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嵌入式无线局域网设备的设计与实现
黄学雷

陈祖爵
1 嵌入式系统简介
嵌入式系统是指以计算机技术为基础、以应用为中心、软件硬件可裁剪,功能、可靠性、
功耗、体积、成本有着严格要求的专用计算机系统。追求“短、小、轻、薄,省电、快、成本
低”的目标。嵌入式系统设备已广泛应用于制造工业、过程控制、仪器仪表、军事装备、消
费类产品等领域。嵌入式系统由软硬件组成,一般分为五个部分:处理器、存储器、输入输
出、操作系统和应用软件。如图 1 所示:
嵌入式系统最初的应用是基于单片机的,它只是使用 8 位的芯片执行一些简单的单进程
的程序,没有多进程的任务调度,还谈不上系统。随着 16/32 位嵌入式微处理器的出现,嵌入
式系统开始引入嵌入式操作系统,从而使得应用开发人员从小范围的开发中解放出来,也使
嵌入式有了更广阔的应用空间。比较著名的嵌入式操作系统有 ISI 的 pSOS、WindRiver
的 VxWorks、QNX 的 QNX、微软的 WinCE、以及源代码开放的 Linux 和 uC/os 等。
图 1:嵌入式系统组成结构图
2 无线局域网概述
无线局域网(Wireless Local work ,WLAN)属于一种短距离无线通信技术,
是现代计算机网络与无线通信技术相结合的产物。通过无线射频(RF)或红外(Infra
Red ,IR)技术在空中传输数据、语音和视频信号等。无线局域网可在一些特殊的应用环境
中弥补依靠线缆或光缆构成的有线以太网的不足,实现网络的延伸。
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技术文章
无线局域网标准的物理层定义了两种射频传输方式和一种红外传输方式。RF 方式使用
的频段有三个:L 频段(902MHz~928MHz)、S 频段(~)、C 频
段(~)。一般使用 S 频段,该频段被叫做 ISM(Industry Science
Medical)频段即工业科学医疗频段,ISM 频段不受美国联邦通信委员会(FCC)的限制,属
于工业自由辐射频段。工作在此频段的无线局域网有直接序列扩频(Direct Sequence
Spread Spectrum, DSSS)和跳频扩频(Frequency Hopping Spread
Sprectrum ,FHSS)两种扩频方法。
1997 年 6 月, IEEE 通过了无线局域网的标准,即 标准。IEEE 无线
局域网标准的制定是无线网络技术发展的一个里程碑, 标准主要是对网络的物理层(PHY)
和媒质访问控制层(MAC) 进行了规定,其中对 MAC 层的规定是重点。
速率最高只能达到 2Mbps ,不能满足人们的需要, IEEE 小组又推出了
标准。 工作在 频段,采用直接序列扩频 D