阶段。将无线局域网技术应用到校园中去,拥有安全、便捷、高质量的小校园网络已经成为各个学校信息化建设的迫切需求。

二、无线局域网的概念及基本原理

无线局域网是指以无线信道作传输媒介的计算机局域网。其常见的形式是把一个计算机站点以无线方式连入一个计算机网络中,作为网络中的一个点,使之具有网络工作站所具有的各种功能,并能享受网络中的各种服务。无线网络系统由网络适配器和转发器两部分组成。网络适配器固定在计算机扩展槽上,利用天线发送信息,而转发器则接受发送信息,通过一条输出线连接用户计算机和公共网络。

三、无线校园网的设计

(一)无线校园网所必备的一些硬件设备。

无线网桥(无线接入点ap):可支持65个用户同时运行。距离可达100m,速度可达mbps。

无线网卡:无论笔记本电脑或是桌面计算机在什么位置,你都可以随即、安全地与任何经wi-fi验证的设备或网络连接。

基于STM32的WIFI无线网络应用设计——毕业设计

SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

毕业设计说明书基于STM32的WIFI无线网络应用设计

学院：

专业：

学生姓名：

学号：

指导教师：

2013年 6月

摘要

随着无线局域网技术的快速发展，无线终端已经融入了我们的生活，无论是智能手机还是笔记本，WiFi功能几乎是必不可少的。目前WiFi技术主要的应用还在手持终端，但随着用户需求的越来越广泛，WiFi技术也需要应用到不同的方面如工业控制，移动办公等，这就需要不同形式的终端。

本文开发并实现基于一种嵌入式开发平台的STM32的WiFi模块，使一些嵌入式设备也能够使用无线资源。论文首先讨论了基ARMCortex-M3的嵌入式开发技术，介绍了WiFi网络的发展现状及前景，利用STM32F103VCT6串口连接WiFi模块，介绍了UCGUI在STM32平台上的移植，最后，在此基础上进行基于uC/GUI的多窗口应用界面的设计，实现了WiFi热点接入界面的开发。

关键词：STM32，WiFi，UCGUI，LCD

ABSTRACT

Today with the rapid development of wireless LAN technology, wireless terminals have been gradually integrated into our lives. WiFi function is almost essential whether it is a smart phone or a laptop. Currently the main application of WiFi technology still handheld terminal, but with the user's needs more and more widely, WiFi technology needs to be applied to different areas such as industrial control, mobile office, etc., which require different forms of terminals.

毕业设计(论文)-基于wifisoc的无线通信模块系统程序设计[管理资料]

南京工程学院

毕业设计说明书(论文)

作者：学号：

系部：通信工程学院

专业：通信工程

题目：基于WIFI Soc的无线通信模块

系统程序设计

指导教师：

评阅者：

2010 年 6月南京

System Programming for WIFI Soc Wireless Communication

Model

A Dissertation Submitted to

Nanjing Institute of Technology

For the Academic Degree of Bachelor of Science

Supervised by

College of Communication Engineering

Nanjing Institute of Technology

摘要

在无线网络的高速发展中，，与此同时，在当前数字信息技术和网络技术高速发展的后PC时代，嵌入式系统己经深入到生活和工作的方方面面，嵌入式应用拉近人与计算机的距离，形成一个人机和谐的工作与生活环境，并将发挥更大的作用。

现在的物联网用途广泛，编辑多个领域，本文的设计可以看作是物联网的一个小分支。

本文正是结合WIFI网络和嵌入式ARM系统的优势和特点，通过对WIFI 网络IEEE uCOS-II系统深入分析和理解，将两者结合，设计基于WIFI soc 的无线通信模块系统。

文中给出了系统原理图和程序代码，对系统的实现做了阐述，详细介绍了HLK-WIFI-RS232M01无线模块的WIFI接入和 TinyM0—Cortex-M0的复位、初始化、发送和接收的子程序，，并给出了验证结果。

基于WLAN的无线射频刷卡设计

以显示。 ‘
电源信号并产生能量供给芯片工作，此时芯片进入寄存器构造阶段。随后芯片立即完成复位、初始化以及本次交易所使用非接触协议的相关参数配置，以实现对应的非接触通信协
议。如果相应参数设置成功，卡器屏幕会显示 “ 统初始化读系成功 ” 。（）据发送阶段（ｍｉｓｎ，２数Ｅｓｉ）当成功进行初始化之后，ｏ读卡器识别出在作用范围内有Ｉ卡的存在，便通过微控制器ｃ发出控制指令，芯片设置为数据发送模式，检测ＦＦ将并ＩＯ数据缓存器的状态，而保证数据可以顺序读入和读出。接下从来就可以进行数据的发送，发送完毕后，控制器会发出指微令判断是否有多余数据，有，重复上述操作，续传输；若则继若无，进入数据接收阶段。在数据发送阶段，除了完成帧则
端之间用ＲＳ２２串口实现通信。终端实时采集的信息通过．３
连接Ａ网络发送到服务器端，而达到无线考勤的目的。Ｐ从系统的总体结构实现模式如图１示。所

无线通信模块原理

无线通信模块是一种用于实现信息传输的电子设备，通过无线电波将信息从一个设备传输到另一个设备。其主要原理包括信号调制、发射、接收和解调。

信号调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，常见的调制方法有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。调制后的模拟信号会通过发射机进行放大，并通过天线辐射出去。

发射机负责将调制后的信号转换为电磁波，并进行放大、滤波和频率选择等处理。放大过程通过功率放大器实现，滤波和频率选择则是通过滤波器和频率合成器等部件完成的。

天线是无线通信模块的重要组成部分，它负责将发射机产生的电磁波辐射到空间中，并将接收到的电磁波传输到接收机中。

接收机则是接收器，负责将接收到的电磁波转换为模拟信号，并进行放大、滤波和解调等处理。解调是将模拟信号转换为数字信号的过程，常见的解调方法有幅度解调（AM解调）、频率解调（FM解调）和相位解调（PM解调）等。

通过以上一系列的过程，无线通信模块能够实现传输信息的功能。它被广泛应用于各种无线通信领域，如无线局域网（WLAN）、蓝牙、射频识别（RFID）和移动通信等。

无线网络系统设计方案

1、系统概述

近年来计算机网络技术行业的迅猛发展，无线技术取得了重大突破。随着无线互联网的兴起，越来越多的企业都着手布局无线局域网。人们习惯于用智能手机或者智能平板来上网，无线WIFI的应用变得越来越普遍，为人们办公无线化提供良好的平台。因此，在本项目对WIFI需求较大的功能间内建设无线网络显得尤为必要。

无线网络属于医院网络的一部分，综合考虑医院的各种无线应用、无线环境、移动终端特点、建筑物结构等因素进行设计，无线网络采用企业级瘦AP密集部署无线网络覆盖方案。

本次医院无线网络包括内网部分和公共区域无线网。

我们对医院无线网络的要求主要集中在以下几个方面：

覆盖范围：除辅助楼外所有室内区域全覆盖

所涉及区域内各类无线终端在各AP间实现无缝切换。

医院无线网络中的重中之重，便是医院病房以及诊区中的无线网络覆盖，在病房与诊区中，医生护士利用移动终端、平板电脑等设备进行查房巡视，对于设备的漫游方面有很高的要求，要求在病房区利用软馈线入室形式的AP进行馈线入室型重点覆盖，保证病房区域信号全覆盖，各AP间实现无缝切换。

无线终端数量增加迅速，种类繁多，要求医院无线网络具有良好的终端兼容性和高密度终端接入能力，能够提供稳定、高性能的无线网络连接。特别是在会议室等人员密集场所需要同时接入大量的终端，并且承载各种应用要求。

医院网络无线用户身份各异，包括本院医生、护士、领导等，要求医院无线网络具有基于身份角色的动态策略控制机制，支持白名单，支持MAC地址与IP地址绑定，依据用户身份、时间和地点灵活控制每个用户的访问权限、带宽策略、连接数策略、路由策略。

毕业设计移动无线局域网

移动无线局域网（Mobile Wireless Local Area Network, MWLAN）是一种无线通信技术，通过无线网络连接各种移动设备，实现移动办公、移动学习、移动娱乐等应用。本文将综述MWLAN的基本原理、技术特点和应用场景，并提出一个针对MWLAN的毕业设计方案。

MWLAN的基本原理是利用无线基站和接入点组成的无线网络，将移动设备连接到固定的网络中。无线基站主要负责数据传输和网络管理，而接入点主要负责接收和发送无线信号。移动设备则通过无线信号与基站和接入点进行通信。

MWLAN的技术特点有以下几个方面：

1.高速通信：MWLAN采用了先进的通信技术，可以实现较高的数据传输速率，支持高负载的应用需求。

2.大容量支持：MWLAN可以同时连接多个移动设备，支持大规模用户的同时上网需求。

3.灵活部署：MWLAN可以根据实际需求进行灵活的部署，可以实现场景适配、设备间的连通性和移动性。

4.安全性高：MWLAN提供了多种安全机制，如身份验证、数据加密和访问控制等，可以保护用户的隐私和数据安全。

MWLAN广泛应用于各个领域，例如：

1.企业办公：MWLAN可以为员工提供移动办公的便利，使得员工可以随时随地地办公，提高工作效率。

2.教育领域：MWLAN可以为学生提供移动学习的环境，在校园内实现随时随地的学习和教学。

3.娱乐领域：MWLAN可以为用户提供移动娱乐服务，如在线游戏、视频和音乐等。

针对MWLAN的毕业设计方案可以是设计一个基于MWLAN的校园移动办公系统。该系统主要包括以下几个模块：

WLAN射频接收端RSSI电路的设计

WLAN（无线局域网）是一种利用无线通信技术连接设备的网络。在WLAN系统中，射频接收端的RSSI（接收信号强度指示）电路用于测量和

指示接收到的无线信号的强度。本文将详细介绍WLAN射频接收端RSSI电

路的设计。

首先，我们需要了解RSSI的基本原理。RSSI是一种用于衡量无线信

号强度的术语，通常以功率单位dBm（分贝毫瓦）表示。在WLAN系统中，接收端的RSSI电路用于测量接收到的无线信号的强度，并将其转换为相

应的电压或数字表示，以供系统进行进一步的处理。

设计WLAN射频接收端RSSI电路需要考虑以下几个关键要点：

1.射频信号的提取：射频信号通常经过带通滤波器和放大器进行前端

处理。将经过前端处理的信号引入RSSI电路。

2.幅度检测：传统的RSSI电路通常使用整流器和滤波器来检测无线

信号的幅度。整流器将交流信号转换为直流信号，并使用滤波器来平滑输出。现代的RSSI电路可能采用更先进的技术，如计算平均值或使用快速

傅里叶变换进行频谱分析。

3.幅度转换：将幅度检测的结果转换为相应的电压或数字表示。这可

以通过使用恰当的放大器和模数转换器（ADC）实现。放大器用于将幅度

检测的结果放大到适当的范围，以保证ADC的工作稳定。

4.输出表示：将转换后的结果以可读的方式进行输出，以供系统进一

步的处理或显示。这可以通过使用适当的显示器或数码显示电路来实现。

在设计WLAN射频接收端RSSI电路时，还需要考虑以下几个因素：

1.灵敏度：电路应具有足够的灵敏度，以检测低强度的无线信号，并对其进行准确的测量。这可以通过使用高增益的放大器和灵敏的检测电路来实现。

WLAN规划设计及安全机制部署方案制定

一、引言

随着无线通信技术的快速发展，无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）已经成为企业、学校、机关等各种组织中必不可少的网络基础设施。为了确保WLAN的稳定性和安全性，规划设计及安全机制的合理部署至关重要。本文将介绍WLAN规划设计的原则与方法，并在此基础上讨论WLAN的安全机制部署方案。

二、WLAN规划设计原则与方法

1. 网络需求分析

在WLAN规划设计之前，首先需要进行网络需求分析。根据组织的规模、使用场景以及用户需求，确定WLAN的覆盖范围，包括室内和室外的覆盖需求、无线带宽的需求等。同时还需考虑到未来的网络扩展和升级计划，以避免规划设计过于短视。

