无线频段-基于ARM的多频段无线通信电路设计.

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基于单片机的无线网络通信模块设计

基于单片机的无线网络通信模块设计

前言无线方案适用于布线繁杂或者不允许布线的场合,目前在遥控遥测、门禁系统、无线抄表、小区传呼、工业数据采集、无线遥控系统、无线鼠标键盘等应用领域,都采用了无线方式进行远距离数据传输。

目前,蓝牙技术和Zigbee技术已经较为成熟的应用在无线数据传输领域,形成了相应的标准。

然而,这些芯片相对昂贵,同时在应用中,需要做很多设计和测试工作来确保与标准的兼容性,如果目标应用是点到点的专用链路,如无线鼠标到键盘,这个代价就显得毫无必要。

本无线数据传输系统采用挪威Nordic公司推出的工作于 2.4GHzISM频段的nRF24L01射频芯片。

与蓝牙和Zigbee相比,nRF24L01射频芯片没有复杂的通信协议,它完全对用户透明,同种产品之间可以自由通信。

更重要的是,nRF24L01射频芯片比蓝牙和Zigbee所用芯片更便宜。

系统由单片机STM32F103控制无线数字传输芯片nRF24L01,通过无线方式进行数据双向远程传输,两端采用全双工方式通信,该系统具有成本低,功耗低,软件设计简单以及通信可靠等优点。

1. 总体设计方案无线通信技术迅速发展,有多种通讯方案可供选择,这里从实用,经济和实现等方面进行综合的考虑分析,选出合适的设计方案。

1.1 无线通信方式的比较和选择方案一:采用GSM模块进行通信,GSM模块需要借助移动卫星或者手机卡,虽说能够远距离传输,但是其成本较大、且需要内置SIM卡,通信过程中需要收费,后期成本较高。

方案二:采用TI公司CC2430无线通信模块,此模块采用Zigbee总线模式,传输速率可达250kbps,且内部集成高性能8051内核。

但是此模块价格较贵,且Zigbee协议相对较为复杂。

方案三:采用nRF24L01无线射频模块进行通信,nRF24L01是一款高速低功耗的无线通信模块。

他能传输上千米的距离(加PA),而且价格较便宜,采用SPI总线通信模式电路简单,操作方便。

考虑到系统的复杂性和程序的复杂度,我们采用方案三作为本系统的通信模块。

基于ARM9的无线电台网络控制系统的设计

基于ARM9的无线电台网络控制系统的设计

基于ARM9的无线电台网络控制系统的设计1、引言随着无线电台技术的飞速发展,越来越多的行业开始使用无线电。

数据传输速率从低速走到高速,传输的信号从简单代码发展到遥控遥测数据、数字化语音、动态图像等。

无线电台因其高稳定性和高可靠性适用于各类无线数据采集与监视控制系统,尤其是应用在输油供气管网监测、城市防空报警控制、铁路信号监控、电力负荷监控[2]、城市路灯监控、铁路供水集中控制、GPS定位系统、地震测报、污水处理、环境监测等工业自动化系统。

2、系统概述本文把嵌入式技术与无线电台通信技术相结合,研究出一种新型的嵌入式网络控制器。

控制器内的电路板是以ARM9嵌入式微处理器为核心,对外提供多个接口,包括3个串口,小型的系统总线接口,以及非常丰富的常用嵌入式系统接口,如SPI x 1、I2C x 1、I2S x 1、AD x 2、PWM x 1 、USB Host、 USB Slave接口等,有了这些接口,我们可以根据需求拓展嵌入式网络控制器的功能。

在本系统中我们主要使用3个串口及以太网口。

该无线电台网络控制器设计的主要原理是:电台接收对讲机发出的语音信号并通过音频电缆输出到网络控制器终端。

控制器内的语音编解码芯片负责把模拟的语音信号转换成数字信号,控制器内的软件负责压缩音频数据,压缩后的语音数据包通过互联网发送到服务器,服务器软件根据一定的规则转发数据包到其它网络控制器终端。

