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21世纪是信息的时代,是无线通信蓬勃发展的时代。目前无线通信还处在Persona to Persona时代(即个人通信),并逐步向Persona to Device(人物通信),Device to Device(物物通信)时代过渡。随着该时代的到来,越来越多的嵌入式设备渴望摆脱线缆的束缚和具备与人、设备进行无线通信的能力。在此,以WLAN(Wireless Local Area Network,无线局域网)、Bluetooth(蓝牙)等为代表的短距离无线通信技术将扮演着举足轻重的角色。融合嵌入式技术与无线局域网通信技术的嵌入式系统,具备突出的无线通信的能力,是目前与未来的发展热点之一。 本文研究了ARM硬件系统架构;板级Bootloader设计;嵌入式Linux内核分析与移植;USB设备驱动程序的设计;TCP/IP协议栈移植;应用程序设计;重点进行了嵌入式无线网卡设计,并进行了无线网卡驱动程序和无线网卡配置管理程序的设计,这是系统实现无线通信的关键。 论文首先分析了无线通信的现状及相关的新技术,对无线局域网技术在嵌入式系统应用的意义进行了研究。然后设计了无线局域网在嵌入式系统中应用的软硬件总体结构,其中硬件电路设计的重点在设计以S3C2410X芯片为微处理器的主板和自主设计的以SIS163U无线网卡芯片为核心的嵌入式无线网卡上,主板和嵌入式无线网卡通过USB接口相连。软件设计是在硬件电路设计的基础上,构建交叉开发环境,设计BootLoader,移植uClinux嵌入式操作系统,在Linux USB总线驱动程序和主控制驱动程序的支持下,设计了设备驱动程序,尤其在分析研究了无线网卡芯片的固件和Linux下无线局域网API的基础上,进行的嵌入式无线网卡驱动程序和无线网卡配置管理程序的开发,以及TCP/IP协议栈移植,为无线通信的实现奠定了基础。最后,设计了应用程序,进行系统的功能性测试,并把该系统成功应用到电网远程抄表系统中。 现有的无线局域网还局限在迅驰笔记本在HotSpot(热点)无线上网,或者带无线网卡的PC机借助AP进入Internet,应用领域狭窄。把无线局域网引入到嵌入式系统的嵌入式系统,使得嵌入式系统也具备无线通信的能力,可以应用在工业现场、民用和商用等更广阔的领域,这是本文的主要特色之处。通过在嵌入式系统中移植TCP/IP协议,设计嵌入式无线网卡的无线驱动程序,从而使嵌入式系统具备了无线通信的能力。