2. 网络拓扑设计

根据网络需求分析的结果，进行网络拓扑设计。选择合适的拓扑结构，如星型、树状、网状等，并考虑到数据流量的分布情况，合理选择无线接入点（Access Point，简称AP）的位置和数量，以保证网络的稳定性和整体性能。

3. 信道规划

WLAN的信道规划对于网络的性能至关重要。应合理选择和规划无线信道，避免干扰和重叠。通过使用无线频谱分析工具，对现场信号强度进行检测和分析，为无线设备分配合适的信道，提高网络的可靠性和传输效率。

4. 安全策略设计

WLAN的安全性是组织信息资产安全的重要组成部分。合理的安全策略设计可以有效防范网络威胁和攻击。其中包括加密机制的选择和配置、身份认证的设置、访问控制的规划等。同时，定期的漏洞扫描和安全策略更新也是保持网络安全的必要措施。

相关主题

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通信以交换信息。ＢＧＷ２１１和ＡＲＭ９的

连接图如图１所示。

４．驱动程序编写

４．１　ＢＧＷ２１１驱动程序的主要结构

ＢＧＷ２１１的驱动程序包括ＴＡＧＥＲＴ

和ＨＯＳＴ两部分，ＴＡＧＥＲＴ部分是启动

时下载并运行在ＢＧＷ２１１芯片上的ＭＡＣ

层固件程序。ＨＯＳＴ部分是使用交叉编译

工具编译生成的运行在Ｌｉｎｕｘ内核态驱动

程序目标文件。ＨＯＳＴ由３部分组成，分

别为内核驱动接口层Ｃｌｉｅｎｔ　Ｄｒｉｖｅｒ、与

硬件无关的主机硬件抽象层ＨＨＡＬ

Ｃｏｍｍｏｎ、与硬件相关的主机硬件抽象层

ＨＨＡＬ　Ｐｌａｔｆｏｒｍ［３］。驱动模块结构图如图

２所示，Ｃｌｉｅｎｔ　Ｄｒｉｖｅｒ是我们需要开发的

部分，其中的重点是设备的初始化和注

册、收据的发送与接受，对于无线局域

网设备来说，还包括设备与ＡＰ之间建立

连接。

４．２　初始化与注册程序

Ｌｉｎｕｘ操作系统下驱动程序一般都编

译成模块的形式，在模块加载时调用其

初始化函数ＢＧＷ２１１＿ｉｎｉｔ。ＢＧＷ２１１＿ｉｎｉｔ

的初始化过程如下：

（１）ＳＰＩ初始化：

ｒＧＰＥＣＯＮ｜＝０ｘ０ａ８０００００；

ｒＧＰＥＣＯＮ＆＝（￣０ｘ０５４０００００）

ｒＧＰＥＵＰ｜＝０ｘ３８００

ｒＳＰＰＲＥ０　＝　０ｘＦＦ；

ｒＳＰＣＯＮ０　＝　（　ＳＰＣＯＮ＿ＳＭＯＤ＿ＰＯＬＬ

｜　ＳＰＣＯＮ＿ＥＮＳＣＫ　｜　ＳＰＣＯＮ＿ＭＳＴＲ　｜

基于ＷＬＡＮ的

无线通信模块的设计

肖岗冯恩信西安交通大学电子与信息工程学院７１００４９

１．引言

当前，手机、掌上电脑等嵌入式手

持设备进行无线数据传输的主要方式是蓝

牙。但是蓝牙的通信距离很短，而且最

大传输速度只有３Ｍ　ｂｐｓ，随着视频语音

等多媒体业务的发展，蓝牙技术已经不能满

足人们的需求。

基于此，本文提出了一种在嵌入式

手持设备中集成无线局域网模块ＢＧＷ２１１

进行数据传输的方案，ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ的速

率达到了５４Ｍ　ｂｐｓ，可以有效传输多媒体

数据［１］。文中选用基于嵌入式微处理器

ＡＲＭ９的开发平台及其外围设备作为嵌入

式手持设备样机，详细说明了模块的硬

件开发过程以及Ｌｉｎｕｘ操作系统下如何进

行通信程序设计的两个问题。

２．ＢＧＷ２１１芯片简介

ＢＧＷ２１１是Ｐｈｉｌｉｐｓ公司推出的支持

８０２．１１ｇ的系统级芯片，有最低的待机功

耗和工作功耗，使消费者能通过ＷＬＡＮ

访问语音，数据和多媒体内容，为了与

其他手持嵌入式设备兼容，特别设计和

Ｐｈｉｌｉｐｓ的蓝牙解决方案共存，使得两种

无线技术能在同一设备同时工作［２］。

３．系统硬件设计

ＢＧＷ２１１的所有数据和控制命令均通

过ＳＰＩ（ｓｅｒｉａｌ　ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）总

线接口实现，ＳＰＩ总线是Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司提

出的一种同步串行外设接口协议，可以

使ＭＣＵ与各种外围设备以串行方式进行

ＳＰＣＯＮ＿ＣＰＯＬ＿ＨＩＧＨ　｜

ＳＰＣＯＮ＿ＣＰＨＡ＿ＦＭＴＡ　）；

（２）ＢＧＷ２１１复位：

调用ＡＰＩ函数ＰｈｇＨｈａｌＲｅｓｅｔＮＩＣ

（ｐｖＨｈａＣｔｘ）

（３）内核函数调用ｒｅｇｉｓｔｅｒ＿ｎｅｔｄｅｖ

（＆ｄｅｖ＿ＢＧＷ２１１）网络设备注册函数，并

创建一个新的网络设备。ｎｅｔ＿ｄｅｖｉｃｅ结构

体的部分设置如下：

ｍｅｍｃｐｙ（ｄｅｖ＿ＢＧＷ２１１－＞ｎａｍｅ，

ａｃＮａｍｅ，　ｓｉｚｅｏｆ（ａｃＮａｍｅ））；

ｄｅｖ＿ＢＧＷ２１１－＞ｏｐｅｎ　＝

ＢＧＷ２１１＿Ｏｐｅｎ；

ｄｅｖ＿ＢＧＷ２１１－＞ｓｔｏｐ　＝

ＢＧＷ２１１＿Ｓｔｏｐ；

ｄｅｖ＿ＢＧＷ２１１－＞ｇｅｔ＿ｗｉｒｅｌｅｓｓ＿ｓｔａｔｓ　＝

ＢＧＷ２１１＿ＧｅｔＷｉｒｅｌｅｓｓＳｔａｔｓ；

ｄｅｖ＿ＢＧＷ２１１－＞ｄｏ＿ｉｏｃｔｌ　＝

ＢＧＷ２１１＿Ｉｏｃｔｌ；

ｄｅｖ＿ＢＧＷ２１１－＞ｈａｒｄ＿ｓｔａｒｔ＿ｘｍｉｔ　＝

ＢＧＷ２１１＿Ｓｅｎｄ；

（４）中断和ＤＭＡ的请求注册分别由

ｒｅｑｕｅｓｔ＿ｉｒｑ和ｓ３ｃ２４１０＿ｒｅｑｕｅｓｔ＿ｄｍａ函数

来完成。

４．３　数据发送与接收

Ｓ３Ｃ２４１０与ＢＧＷ２１１之间采用ＳＰＩ接

图２ＢＧＷ２１１驱动模块结构图

图１ＡＲＭ９与ＢＧＷ２１１的物理连接图

口通信，由于ＳＰＩ接口传输速度较慢，如果采用轮询方式的话将导致ＣＰＵ浪费大量时间在等待数据上，所以我们在发送数据包函数和接收数据包中断服务程序里配置ＤＭＡ控制器自动将数据在内存空间和ＳＰＩ　接口寄存器之间进行搬移。当ＤＭＡ的数据传输结束时，ＤＭＡ产生一个中断并在中断服务程序中通知ＣＰＵ执行一些处理操作。在驱动程序中建立内核线程Ｔｈｒｅａｄ＿ＤＭＡ＿Ｔｒａｎｓｆｅｒ来进行数据的ＤＭＡ传输。

当一个ＳＰＩ数据传输请求到达时，ＤＭＡ控制器可能仍在处理上次的　ＤＭＡ传输操作。驱动模块实现了基于

ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ＿ｓｌｅｅｐ＿ｏｎ和ｗａｋｅ＿ｕｐ＿ｉｎｔｅｒｕｐｔｉｂｌｅ函数的事件触发机制，数据包发送函数和网卡中断服务程序可以通过事件唤醒内核线程来处理数据包的接收发送操作。由于内核线程的执行由内核统一调度，唤醒事件触发后等待内核线程开始执行时即可判断数据传输条件是否满足进而开始传输。如果传输条件不满足，内核线程继续睡眠，本次数据传输操作将在下次传输请求到达时一起处理。这些内核线程初始时在　ｗｈｉｌｅ循环中挂起在等待队列上，等待定时器函数、中断或者数据包发送函数的唤醒，一旦被发送函数或者网卡接收中断服务程序唤醒，就首先查看　ＤＭＡ　控制器以及　ＳＰＩ　接口是否空闲，然后检查发送队列，如果存在接收中断就先处理数据包的接收，最后再把发送队列上的所有数据包都发送出去。数据发送和接收的流程

如图３所示。

４．４　建立连接

在ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ无线局域网模式下，一个无线网络设备必须与一个ａｃｃｅｓｓｐｏｉｎｔ建立连接才能访问该局域网。同样在ａｄ－ｈｏｃ无线局域网模式下，无线网络设备建立连接就是把自己的ｅｓｓｉｄ配置成该ａｄ－

ｈｏｃ网络的ｅｓｓｉｄ从而使自己加入该网络。

连接参数是指ＢＧＷ２１１的入网设定，将参数封装到一个管理包发送到ＢＧＷ２１１，接收该包后ＢＧＷ２１１会自动按照参数搜索某一个网络，并加入这个网络。建立连接时调用的ＡＰＩ函数如下：ＰｈｇＨｈａｌＱｕｅｕｅＭｇｍｔＲｅｑ（ｐｖＨｈａＣｔｘ，ｕ８ＭｅｓｓａｇｅＴｙｐｅ，　ｕ８ＭｇｍｔＲｅｑＴｙｐｅ，ｕ８ＳｏｕｒｃｅＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ，　ｐｕｃＲｅｑＳｐｅｃｉｆｉｃ，ｕ３２ＲｅｑＳｐｅｃｉｆｉｃＬｅｎ）

（ｃ）　ＤＭＡ传输线程流程图

图３数据发送与接收流程图

（ｂ）　数据接收函数

（ａ）　数据发送函数

上而不考虑信源与信宿，是对保密信息通过各线路采用不同的加密密钥提供安全保护。后者指信息由发送者端自动加密，并进入ＴＣＰ／ＩＰ数据包回封，然后作为不可阅读和不可识别的数据穿过互联网，当这些信息一旦到达目的地，被将自动重组、解密，成为可读数据。

３．２　数据存储加密技术

目的是防止在存储环节上的数据失密，分为密文存储和存取控制两种。前者通常是通过加密算法转换、附加密码、加密模块等方法来实现的。后者是对用户资格、权限加以审查限制，防止非法用户存取数据或合法用户越权存取数据。

３．３　数据完整性鉴别技术

目的是对信息的传送、存取、处理的人的身份和相关数据内容进行验证，达到保密的要求，通常包括交换与销毁等各环节的保密措施。

３．４　智能卡技术

与数据加密技术紧密相关的另一项技术则是智能卡技术。智能卡是密钥的一种媒体，一般就像信用卡一样，由授权用户所持有并由该用户赋与它一个密码。该密码与内部网络服务器上注册的密码一致。当口令与身份特征共同使用时，智能卜的保密性能还是相当有效的。

４　结语

防火墙是网络安全中重要一环，能有效地提高网络安全性，但是不要过分依赖于防火墙，它是全面的安全策略中的一个重要组成部分，应该各其它安全技术结合使用，另外防为墙的使用和使用者本身也息息相关，不恰当的安全规则也会使得网络安全得到破坏。