收到语音压缩码流的控制器负责解码、D/A转换,通过音频电缆把语音信号输入到电台,最后无线电台通过内部的发射模块将语音信号发送到对讲机。

这个过程实现了语音数据跨互联网传输,用户通过PC或其他网络设备将控制指令发送到控制器终端。

终端内的软件负责解释指令并且通过串口将指令传送给电台。

电台再下达指令给各个被控制的设备,从而实现了对电台及相关设备的远程控制。

3、硬件设计在分析了无线电台网络控制器工作原理的基础上,我们对系统的子模块和任务进行了整体设计。

基于ARM9的无线电台网络控制系统的设计与研究

基于ARM9的无线电台网络控制系统的设计与研究

基于ARM9的无线电台网络控制系统的设计与研究
无线电台网络控制系统主要用于监控和控制多个无线电台设备以实现
无线电通信。

本文基于ARM9处理器对该无线电台网络控制系统进行设计
与研究,通过以下几个方面进行介绍。

其次,本文将介绍无线电台网络控制系统的基本架构。

无线电台网络
控制系统主要由无线电台设备、嵌入式控制器、通信模块和上位机软件等
组成。

其中,无线电台设备负责进行无线电通信,嵌入式控制器负责对无
线电台设备进行控制和监控,通信模块负责与上位机进行数据传输和管理。

接着,本文将详细介绍嵌入式控制器的设计与实现。

嵌入式控制器使
用ARM9处理器作为主控芯片,通过外设接口与无线电台设备进行连接,
实现对无线电台设备的控制和监控。

嵌入式控制器具有实时性要求,需要
能够快速响应和处理来自无线电台设备的数据。

因此,本文将重点介绍嵌
入式控制器的任务调度算法和通信协议设计等关键技术。

最后,本文将介绍上位机软件的设计与实现。

上位机软件负责与嵌入
式控制器进行数据交互和远程控制,同时还提供数据分析和管理功能。


了提高上位机软件的性能和可用性,本文将采用面向对象的软件设计方法,并运用数据库技术实现数据的存储和管理。

综上所述,本文基于ARM9处理器对无线电台网络控制系统进行了设
计与研究。

通过对嵌入式控制器和上位机软件的详细介绍,可以实现对无
线电台设备的远程控制和监控,提高无线电通信的效率和可靠性。

同时,
本文还对无线电台网络控制系统进行了性能测试和验证,验证了系统的可
行性和有效性。

基于ARM的WiFi无线通信终端的研究与实现

基于ARM的WiFi无线通信终端的研究与实现

基于ARM的WiFi无线通信终端的研究与实现基于ARM的WiFi无线通信终端的研究与实现近年来,随着无线通信技术的快速发展,WiFi成为了一种广泛应用于各个领域的无线通信方式。

作为一种快速、便捷、高效的网络通信技术,WiFi的应用范围越来越广泛,并且以其高速的传输速率受到了广大用户的青睐。

在这样的背景下,研究与实现基于ARM的WiFi无线通信终端,具有重要的实用价值。

ARM(Advanced RISC Machines)架构,是一种低功耗、高性能的指令集架构,广泛应用于移动设备和嵌入式系统。

基于ARM的WiFi无线通信终端的研究与实现,主要包括以下几个方面。

首先,研究与实现基于ARM的WiFi无线通信终端需要对ARM架构进行深入的理解和研究。

ARM架构具有低功耗、高性能的特点,可以满足WiFi无线通信终端对处理速度和功耗的要求。

了解ARM的指令集、寄存器、内存等特点,对于实现WiFi无线通信终端的功能至关重要。

其次,研究与实现基于ARM的WiFi无线通信终端需要对WiFi技术进行深入的研究和了解。

WiFi技术是一种基于无线局域网的通信技术,利用无线电波进行数据传输。

熟悉WiFi的工作原理、频率范围、传输速率等特性,对于实现WiFi无线通信终端的功能和优化至关重要。

在进行研究与实现基于ARM的WiFi无线通信终端时,还需要对嵌入式系统进行研究和了解。

嵌入式系统是指以特定功能为目标而定制的计算机系统。

研究与实现嵌入式系统可以对WiFi无线通信终端的硬件配置、系统稳定性、功耗控制等方面进行优化,提高WiFi无线通信终端的性能和用户体验。

此外,研究与实现基于ARM的WiFi无线通信终端还需要进行软硬件集成的研究和实现。

软硬件集成是将软件和硬件进行融合,使其协同工作。

通过软硬件集成,可以实现WiFi无线通信终端的功能和性能需求。

在软硬件集成的过程中,需要进行软件程序的编写和算法的设计,同时需要配置相应的硬件设备,如WiFi芯片、天线等。

基于ARM的WIFI无线传输系统设计

基于ARM的WIFI无线传输系统设计

清华大学2012届毕业设计说明书基于ARM的WIFI无线传输系统设计摘要随着数字信息技术和网络技术的高速发展,嵌入式系统的应用已经广泛渗透到人们日常生活的每一个角落。

随着嵌入式应用中功能需求越来越复杂,硬件条件不断提高,选择嵌入式操作系统也就势在必行。

引入操作系统后,开发者可以把精力集中在实现应用功能的用户程序,无需太多地考虑底层硬件的控制和操作。

Linux作为功能强大、源码公开的操作系统,在全世界爱好者的共同开发下从问世以来就得到迅猛发展。

由于在嵌入式领域中的优点突出,越来越多的嵌入式产品都选择了Linux作为内嵌的操作系统。

本论文的主要任务是设计基于ARM处理的无线数据传输的驱动程序以及网络通讯应用程序的软件设计。

硬件的主控制器采用ARM,并顺利移植了Linux操作系统作为软件开发平台,无线发送模块采用USB无线网卡即USB-WIFI、并完成了基于ARM处理器的无线网卡驱动的设计,能够驱动USB-WIFI。

网络通讯应用程序采用的是TCP/IP协议,并以无线的方式发送给PC机,使得网卡与PC机进行简单的WIFI通信。

关键词:嵌入式系统,Linux,ARM,USB-WIFI清华大学2012届毕业设计说明书AbstractWith the fast development of digital information and network teehnologies,Embedded System is spreading out and getting popularly used in every field. Modern embedded application becomes more and more complicated.Excellent popular hard ware makes it possible to use Embedded OS (Operating System) in Embedded System,Which is a good choice,based on Embedded OS,developers needn’t think too much about low-layer stuff..All is just to concentrate on the top-layer application programming.As an open OS,Linux boost up since its birth,many embedded productsComprise Linux as the software platform because of its strong advantage in this field.The main task of this thesis is to design ARM-based wireless data transmission driveprocedure and network communication applications procedure. The host controller hardware using ARM has successfully transplanted the Linux operating system as a software development platform to facilitate the following software design.The wireless transmission module using USB wireless network card that is USB-WIFI has completed the ARM proecssor-based wireless network card driver design which has been proved to drive the USB-WIFI smoothly .Network communication applications using the TCP/IP protocol,send data wirelessly to the PC in which the network card has simple communication with PC.Key word: Embedded OS,Linux,ARM,USB-WIFI清华大学2012届毕业设计说明书目录1 绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2论文内容与结构 (2)2、WiFi 无线通信的实现原理 (4)2.1 WiFi (4)2.1.1 WLAN 技术介绍 (4)2.1.2 WLAN 的组成单元 (4)2.1.3 WLAN 的组成结构 (5)2.2 嵌入式系统开发介绍 (5)2.2.1 嵌入式系统的组成 (5)2.2.2 系统开发平台的选择 (6)2.3 WiFi 无线通信总体设计方案 (6)3、WiFi线通信系统硬件电路设计 (8)3.1总体硬件设计 (8)3.2 CPU的外围电路 (8)3.2.1 电源电路 (8)3.2.2复位电路 (9)3.2.3系统时钟电路 (10)3.2.4存储器接口电路 (10)3.3系统的主要接口电路设计 (12)3.3.1串口电路 (12)3.2.2 USB接口电路 (12)3.3.3 JTAG接口电路 (12)3.4 微处理器引脚连线图 (13)3.4.1 电源引脚连线图 (13)3.4.2 地址线、数据线以及主要外设引脚连线图 (14)4、微处理器移植Linux操作系统 (15)第I页共II页清华大学2012届毕业设计说明书4.1嵌入式Linux操作系统的构成 (15)4.1.1应用程序 (15)4.1.2系统调用接口 (15)4.1.3 Linux内核 (15)4.1.4硬件驱动 (15)4.2 Linux操作系统的移植 (17)4.2.1 分区 (17)4.2.2安装bootloader (17)4.2.3 安装Linux内核 (17)4.2.4 安装根文件系统 (17)4.3 移植USB无线网卡驱动程序 (18)4.3.1 USB设备的接口、端点与配置 (18)4.3.2模块与设备文件 (19)4.3.3 USB设备工作机制 (20)5、网络通讯应用程序的设计 (28)5.1无线LAN (28)5.2网络编程基础 (28)5.2.1网络传输介绍与编程协议选择 (28)5.2.2面向连接的运输(TCP) (30)5.2.3编程模型 (31)5.2.4编程接口 (32)5.3数据传输的软件实现 (33)5.3.1本论文的通信流程图 (34)5.3.2服务端的网络编程 (34)5.3.3客户端的Socket编程 (37)6、论文总结 (40)参考文献: (41)致谢 (43)第II页共II页清华大学2012届毕业设计说明书1 绪论1.1 研究背景作为种无线联网技术,WiFi已经得到了业界的关注。

基于单片机的多机无线近距离通信系统电路设计

基于单片机的多机无线近距离通信系统电路设计

基于单片机的多机无线近距离通信系统电路设计现代通信技术的迅速发展使得许多应用领域都采用无线的通信方式进行数据传输。

编解码芯片PT2262、PT2272 组成的电路,由于具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,广泛应用于各类的无线遥控器、无线报警器以及玩具等其他小型电器装置。

但是,这种电路极少用在多个字节数据的通信方面,具有一定的局限性。

本文主要介绍利用433 MHz 高频发射模块和接收模块来制作多机无线ASCII 码格式的短信通信。

该通信方式是在433MHz 高频发射模块和接收模块的基础上自己定义无线传输协议,实现任意两机之间的多个字节数据通信。

主机电路的设计由于系统涉及的程序量比较大,所以要求Flash 程序存储器的存储量不能太小;对发射和接收的短信进行存储,要用到EEPROM 数据存储器模块,EEPROM 数据存储器存储的内容掉电时不会丢失;接收解码需要脉宽的捕捉和比较功能,要用到捕捉/比较/脉宽调制CCP 模块;发射、接收以及时钟均要用到独立的定时器,所要求的定时器的个数不少于3 个。

基于设计需要,采用Microchip 公司的PICl6F877A 芯片作为系统的主控制器。

该电路主要由主控芯片、晶体振荡电路和在线仿真接口组成,如发射和接收电路的设计采用433 MHz 高频发射和接收模块。

433 MHz 的高频发射电路在控制脚为高电平时起振并发射等幅高频信号,当控制脚为低电平时停止振荡。

因此,可以用控制脚对高频电路完成幅度键控(ASK 调制),相当于调制度为100%的调幅。

当接收模块接收到433 MHz 的等幅高频信号时,信号脚就输出高电平,否则输出低电平。

所以接收信号脚的高低电平变化会与发射控制脚的高低电平。

基于ARM的WiFi无线通信终端的研究与实现

基于ARM的WiFi无线通信终端的研究与实现

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。

在WiFi技术的基础上,基于ARM(高级RISC机器)的WiFi无线通信终端应运而生。

ARM是一种基于精简指令集计算(RISC)的处理器架构,具有高性能、低功耗的特点。

基于ARM的WiFi无线通信终端将ARM处理器与WiFi技术相结合,实现了无线网络的传输与处理功能。

于ARM的蓝牙无线通信模块的设计与实现.

于ARM的蓝牙无线通信模块的设计与实现.

申请学位级别:论文定稿日期:学位授予单位:学位授予日期:答辩委员会主席:程耕国教授评阅人:程耕国教授胡荣强教授㈩IIIIIIIIIIIIIIIIIl武汉科技大学{Y1944100研究生学位论文创新性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下,独立进行研究所取得的成果。

除了文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的工作外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。

论文作者签名:茎堑聋日期:三!!!:三:旱研究生学位论文版权使用授权声明本论文的研究成果归武汉科技大学所有,其研究内容不得以其它单位的名义发表。

本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门(按照《武汉科技大学关于研究生学位论文收录工作的规定》执行)送交论文的复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅,同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行检索和对外服务。

论文作者签名:指导教师签名:日期:武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要传统工业数据通信系统以单片机为下位机采集系统、PC构建的数据中心以及RS232等有线方式构建通信链路组成,该系统无法同时满足高性能的要求,并受到电缆布线的限制。

在此背景下,本文提出一种新颖的基于ARM的蓝牙无线通信模块的设计,该系统以基于ARM的带蓝牙模块的嵌入式系统为下位机,通信链路使用蓝牙技术,相对于传统工业数据通信解决方案有一定的创新性。

本文详细阐述了基于ARM的的蓝牙无线通信系统的原理、系统的软硬件设计和系统调试。

介绍了蓝牙协议及蓝牙发射和接收技术等;硬件设计是以ARM9处理器为核心的硬件平台的设计,详细介绍蓝牙模块硬件设计及其配置方法,嵌入式主板及接口电路的设计;软件设计中介绍了嵌入式linux系统的移植、make工程管理文件的设计方法、基于ARM的蓝牙通信应用软件的工作流程和基于QT的界面设计,详细介绍了串口驱动程序设计、对串口终端参数的配置、数据发送和接收模块的的设计;系统调试中介绍了蓝牙模块和蓝牙适配器的通信调试以及嵌入式系统和蓝牙模块的通信调试过程。

基于ARM平台的家庭无线通信网络的设计与实现的开题报告

基于ARM平台的家庭无线通信网络的设计与实现的开题报告

基于ARM平台的家庭无线通信网络的设计与实现的开题报告一、选题背景随着物联网的发展和家庭智能化的不断推进,越来越多的家庭开始关注家庭无线通信网络的建设。

同时,移动设备的普及使得越来越多的家庭希望通过无线网络实现设备间的连接和信息共享。

因此,基于ARM平台的家庭无线通信网络的设计与实现成为当前技术研究和市场需求的重要方向。

二、研究内容本课题的研究内容主要包括以下几个方面:1. 基于ARM平台的家庭无线通信网络架构设计。

在研究无线通信网络的基本原理的基础上,设计出适合家庭场景的无线网络架构,包括网络拓扑结构、协议栈等。

2. 系统软硬件环境搭建。

构建ARM平台下的软硬件开发环境,选择合适的操作系统、编译器、开发工具等,利用开源软件库等资源开发嵌入式系统所需的驱动程序、应用程序和系统服务等。

3. 网络性能优化。

对家庭无线通信网络的吞吐量、延迟、稳定性等进行性能分析,提出网络性能优化策略,包括资源优化、路由优化、拥塞控制等。

4. 系统实现和测试。

在实现设计并调试无线通信网络之后,进行功能测试和性能测试,验证系统的可用性和稳定性。

三、研究意义本研究将为家庭无线通信网络的实现提供一种新的技术方案,并为家庭智能化的发展提供支持。

同时,本研究还可以推动嵌入式系统的开发和应用,对于提高国家的科技水平和产业竞争力也具有一定的意义。

四、研究方法本课题将采用理论研究与实验研究相结合的研究方法。

首先,对无线通信网络的基本原理进行理论研究和探索,设计出适合家庭场景的无线网络架构,并进行性能分析和优化策略的制定。

随后,在搭建相应的软硬件开发环境后,基于ARM平台开发出相应的嵌入式系统,并进行功能测试和性能测试,验证系统的可用性和稳定性。

五、论文结构安排本课题的论文将按照以下方式进行结构安排:第一章:绪论第二章:无线通信网络的基本原理第三章:基于ARM平台的家庭无线通信网络的架构设计第四章:系统软硬件环境搭建第五章:网络性能优化第六章:系统实现和测试第七章:结论与展望六、预期成果预计本研究将会有如下成果:1. 设计出一种适合家庭场景的无线通信网络架构,并通过实际测试验证其性能和可用性。

基于ARM单片机无线通信的设计制作

基于ARM单片机无线通信的设计制作

基于ARM单片机无线通信的设计制作【摘要】本文阐述了一个拥有高度可扩展性的无线通信系统。

设计中主要包括Cortex-M3内核的ARM芯片STM32,无线通讯芯片nRF24L01+,用于DEBUG 及系统实时工作状态监视的RS232接口,可直接应用于工业现场的高可靠性RS485接口,放置大型数据表格以及存放系统工作日志的SD卡接口。

该系统工作于无需授权许可的ISM即工业、科学医用频段(2.4GHz)上,拥有最大2Mbps 的高吞吐率,可应用于布线难度较大的工业现场、要求严格电气隔离的人机控制界面等等场合。

【关键词】无线;STM32;射频;ARM;nRF24L01+1.前言1.1 无线通信与有线通信的比较现今无线通信越来越受到普及,并广泛应用于日常生活中。

做如下比较可说明此问题:一是成本廉价。

二是建设工程周期短。

三是适应性好。

四是扩展性好。

五是设备维护上更容易实现。

1.2 Cortex-M3内核的ARM对比传统51单片机本质上Cortex-M3内核的ARM在未使用操作系统时和51单片机的应用场合是相同的,但无疑前者比起后者主要具有如下优势:(1)成本——虽然单从芯片角度出发,51单片机会更为便宜,但由于ARM 集成了大量标准外设及扩展总线,从系统整体角度出发,对于一个需要大量外设的系统而言,ARM的成本反而会由于51的投入,同时使用更少的器件有利于提高硬件系统可靠度。

(2)软件调试——51单片机的软件调试可通过拆卸芯片对其写入程序后放回目标板观察运行结果,个别51芯片也可通过串口烧写程序。

此种调试方式对于较为简单的程序,可通过外置的LED小灯等一些外设观察系统内的宏观运行状态,但对微观的指令执行情况较为无力。

(3)存储——主流ARM芯片往往内置有较大的FLASH ROM以及SRAM,在一些拥有大量数据表格或需要开辟较大缓冲区的应用中无疑比51拥有更大的优势,且32-bit拥有4GB的寻址空间,无需和51单片机一样超过64KB的代码只能分页存放并切换运行。

基于ARM的无线传感器网络节点的设计与实现

基于ARM的无线传感器网络节点的设计与实现

基于ARM的无线传感器网络节点的设计与实现无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量分布在空间中的无线传感器节点组成的网络。

节点之间通过无线通信进行数据的传输与处理,可以广泛应用于环境监测、智能农业、智能交通等领域。

硬件方面,ARM是一种低功耗高性能的处理器架构,在无线传感器网络节点中可以作为主控芯片。

具体的设计有以下几个方面:1.电源管理:由于无线传感器节点通常使用电池供电,需要进行功耗管理以延长电池寿命。

可以采用低功耗的ARM芯片,并配合睡眠模式、动态频率调节等技术以降低功耗。

2. 无线通信模块:选择适合的无线通信模块,如Wi-Fi、ZigBee或LoRa等,使得节点可以与其他节点进行数据传输与通信。

3.传感器接口:根据具体应用需求选择适合的传感器,并设计相应的接口电路,使得传感器可以采集环境数据并传输给ARM处理器。

4. 存储系统:设计合适的存储系统,可以使用片上存储器(On-chip Memory)或外部存储器(外接SD卡、Flash等)来存储节点的程序、配置信息和数据。

软件方面,基于ARM的无线传感器网络节点的实现主要包括以下几个方面:1. 系统移植:ARM平台上通常使用嵌入式操作系统,如FreeRTOS、uC/OS等,将操作系统移植到ARM芯片上,使得节点可以运行多任务、进行任务调度等操作。

2.通信协议:设计和实现节点之间的通信协议,包括数据传输协议、网络发现与组网协议等。

3.数据处理与存储:设计和实现数据处理算法,可以对传感器采集的数据进行滤波、压缩、分析等处理,并将处理结果存储到适当的存储设备中。

4.能耗优化:通过优化算法和功耗管理策略,提高节点的能耗效率,延长电池寿命。

总结起来,基于ARM的无线传感器网络节点的设计与实现需要考虑硬件和软件两个方面,通过选择合适的处理器、通信模块、传感器和存储系统,并结合适当的操作系统和通信协议,可以实现低功耗、高性能的无线传感器网络节点。

基于ARM和GPRS的无线数据通信系统设计

基于ARM和GPRS的无线数据通信系统设计

嵌入式系统专业:电子信息科学与技术班级:学号:学生姓名:基于ARM和GPRS的无线数据通信系统设计随着网络应用的迅速普及,消费电子、计算机、通信一体化趋势日趋明显,嵌入式系统已成为研究与应用的热点。

GPRS技术基于TDMA方式的GSM系统实现,是在GSM网路技术上发展起来的系统,它充分利用了GSM系统的无线结构,通过进一步在GSM网络中增加数据设备提供高速数据应用,从而保证采用GSM系统实现从2G到2.5G的平滑过渡,实现从电路方式业务到话音/分组方式业务的转变。

新的ARM芯片不断问世以及这些芯片的价格下降,嵌入式产品开始潜移默化的取代早期的一些单片机,并在社会各行各业中占有越来越重要的位置,嵌入式产品也由此成为众多工程师选择开发高端产品的芯片首选。

与此同时,中国移动于2002年5月正式开通GPRS网络(2.5G移动通信技术),由于GPRS网络支持TCP/IP协议,这使得无线数据传输变得更加轻松,而且相对价格比SMS(短消息)等要便宜许多。

因此,综合嵌入式LINUX技术和GPRS网络来实现无线数据采集与传输具有非常诱人的前景,必将受到越来越多的重视。

中国成为“世界制造中心”甚至“设计中心”的趋势,必然导致对小型数字控制系统的需求越来越大。

在嵌入式系统开发方面,最核心的就是微处理器芯片和嵌入式操作系统。

其中ARM已经给出了理想的一个答案,而在嵌入式操作系统方面,从上世纪80年代开始,出现了各种各样的商用嵌入式操作系统百家争鸣的局面,比较著名的有WindRiver公司的VX Works、PSOS和Windows CE等等,这些操作系统大部分是为专有系统而开发的。

