嵌入式系统实验室建设项目申请报告(2)

时间:2022-09-02 18:45:50 申请报告 我要投稿
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嵌入式系统实验室建设项目申请报告

  Linux实验:嵌入式Linux入门实验;Linux常用工具;BootLoader实验;内核编译实验;驱动程序结构实验;KEYPAD_LED驱动程序实验;音频驱动实验;USB驱动实验;LCD实验;IDE接口实验;GUI实验;构建文件系统实验;QT实验;WebServer实验。

  特色实验内容:Windows CE下GPRS上网;Linux下媒体播放器的移植;Windows CE下媒体播放器的移植;

  4、嵌入式教学课程内容,及配套的教学幻灯片。

  5、有成熟并多样化的嵌入式系统工程师培养方案可供学校选择。

  6、为学校教师提供定期的嵌入式教学培训。

  Multi-Radio嵌入式WiFi开发平台

  Multi-Radio嵌入式WiFi开发平台采用两个嵌入式WiFi模块(G2M5477),以ARM9(PXA270)为核心,平台具有完全开放特性,可以开发嵌入式WiFi的MAC协议、路由协议、应用层协议等,同时平台具有3个独立的功耗测试电路,电路可以自行连续测量功率消耗。

  一、Multi-Radio开发平台主要特点如下:

  1. 采用了目前世界上最先进的嵌入式WiFi模块G2M5477。G2M5477由美国G2 Microsystems研发,该模块在38mm×20mm的面积上实现了嵌入式WiFi的全部功能,不需外接计算机或CPU就可以直接完成从物理层到应用层的全部操作。

  2. 目前传感器网络的一个发展趋势为高速率传输,经过以CC1000系列和CC2420系列为代表的两代传感器网络节点的发展,传感器网络节点进入高速嵌入式WiFi阶段。G2M5477的小体积、超低功耗(电池更换周期可达3-4年以上)、高速率、高性能(模块内包含44MHz RISC CPU),为无线传感器网络下一代节点的研究和应用提供了良好的研究平台。

  3. 平台以PXA270 CPU为核心,包含两个嵌入式WiFi模块,WiFi模块与PXA270之间采用SPI高速接口(44MHz),可以完成高速Multi-Radio的研究工作。也可以利用一套开发平台上的两个嵌入式WiFi模块完成嵌入式WiFi的研究工作。

  4. 平台的代码全部开放,包括嵌入式WiFi的MAC层、网络层、传输层,PXA270操作系统的代码。

  5. 平台可以通过串口连接计算机直接进行开发工作,不需另购在线编程器或调试器。

  6. 支持多种传感器。平台依靠高性能PXA270 CPU可以连接麦克风、摄像头等传感器,完成多媒体无线传输的研究工作。同时,平台的G2M5477模块高精度AD接口可以直接连接温度、湿度、加速度等传感器,完成基于嵌入式WiFi无线传感器网络节点的研发工作。

  Multi-Radio嵌入式WiFi开发平台结构如图1所示,图2为平台照片。平台采用两个G2M5477模块允许利用开源固件同时进行发送端/发送端,发送端/接收端,接收端/接收端的操作。每个G2M5477模块可以设置为采用2.4GHz的1到11和14信道。为了尽量减少干扰,可以同时使用非重叠的信道1,信道6和信道11。CPU是带有RAM,ROM,SD卡接口和以太网接口的XScale PXA270。RAM和ROM用于嵌入式linux,SD卡接口可用于提供大容量的文件存储。以太网接口连接到有线网络用于传输测试和控制信息。节点还拥有用于连接各种应用的不同种类的传感器的接口。功耗测量电路被用于分别监测两个G2M5477模块和整个节

  二.Multi-Radio开发平台的主要性能指标:

  1. 同时支持2个嵌入式WiFi模块,每个模块的特性如下:

  1) 802.11b/g 2.4 GHz, 信道 1-11 和 14,数据速率6-54Mbps;

  2) ISO 24730-2 2.4 GHz 收发器以及125 kHz 低频接收器;

  3) 802.11 射频发射功率 +18 dBm(802.11g),+20 dBm(802.11b);

  4) 32位 RISC CPU, 时钟频率44 MHz;

  5) SDIO,数据速率可达100 Mbps;

  6) SPI接口,最高44 Mbps;

  7) UART接口,最高2.7 Mbps;

  8) TCP/IP吞吐量可达 4 Mbps(包含WPA2加密);

  9) RAM 128KB;

  10) Flash ROM 8Mbit。

  2. 高性能的CPU(ARM9);

  3. 两个WiFi模块以及整个平台的电压、电流、功率、温度的连续自动测量;

  4. 大容量存储(U盘或SD卡);

  5. 支持音频和视频接口(可以直接连接摄像头);

  6. 以太网、USB接口。

  三、Multi-Radio平台的开发目的主要如下:

  1.面向目前广泛使用的P2P应用(如网上电影播放、大文件下载等,特点为多点同时下载,增加速率,如常用的迅雷、快车、电驴等服务),将现有的有线网络扩展到无线网络中,研究无线网络的P2P问题。

  2.由于无线带宽和网络特性(无线一般是广播方式的,不像有线网络是交换方式的,广播方式有同信道干扰问题)的限制,采用多个无线模块(即多个Radio)在同一时间进行传输,每个模块工作在不同的信道上,多个链路的同时传输增加了网络传输的吞吐量。

  3.可以进行嵌入式WiFi的研究,嵌入式WiFi是下一代传感器网络节点的发展方向之一,利用此平台代码开放的特点和强劲的CPU,可以进行多种多样的开发工作,包括传感器网络多媒体的研究。

  4.由于G2M5477的开放特点,当应用多个Radio同时进行传输时,需要用新的MAC协议替代已有的协议(当然也可以在高层来完成此功能,效率会低一些),利用G2M5477的MAC协议的开放性,可以研发Multi-Radio的MAC协议。

  无线多通道异构网络通用试验床

  1.1 综述

  此无线多通道异构网络通用试验床试验床是异构对等网络(Peer-to-Peer)研究的基础设备。我们可以利用此试验床在异构的有线/无线环境中进行新的资源发现和内容分发协议的研究。首先,我们描述了试验床的需求、试验床的结构、多功能无线节点以及系统软件结构。然后说明了试验床的基本测试结果。

  1.2 试验床需求

  我们在异构网络中研究Peer-to-Peer应用。对异构对等网络的两个方面进行了研究:一方面是新的资源发现服务的研究,包括处理同种节点的动态加入/离开和有线和无线网络目录信息的设置;另一方面是新型内容分发服务的研究,侧重于异构对等网络中无线介质的广播特性和差错特性的研究。为了便于对所提协议进行开发和测试,试验床必须符合以下设计标准: