WT6104CLVG在無(wú)線(xiàn)通信系統中的應用

　　引言

　　目前，WLAN作為一種實(shí)現寬帶無(wú)線(xiàn)IP接入的典型方式，由于其接入速率高、架構使用靈便、可支持移動(dòng)計算、系統費用低及可擴展性較好等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的青睞。本文將詳細介紹一款支持802.11a/b/g協(xié)議的高速基帶芯片，以及它在通信系統中的典型應用設計，包括硬件設計和驅動(dòng)開(kāi)發(fā)。

　　WT6104CLVG功能介紹

　　WT6104CLVG是北京六合萬(wàn)通微電子技術(shù)有限公司生產(chǎn)的無(wú)線(xiàn)基帶控制芯片。它是一款高度集成的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)芯片，完整實(shí)現IEEE標準所規定的802.11a/b/g基帶信號處理、協(xié)議處理以及各種附加增強功能模塊。完全支持802.11b/g和802.11a所要求的各種調制方式，能夠完整提供協(xié)議規定的1Mbps~54Mbps傳輸速率。該芯片還提供了大量的安全和加密算法，例如AES、TKIP、WEP、WPI等。針對移動(dòng)設備的特點(diǎn)，它提供多種工作模式，其工作頻率為40MHz，有效地降低了功耗.它能夠與多種RF無(wú)縫集成，并提供了多種主機接口，如Cardbus、MiniPCI、Memory 接口。該芯片內部主要功能模塊包括MAC、基帶、ADC/DAC 以及RF接口。向上提供HCI接口，向下提供RF和SPI配置接口。各模塊功能如下：MAC模塊完成了媒體接入層所規定的所有協(xié)議，其中包括安全和加密算法協(xié)議;基帶模塊完全支持802.11b 和802.11a 所要求的所有調制方式;ADC/DAC是低功耗、單通道、差分輸入/輸出器件，內部集成采樣/保持放大器。同時(shí)具有節能功能，采用模擬電源3.3V、數字電源1.8V的雙電源供電。芯片內部集成了44KB的存儲單元。

　　無(wú)線(xiàn)模塊硬件電路設計

　　WT6104CLVG與主控制器的接口設計

　　本設計的主控制器采用三星公司的S3C2410。通過(guò)TST_MOD[2:0]=3b:010將芯片設置為 Memory 接口工作模式，直接和S3C2410的數據、地址、控制總線(xiàn)連接。P_AD_OUT_[15:0]接S3C2410的低16位數據總線(xiàn)D[15:0];P_AD_OUT_[31:16]接低16位地址總線(xiàn)A[15:0];P_CBEN _[1:0]總線(xiàn)高低字節使能, 低有效，分別接nWBE[1:0]引腳;P_CBEN_[3:2]分別接nWE、nOE引腳。P_IDSEL片選信號接nGCS2引腳，P_INIT接EINT9外部中斷引腳。具體連接電路如圖1所示。

圖1 WT6104CLVG與D3C2410的連接電路

　　WT6104CLVG與RF收發(fā)器的接口設計

　　RF芯片采用絡(luò )達科技公司的AL2230S。它是一款支持802.11b/g無(wú)線(xiàn)協(xié)議的收發(fā)芯片。

　　WT6104CLVG通過(guò)RF接口和AL2230S連接。SHDN_OUT RF使能控制信號接AL2230S的PLLON引腳。A_RX_ENA、A_TX_ENA接收、發(fā)送通道使能信號分別接RXON、TXON引腳。PA_PE_11A、PA_PE_11G為802.11a/g模式使能信號，一起接PAON引腳。B[6:0]收發(fā)控制信號線(xiàn)接AL2230S的GC[7:1]引腳。TR_SW、TR_SW_BAR為收發(fā)切換控制信號。RF_CS片選信號接AL2230S的LE引腳。RF_SCLK、RF_SD_OUT為IIC接口信號線(xiàn)，分別接AL2230S的CLK、DATA引腳，具體連接如圖2所示。WT6104CLVG通過(guò)IIC接口來(lái)配置AL2230S。

圖2 WT6104CLVG與AL2230S的連接電路

　　基帶芯片和RF收發(fā)芯片分開(kāi)雖然增加了設計難度，但是設計起來(lái)更加靈活，可以根據需要選擇發(fā)射功率大的收發(fā)芯片，從而增加數據的傳輸距離。

　　無(wú)線(xiàn)模塊驅動(dòng)軟件設計

　　此設計采用微軟的嵌入式操作系統Windows CE，下面詳細介紹以WT6104CLVG芯片為核心的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡的NIC驅動(dòng)程序設計。

　　Windows CE平臺下的網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)模型

　　Windows CE.NET引入了NDIS(網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)程序接口規范，Network Driver Interface Specification)。NDIS 支持以太網(wǎng)(802.3)、802.11、IrDA、WAN以及令牌環(huán)網(wǎng)(802.5)微端口。NDIS庫將網(wǎng)絡(luò )硬件抽象為網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)程序。NDIS也說(shuō)明了網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)程序間的標準接口，因此，它將用來(lái)管理硬件的底層驅動(dòng)程序抽象為上層驅動(dòng)程序，NDIS支持以下幾種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)程序：微端口驅動(dòng)程序、中間層驅動(dòng)程序、協(xié)議驅動(dòng)程序。

　　Windows CE平臺下無(wú)線(xiàn)局域支持組件配置

　　在WinCE平臺下要支持802.11x無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，除需要注冊NIC驅動(dòng)之外，還要將以下組件添加到內核：

　　1) Wired Local Area Network [802.3, 802.5] (SYSGEN_ ETHERNET=1)

　　2) Wireless LAN [802.11]-Automatic Configuration and 802.1x (SYSGEN_ETH_80211=1)

　　3) Wireless Access Point [802.11] Support (SYSGEN_WIFI_AP=1)

　　4) Networking Utilities [ipConfig, Ping, Route] (SYSGEN_NETUTILS =1)

　　5) TCP/IP (SYSGEN_TCPIP=1)

　　6) Core Server Support (SYSGEN_SERVICES=1)

　　7) Web Server [HTTPD] (SYSGEN_HTTPD=1)

　　8) "Cisco 802.11b PC Card". SYSGEN_ETH_CISCO=1

　　WT6104CLVG和RF的初始化以及NIC驅動(dòng)程序設計

　　主控制器通過(guò)WT6104CLVG的Memory接口實(shí)現其初始化和數據的發(fā)送和接收。對AL2230S可以通過(guò)IIC接口進(jìn)行初始化配置和控制。該系統針對WT6104CLVG芯片開(kāi)發(fā)了基于WinCE的NDIS微端口驅動(dòng)程序，它負責與WT6104CLVG通信，完成協(xié)議包數據的收發(fā)。在驅動(dòng)程序中向NDIS_MINIPORT_ CHARACTERISTICS結構體變量 WTChar賦值了一系列在驅動(dòng)中實(shí)現的、為微端口向上提供的一組入口函數(MiniportXxx函數)的指針，然后調用系統函數NdisMRegister Miniport，向NDIS注冊這些函數，并同時(shí)調用系統函數NdisMRegister Interrupt，向NDIS注冊一個(gè)系統中斷。具體源程序代碼就不在此詳述了。

　　數據包的具體發(fā)送流程見(jiàn)圖3(接收流程與此相似)。

圖3 發(fā)送流程圖

　　WT6104CLVG NIC驅動(dòng)程序的注冊

　　WT6104CLVG NIC驅動(dòng)程序的注冊需要在platform.reg注冊表文件中添加以下幾項(其中，WTWLAN.DLL為驅動(dòng)編譯以后生成的動(dòng)態(tài)庫)：

　　[HKEY_LOCAL_MACHINE Comm WTWLAN]

　　"DisplayName"="WLAN 802.11"

　　"Group"="NDIS"

　　"ImagePath"="WTWLAN.dll"

　　[HKEY_LOCAL_MACHINEComm WTWLANLinkage]

　　"Route"=multi_sz:"WTWLAN1"

　　[HKEY_LOCAL_MACHINEComm WTWLAN1]

　　"DisplayName"="WLAN 802.11"

　　"Group"="NDIS"

　　"ImagePath"="WTWLAN.dll"

　　[HKEY_LOCAL_MACHINE CommWTWLAN1Parms]

　　"BusNumber"=dword:0

　　"BusType"=dword:0

　　"InterruptNumber"=dword:26

　　"IoBaseAddress"=dword: 0xa2000000

　　"Transceiver"=dword:3

　　"CardType"=dword:1

　　"sysintr"=dword:26

　　"NetworkAddress"="001217534633"

　　[HKEY_LOCAL_MACHINE CommWTWLAN1ParmsTcpIp]

　　"EnableDHCP"=dword:1

　　"DefaultGateway"="10.0.0.138"

　　"LLInterface"=""

　　"UseZeroBroadcast"=dword:0

　　"IpAddress"="10.0.0.125"

　　"Subnetmask"="255.255.255.0"

　　"DNS"="10.0.0.1"

　　"AutoCfg"=dword:00000001

　　[HKEY_LOCAL_MACHINE CommTcpipLinkage]

　　"Bind"="WTWLAN1"

　　結語(yǔ)

　　本文介紹了WT6104CLVG無(wú)線(xiàn)基帶芯片以及它在無(wú)線(xiàn)通信系統中的典型設計，采用該芯片設計的無(wú)線(xiàn)通信系統工作在802.11g模式下，具有較高的傳輸速度，可廣泛應用于安全監控、工業(yè)控制、醫療監護和視頻監控等場(chǎng)合。

　　參考文獻：

　　1. LHWT Micro-electronics.WT6104CLVG Datasheet. Beijing

　　2. Samsung Elec.S3C2410 User Manual. Revision 1.0, 2003.4

　　3. Airoha Technology Corp.Al2230S Datasheet

　　4. Microsoft Corp. Windows CE.net 4.2 Documentation. 2004.1