近年来,我国嵌入式系统应用产品日益丰富,市场呈现快速增长趋势,尤其在家电、电子、汽车、通信、交通、金融、网络、监控、工业自动化等领域应用更加广泛,发展嵌入式系统技术和产业已经成为贯彻“信息化带动工业化,工业化促进信息化”的方针,使我国产品由“中国制造”向“中国创造”迈进的突破口。

基于ARM9的无线数据终端的设计与实现

基于ARM9的无线数据终端的设计与实现

基于ARM9的无线数据终端的设计与实现0.引言随着GPRSGPRS/CDMACDMA网络技术的逐步成熟,无线数据相关应用已经成为当前的热点应用,特别是对于电力、电信、石油、水利、地质、和交通行业中场所不固定的应用场合,由于有线网络的架设受到种种条件的限制,采用基于GPRS/CDMA的无线网络技术,具有无可比拟的优势。

传统的无线数据终端无线数据终端一般是采用“单片机+GPRS/CDMA调制解调器”的系统结构,这种结构硬件成本略低,但功能比较有限,在协议的开发和支持上都有一定难度。

而近年来,以ARM为代表的嵌入式32位微处理器技术得到了飞速发展,无论是在功耗、便携性还是在硬件成本上,许多高性能的ARM芯片已经与单片机相差无几,因此在许多工业应用设计中,使用ARM芯片取代传统的8/16位单片机已经是一个非常经济、理想的选择。

无线数据终端系统以“高性能嵌入式微处理器+GPRS/CDMA模块” 的系统架构取代了传统的无线数据终端设计方案,此方案虽然硬件成本稍高,需要高性能嵌入式微处理器来支持嵌入式操作系统,但可以实现丰富协议接口,便于移植和向高端系统应用升级,同时更加便于数据采集与远程监控的实现。

这样不仅可以利用ARM芯片丰富的片内、片外资源简化系统硬件结构,更为方便的是,可以通过运行嵌入式操作系统来实现丰富协议接口,减小实际应用的开发难度且便于向高端系统应用升级。

1.硬件结构无线数据终端系统是嵌入到一个工业控制系统中使用,同时综合考虑其他相关需求和功能扩展,因此选用AT91RM9200AT91RM9200处理器作为系统的核心处理单元,外接GPRS/CDMA 模块,作为整个系统的硬件平台。

AT91RM9200是ATMEL公司生产的一款高性能的基于ARM架构到32位嵌入式的ARM9芯片,AT91RM9200是一款工业级到ARM9芯片,工作温度范围可达-40℃~85℃,存储温度-60℃~150℃。

基于多频段多工作模式无线电台的组网方法

基于多频段多工作模式无线电台的组网方法

基于多频段多工作模式无线电台的组网方法随着现代战争步入高科技时代,对军用机动通讯网的抗毁性、抗干扰性,以及机动灵活性提出越来越高的要求。

80年代初期,Baker 等人提出了短波自组织的组网原理及技术。

利用该技术将能够保证网络在高度机动的情况下具有网络重组能力和高的服务质量。

然而,采用该自组织网络技术的短波跳频通信网是由传统的跳频电台所构成的。

其缺点在于:虽然该网络可以在多个频段互不干扰地进行周期性的分布式组网并进行通信,但通信进程只能在各自的频段上封闭地进行,而不能在各个频段之间进行跳转,这就限制了网络抗毁性能的进一步提高,不利于更好地进行网络的流量控制和拥塞控制。

随着近年来软件无线电技术的迅速发展,一种新的战术“多频段多工作模式无线电台(MBMMR)”技术得以广泛应用。

MBMMR电台是一种软件能配置的单一无线台。

它把不同频段的电台有机综合进一部MBMMR电台之中,使之在功能上和使用时具有更大的灵活性,从而使通信进程能在不同频段之间进行跳转。

本文借鉴了主动网的一些新思路,在网络分群组网算法的基础上,针对基于多频段多工作模式无线电台(MBMMR)网络的组网方法进行了研究。

根据这一思想,本文采用BONeS Designer建立系统仿真模型。

在此基础上,对本系统进行了仿真,收集了本系统在时延、网络吞吐量和分组丢失率等方面的统计特性,并进行了系统的性能分析。

本文由五章组成。

第一章对短波自组织组网技术的发展及其设计原则进行了简述;第二章对基于网络分群的组网算法和MBMMR电台的构造作了一个总体介绍;第三章介绍采用BONeS Designer设计的仿真系统模型框架结构、系统工作流程、系统仿真参数、系统数据结构等;第四章给出仿真系统的部分仿真结果并进行了分析;第五章则对全文的工作进行总结,指出存在的不足以及今后改进的方向。

