Linux無線通信網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)

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1基于linux的無線通信網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)探究

1.1系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)分析

本組設(shè)計(jì)的無線通信網(wǎng)關(guān)，在硬件方面主要的組成成分主要包括三星S3C2440處理器、nRF2401射頻芯片、無線WiFi模塊以及DM9000A以太網(wǎng)芯片等[3]。在硬件電路設(shè)計(jì)方面，標(biāo)簽是需要具備低功耗、攜帶方便及小巧靈活等特點(diǎn)的。為了使這些特點(diǎn)得到有效滿足，在設(shè)計(jì)過程中對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡化，主要的組成成分包括PCB天線及電池單元、nRF2401射頻收發(fā)芯片以及外接晶振等。選取一個(gè)比較大的電容和電池完成并聯(lián)，以此使芯片處于工作狀態(tài)當(dāng)中產(chǎn)生比較大的電流，進(jìn)而導(dǎo)致電池電壓瞬態(tài)減弱的現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)有效避免。

1.2系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分析

以數(shù)據(jù)接收及發(fā)送模塊的設(shè)計(jì)為例。對(duì)于數(shù)據(jù)接收及發(fā)送模塊來說，相對(duì)應(yīng)的接口函數(shù)分別為read接口函數(shù)與write接口函數(shù)。在設(shè)計(jì)過程中，通常會(huì)遇到一個(gè)較為突出的問題，即為該選擇何種設(shè)計(jì)模式，本文主要提到兩種設(shè)計(jì)模式：一種為阻塞模式；另一種為非阻塞模式。其中，非阻塞模式能夠在對(duì)read系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)用的情況下，無需阻塞等待，基于用戶態(tài)不會(huì)有忙等狀態(tài)發(fā)生。但倘若需讀取數(shù)據(jù)，則要花費(fèi)很長的CPU時(shí)間進(jìn)行輪詢檢查，主要檢查是否存在數(shù)據(jù)[4]。因此，在選擇使用阻塞模式，無數(shù)據(jù)可讀取的情況下，基于內(nèi)核態(tài)能夠把現(xiàn)有的進(jìn)程向睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)換，同時(shí)對(duì)其他進(jìn)程進(jìn)行調(diào)度。在獲取數(shù)據(jù)的情況下，進(jìn)而以中斷方法將睡眠的進(jìn)程喚醒，使用該類方法能夠?qū)PU進(jìn)行充分利用，這樣便能夠使由于輪詢而導(dǎo)致CPU時(shí)間浪費(fèi)的情況得到有效避免。因此，此次設(shè)計(jì)使用阻塞模式使read接口函數(shù)及write接口函數(shù)得到有效實(shí)現(xiàn)。要想使阻塞等待得到有效實(shí)現(xiàn)，還需要利用基于Linux內(nèi)核當(dāng)中的等待隊(duì)列，由于所涉及的程序代碼較為復(fù)雜，在這里便不進(jìn)行詳細(xì)敘述。另外，網(wǎng)絡(luò)的初始化也是非常中，在網(wǎng)絡(luò)初始化過程中，需要充分注意的是，在進(jìn)行硬件上的準(zhǔn)備工作過程中，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行檢查，看其是否存在；若存在，那么需要進(jìn)一步對(duì)設(shè)備上所使用的硬件資源進(jìn)行整體性檢測。

2結(jié)語

通過本課題的探究，認(rèn)識(shí)到要想使基于Linux的無線通信網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)更加優(yōu)化，Linux系統(tǒng)內(nèi)核還能夠完成進(jìn)一步的裁剪，讓其顯得更加精簡、小巧、靈活。例如：基于開發(fā)調(diào)試過程中，通常需以USB優(yōu)盤為工具，將拷貝到的文件傳輸至開發(fā)板上，而內(nèi)核具備支持USB優(yōu)盤驅(qū)動(dòng)的作用，在系統(tǒng)開發(fā)完成之后，若不采取開發(fā)階段所需的功能，則能夠?qū)⑵鋸氐撞眉?，以此使?nèi)核的精簡效果得到有效實(shí)現(xiàn)。

作者：韓宏飛 王永鋒 單位：陜西廣電網(wǎng)絡(luò)傳媒（集團(tuán)）宜川縣支公司