无线宽带通信网分析论文

无线宽带通信网分析论文

摘要：介绍一款基于ARM920T核的嵌入式微处理器--S3C2410X，利用它的建一个嵌入式系统，实现无线宽度通信的功能，满足目前人们对于无线宽带通信的嵌入式多方面需要。

关键词：无线宽带通信嵌入式系统S3C2410X

1无线宽带通信简介

自1997年IEEE802工作组制定了802-11无线局域网标准，基于WLAN技术的无线宽带通信得到了迅速发展。在短短的六年发展历程中，WI．AN技术不断地发展和成熟，先后推出了802．]lb／a／g协议。基于802．11b协议的无线局域网，工作在2．4GHz频段，采用CCK调制技术，最高数据传输速率能够达到1]Mbps。基于802．1la协议的无线局域网，工作在5GHz频段，采用OFDM调制技术。使数据的传输速率可高达54Mbps。802．116协议结合802．1h和802．11b的优点，工作在2．4GHz频段，采用OFDM调制技术，具有与802．1la标准相同的速率。为了解决通信设备在三个刁；同标准的无线网络间的兼容问题。现已有几家公司提供了IEEE802．11a／b／g的双频多模的解决方案。802．11e和802．1¨标准即将出炉。这两个标准将分别解决目前WI上N突出的两个问题：QoS和网络安全。Intel公司将迅驰技术成功地应用到笔记本上，人们可以通过WLAN技术轻松地进行无线宽带上网。然而人们对WLAN技术的应用不仅仅局限于通用的PC机或笔记本的无线联网，嵌入式系统整合WLAN技术实现无线宽带通信成为今后应用的热点。例由无线数字机顶盒、计算机、无线网关等构成的家庭无线网络，嵌入式手持移动终端和工业控制现场无线设备等。近年来，嵌入式微处理器性能的大力提高，基于嵌入式系统的无线宽带通信模块不仅能实现数据传输，而且还能够满足人们对于多媒体通信的需求。在这里，利用一款基于ARM920T内核的微处理器S3C2410X构建一个嵌入式系统完成无线宽带通信的功能。

2S3C2410X嵌入式处理器

S3C2410是韩国三星电子公司最近推出的一款基于ARM9201’’’’内核的16／32位RISC·嵌入式微处理器。该处理器主要面向手持式设备以及高性价比、低功耗的应用。图l为ABNl920T的结构框图，图2为S3C2410X在内核外所集成

资源的功能框图[1]。

ARM920T核由ARM9TDMI、存储管理单元MMU和高速缓存三部分组成。其中，MMU可以管理虚拟内存，高速缓存由独立的16KB地址和16KB数据高速Cache组成。ARM920T有两个内部协处理器：CPl4和CPl5。CPl4用于调试控制，CPl5用：于存储系统控制以及测试控制。S3C2410X集成了一个LCD控制器(支持STN和TFT 带有触摸屏的液晶显示屏)、SDRAM控制器、3个通道的UABT、4个通道的DMA、4个具有PWM功能的计时器和一个内部时钟、8通道的10位ADC。S3C2410还有很多丰富的外部接口，例如触摸屏接口、12(2总线接口、阳总线接口、两个USB 主机接口、一个USB设备接口、两个SPI接口、SD接口和MMC卡接口。在时钟方面S3C2410X也有突出的特点，该芯片集成了一个具有日历功能的RTC和具有PLL(MPLL和UPLL)的芯片时钟发生器。MPLL产生主时钟，能够使处理器工作频率最高达到203MHz。这个工作频率能够使处理器轻松运行WinCE、Linux等操作系统以及进行较为复杂的信息处理。UPLL产生实现主从USB功能的时钟。

S3C2410X将系统的存储空间分成8个bank，每个bank的大小是128M字节，共1G字节。bsnk0到bank5的开始地址是固定的，用于ROM或SRAM。bank6和bank7用于ROM、SRAM或SDRAM，这两个bank可编程，且大小相同。bank7的开始地址是bank6的结束地址，灵活可变。所有内存块的访问周期都可编程，外部Wait扩展了访问周期。S3C2410X采用nGCS[7：0]8个通用片选线选择8个bank 区。

S3C2410X支持NAND闪存Boot10ad，NAND闪存具有容量大、比NOR闪存更具竞争力的价格等特点，系统采用NAND闪存与SDRAM组合，可以获得非常高的性价比。S3C2410X具有三种boot方式，由OM[l：0]管脚选择：00时处理器从NAND 闪存boot；01时从16位宽的ROMbOOt；10时从32位宽ROMboot。用户将boofload 代码和操作系统镜像放在外部的NAND闪存，采用NAND闪存boot。处理器上电复位时，通过内置的NAND闪存访问控制接口将bootload代码自动加载到内部的4KBSRAM(此时该SRAM定位于起始地址空间0x00000000)并且运行，在bootSRAM 运行的boodoad程序将操作系统的镜像加载到SDRAM，之后操作系统就能够在SDRAM运行。启动完毕后，4KBbootSRAM就可以用于其他用途。如果从其他方式boot，bootROM就要故定位于内存的起始地址空间Ox00000000，处理器直接在ROM

上运行boot程序，比耐4KBbootSRAM被定位于内存地址0x40000000处。

S3C24lOX对于片内的各个部件采用了独立的电源供给：内核采用1．8V供电；存储单元采用3．3V独立供电，对于一般$DRAbl可以采用3．3V，对于移动SDRAM 可以采用VDD等于1。8／2．5V，VDDQ等于3．0／3．3V；I／O采用独立3．3V 供电[1]。

图2

3系统硬件平台

利用S3C2410X出色的内核性能和丰富的外部接口构造一个嵌入式系统平台，用于嵌人式无线宽带通信。图3是该系统的硬件框图。

在这个嵌入式硬件平台中，主CPU是SAMSUNG公司的S3C2410X。作为boot 的NAND闪存是SAMSUNG公司的SmartMedia卡。根据应用中对于容量的需求可以选用K9S1208VOM,容量为64MB,或者K9D1G08，容量为128MB。

SmartMedia卡为大容量的固态存储提供了相当高的性价比。它按照页进行自动编程，每一页大小为528个字节，编程的典型时间为2001．ts；擦除则按照块进行，每一块的大小为16K字节，典型的擦除时间为2ms。它在页面中读取单个数据的时间为50ns。SmartMedia卡总共只’’’’有22个引脚，8根I／0口线、读写控制线和电源线。I／0口是地址、命令输入和数据输出输人的复用端口。SmanMedia卡还提供了ECC错误纠正码，实现坏区检测以及实时映射，这样它具有高达10万次的编程／擦除周期，数据保存长达10年。S3C2410X专门有NAND 闪存的接口，所以在硬件上SmartMedia卡直接与这个接口相连。在这个平台中，SmartMedia卡可以被用作装载操作系统镜像以及大容量的数据存储。

SDRAM被用来运行操作系统以及各类数据的缓存，可采用三星、现代等厂家的产品。这里采用SAMSUNG公司的K4S561632C，它是4Mxl6bitx4bank的同步DRAM，容量为32MB。用2片K4S561632C，实现位扩展，使数据总线宽度为32bit，总容量为64MB，它的地址空间映射在S3C2410的bank6。

NORFLASH采用AMD公司的AM29LV800B，容量为1MB。其工作电压可在2．7V 到3．6V之间，访问时间为70ns，可以作为bootRON[Flash。与其它的Flash不同的是它具有灵活的页面结构，一个16K字节页，2个8K字节页，一个32K字节页和L5个64K字节页。至于它的读写和擦除操作与一般的线性闪存没有区别。