基于ARM的无线电通信协议设计

基于ARM的无线电通信协议设计

基于ARM的无线电通信协议设计随着无线电通信技术的发展和普及,越来越多的人开始意识到ARM架构在无线电通信协议设计中的重要性。

ARM是英国公司ARM Holdings开发的一系列单片机和嵌入式处理器的架构。

它具有低功耗、高性能等优点,广泛用于智能手机、平板电脑、智能家居等领域。

在无线电通信协议设计中,ARM架构可以作为处理器、调制解调器或数据传输接口等等,成为设计中的重要组成部分。

本文将介绍基于ARM的无线电通信协议设计的背景、重要性、应用场景、技术挑战等等,旨在提供一个全面的视角来加深对这一领域的理解。

背景随着信息技术的进步和网络应用的普及,无线电通信已经成为一种不可或缺的方式。

它涌现了大量的应用场景,并对人们的生活和工作带来了极大的便利。

无线电通信协议在这个过程中扮演了核心的角色。

它是一种让不同设备之间能够互相通信的规则,它定义了设备之间交换的数据格式和传输的方式,使得通信成为了可能。

特别是在互联网时代,越来越多的设备需要高效的通信,从而催生了无线电通信协议的不断发展和优化。

重要性在无线电通信协议的设计中,ARM架构扮演着非常重要的角色。

相比于传统的处理器,ARM具有更低的功耗和更高的性能,这使得它成为了无线电通信设备的理想选择。

事实上,很多无线电通信协议的设计都采用了ARM架构。

例如,WiFi、蓝牙、ZigBee等等,这些协议都采用了ARM架构的芯片作为核心。

ARM架构的优势在于它能够快速处理数据,具有较低的功耗、高效能和较小的面积,这使得ARM架构可以应用于各种类型的无线通信系统。

应用场景基于ARM的无线电通信协议设计可以应用于各种场景。

例如,可以将ARM作为嵌入式无线传感器网络的处理器。

这样的网络可以广泛应用于智能家居、绿色建筑、智能物流等领域。

同时,基于ARM的协议设计还可以应用于智能电表、无线电子红外线等智能家电中,提高设备的智能化程度。

在工业自动化领域,基于ARM的协议设计还可以使设备之间的通信更加高效,并提高生产效率。

基于ARM的WiFi无线通信终端技术探讨

基于ARM的WiFi无线通信终端技术探讨

基于ARM的WiFi无线通信终端技术探讨作者:袁良凤来源:《数字技术与应用》2018年第05期摘要:目前我国的互联网发展迅速,WiFi无线通信技术对于人们的需求是必不可少的。

本文对ARM的WiFi无线通信终端技术进行研究探讨,为我国通信技术的发展做出一些贡献。

关键词:ARM;WiFi;无线通信终端中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2018)05-0040-02互联网深入人们生活的趋势不可阻挡,便携式的无线电子产品通过WiFi热点就能够和互联网连接拥有广阔的市场前景,也会因为其入网费用低廉且快速的网速、较低功耗和操作的便捷性会让该产品的市场更加的稳定。

便携的电子终端具备WiFi的功能之后就能够和互联网随时连接,下载文件以及上网冲浪等都是毫无压力;同时,宽带需求的增长能够被WiFi所满足,故而各种的通讯终端都是可以通过无线的方式互相连接。

1 概述基于ARM的WiFi无线通信技术1.1 WiFi无线通信技术的分析互联网发展迅猛的我国社会中,能够将电脑或者个人的手持设备通过无线连接到网络的终端,就是WiFi;其能够通过无线的传输网络信号进行终端设备和网络的连接,如此就能够实现方便的无线通信。

应用了WiFi无线通信技术实现多种功能,Web和流式媒体的网络信号、提供访问网络中的电子邮件给客户、无线互联网访问宽带的功能等,这些都是让客户拥有更为方便的上网信息,在无线上网的应用中发挥着积极的作用以及价值。

ARM是嵌入式系统的简称,基于ARM来将WiFi无线终端系统进行开发,就能够对WiFi 热点范围之内利用客户端的程序进行搜索并对无线网络进行显示,这样对终端设备连接到无线网络中能够获得网上冲浪的功能,完成系统功能消耗的电源管理进行控制。

如果想要兼顾便携式终端设备的方便入网以及对智能的功耗节省提供解决方案,就要利用终端设备通过QT界面的开发技术以及WiFi的无线通信技术进行结合;另外还能够实现基于终端的情况之下开发远距离通信和智能切换的WiFi通信功能的各种电子设备[1]。

基于ARM的串行数据无线传输系统设计

基于ARM的串行数据无线传输系统设计

引言从20世纪70年代单片机的出现到今天各式各样的嵌入式微处理器的大量应用,嵌入式系统已经发展了近30年的历史,随着计算机技术、网络技术、通信技术、微电子技术的发展,特别是各种高性能SOC(System On Chip)的设计开发和嵌入式操作系统的出现,嵌入式系统日益广泛地应用在移动通讯、消费电子、仪器仪表、工业控制等设备中。

嵌入式系统的硬件核心是嵌入式微处理器,ARM处理器是目前公认的业界领先的32位嵌入式RISC微处理器,它具有体系结构可扩展,功耗低,成本低和支持处理实时多任务等特点,成为设计嵌入式系统时32位RISC芯片的首选,也是许多行业嵌入式解决方案的RISC芯片标准。

信息技术的高速发展给人们生活带来了革命性的变化,嵌入式系统进行网络互连的要求也随之产生,嵌入式系统的应用越来越重视其网络特性,特别是开放的TCP/IP网络。

本文主要从芯片级硬件设计开发进行介绍,采用了目前应用最广泛且功能强大的ARM嵌入式处理器,实现了友好的人机界面、高速的数据采集及以太网通信,硬件设计采用了结构化、模块化的设计思想,硬件平台结构清晰,易于裁剪,可以为不同功能的智能仪器的开发提供一个通用的硬件平台。

