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構(gòu)建擁有自主MAC層協(xié)議的無線網(wǎng)卡
摘要：闡述擁有自主MAC層協(xié)議無線網(wǎng)卡的構(gòu)建方法和實現(xiàn)過程。改進了基于Intersil公司的PRISM 2系列無線網(wǎng)卡套片的無線局域網(wǎng)解決方案，使用DSP和CPLD來替代其中的MAC層控制芯片，實現(xiàn)自主MAC層協(xié)議的無線網(wǎng)卡開發(fā)。關鍵詞：無線網(wǎng)卡 PRISM2 TMS320VC5402 EPM7128AE MAC協(xié)議
隨著無線網(wǎng)絡應用領域的增長，各種無線接入方式不斷涌現(xiàn)，基于IEEE 802.11無線以太網(wǎng)標準的寬帶無線接入系統(tǒng)憑借其高達11～54Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率及其建網(wǎng)速度快、運營成本低、投資成本回報快等特點獲得用戶的青睞。但是無線網(wǎng)卡芯片供應商只向用戶提供套片解決方案，這對研究無線局域網(wǎng)MAC層協(xié)議的高校和科研單位來說極為不便。通常的作法是：首先開發(fā)出自己的MAC層協(xié)議軟件，然后使用信道仿真器來仿真此MAC層協(xié)議。這種作法的缺點是不能在物理信道上實測。本文針對該問題，基于Intersil公司的PRISM2系列無線局域網(wǎng)套片的解決方案，去掉其中的MAC層控制芯片，使用TMS320VC5402和PEM7128AE來完成對套片其它芯片的控制和數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)自主的MAC層協(xié)議無線網(wǎng)卡。
圖1
1 無線網(wǎng)卡解決方案
Intersil公司的PRISM2系列無線網(wǎng)卡套片及其主要功能如表1所列。
使用該套片，根據(jù)Intersil公司提供的無線局域網(wǎng)解決方案，就可以方便地構(gòu)建IEEE802.11b的無線網(wǎng)卡。
參考Intersil公司的提供的無線局域網(wǎng)解決方案，筆者提出的擁有自主MAC層協(xié)議的無線網(wǎng)卡解決方案如圖1所示。
在該方案中，去掉了PRISM2系列套片中的MAC層控制芯片HFA3841，用TMS320VC5402和EPM7128AE來實現(xiàn)對PRISM2系列其它芯片的控制和數(shù)據(jù)交換，構(gòu)建擁有自主MAC層協(xié)議的無線網(wǎng)卡。
圖2
2 無線網(wǎng)卡的接口分析
根據(jù)Intersil公司提供的套片數(shù)據(jù)手冊及其各芯片的接口關系可知，要構(gòu)建自主MAC層協(xié)議的無線網(wǎng)卡，替代芯片組TMS320VC5402和EPM7128AE須有以下接口能力。
①具有足夠的通用I/O口，以便與套片的各個控制引腳相連接，對其進行置位或清位操作，從而使無線網(wǎng)卡處于正確的收發(fā)狀態(tài)。
②具有SPI接口，能夠?qū)FA3683、HFA3783和HFA3861中各個寄存器進行初始化。同時需要注意的是，對HFA3861來說應該是16位的數(shù)據(jù)傳輸格式，先傳數(shù)據(jù)高位；對HFA3783和HFA3683來說，應該是20位的數(shù)據(jù)傳輸格式，先傳輸數(shù)據(jù)高位。
③具有連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰�，能夠與HFA3861進行連續(xù)的數(shù)據(jù)交換。需要注意的是數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的時鐘都需要由HFA3861來提供。
根據(jù)TMS320VC5402的芯片資料可知，TMS320VC5402具有2個支持多種接口標準且能高速雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩嗤ǔ＞彌_同步串口（McBsp）。將DMA與McBsp相結(jié)合，在不占用CPU資源的情況下，可以構(gòu)造自動收發(fā)的串行數(shù)據(jù)傳輸通道。同時EPM7128AE提供了足夠的門陣列單元和I/O引腳，可以完成對無線卡控制引腳的置位或清位操作，同時還可以在EPM7128AE里面設計完成802.11b的部分功能（如退避、定時、設置NA位、CRC32校驗等）。
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