串行通信是指数据以串行方式在一条信道上传输,由于计算机内部都采用串行通信,因此,数据在发送之前,要将计算机中的字符进行并/串转换,在接收端再通过串/行变换,还原成计算机的字符结构,这样才能实现串行通信。

串行主的优点是收、发双方只需要一条传输信道,易于实现,成本低。

串行通信通过计算机的串行口得到广泛的应用,而且在远程通信中一般采用串行通信方式。

嵌入式系统以其小型,专用,易于携带,高可靠性的特点,已经在工业控制,数据传输,数据处理,远程监控,智能仪表等领域得到了广泛的运用,随着无线通信事业的发展,将ARM处理器运用到无线数据传输领域得到了飞速发展。

在通信方式及通信协议方面,无线数据传输的通信协议已经形成了比较成熟和规范的标准:相应的,在硬件条件方面,无线传输的半导体芯片也大量出现。

基于ARM的无线对讲系统的设计与实现

基于ARM的无线对讲系统的设计与实现

基于ARM的无线对讲系统的设计与实现随着城市化进程的快速发展,越来越多的高层建筑群被投入使用。

由此,家居、办公环境中火灾的发生也逐渐增多,正常的通信手段难以满足高层建筑防灾救灾的通信需求。

因此,建立高效、稳定、快速的应急通信系统显得尤为重要。

传统的有线应急通信系统抗摧毁的能力比较差,一旦被破坏,通信立即中断而且很难恢复,而且通信质量得不到保障,达不到应急救援的目的。

无线应急通信系统则因具有较强的抗摧毁能力、组网灵活等优势,逐渐成为现代应急通信的有效手段。

在无线应急通信系统中,对讲机不受网络的限制,即使在网络未覆盖的区域,也可以实现有效便捷的通信。

为了将对讲机通信集成到灾害应急保险舱中,提供统一的人机操作界面,论文结合嵌入式Linux系统特点,采用嵌入式技术实现了无线对讲系统。

系统采用高性能、低功耗的三星S3C6410作为系统的核心处理器;采用HKT-80芯片作为系统的射频处理关键器件,通过异步串口通信,采用特定的AT指令,实现无线对讲系统有关参数的设置;利用Qt,设计实现了人机交互式界面。

论文首先阐述无线对讲机系统的研究背景与意义,以及对讲机系统的优势和应用于本项目中的可行性。

然后,针对实际项目需求并结合现有技术,完成了系统的总体架构设计。

依据电路设计以及器件选型原则,实现系统的核心芯片选型和硬件电路设计。

利用Qt Creator开发工具,实现了系统的软件设计和界面的人性化设计,通过点击界面上的图标,实现相应的功能,包括一键呼救、搜索等。

基于嵌入式系统以及友善之臂公司Tiny6410,完成了系统的编译、移植,实现了系统的软硬件交互式操作。

结合相应的测试环境条件,运用辅助的测试工具,完成了完整的系统软硬件测试,测试结果表明:系统性能稳定,操作便捷,用户体验良好,达到了项目预期效果。

最后,论文总结了研究工作的心得,并提出了下一阶段的工作方向。

ARM的嵌入式无线通信实验设计-实验设计论文-设计论文

ARM的嵌入式无线通信实验设计-实验设计论文-设计论文

ARM的嵌入式无线通信实验设计-实验设计论文-设计论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:在工业4.0时代,市场对高端计算机人才的需求居高不下,计算机专业应在理论教学同时,注重学生实践能力的培养,实验是实践教育的关键措施之一。

本文将基于ARM的嵌入式无线通信实验设计为研究对象,从基于ARM的嵌入式无线通信实验特点入手,以BootLoader、uClinbux根文件系统与视频通信系统为例,论述实验设计要点,为高校教师提供成功经验参考。

关键词:ARM;嵌入式系统;无线通信前言在高校计算机专业中,嵌入式系统课程属于软硬协同设计课程,为专业核心课程,理论知识较丰富,覆盖范围较广。

但在嵌入式系统课程实验设计中,高校教师以嵌入式系统实验为主,并未将嵌入式系统与行业先进技术整合。

就此,基于ARM的嵌入式系统无线通信实验设计具有鲜明现实意义,可将嵌入式系统与无线通信技术整合,满足当前万物互联的通信需求,有效发展学生实践素养。

1基于ARM的嵌入式无线通信实验特点1.1实验系统配置在基于ARM的嵌入式系统无线通信实验中,实验系统配置为实验设计的基础。

通常来说,嵌入式系统的配置如下:(1)PC机,即计算机硬件设备,是无线通信实验系统的控制端,负责输入/输出信息、接收命令,如操作反馈信息、硬件信息等;(2)嵌入式系统开发板,为uClinux操作系统的运行程序,负责根据输入的命令执行程序,如通过程序运行实现PC机和GPRS终端的数据通信;(3)GPRS终端,主机输入命令的最终执行者,在实施无线网接入等通信功能时,均由GPRS终端的外接天线负责。

通常来说,可利用GPRS的RS232接口,连接嵌入式系统的实验开发板,保障通信实验过程中各项数据的有效联通,为实验的有序进行提供保障[1]。

1.2系统平台建构要求在建构实验系统平台时,嵌入式系统的配置选择为重点,具体要求如下:在实验开发板选择中,优先选择ARM微处理器,该设备具有低功耗、体积小、性能优异、应用灵活、执行效率高等优势。

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