基于ARM6410的WIFI实现

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【摘 要】为了满足ARM6410接入WIFI无线网络，本文提出了一种采用AW-GH381作为接口芯片，并采用SDIO作为接口方式与ARM6410进行硬件连接的方法。并对操作系统和驱动软件进行了说明。

【关键词】ARM6410；AW-GH381；SDIO；WIFI

Abstract：This paper prived a new method based the sdio interface using the AW-GH381 as peripheral connector core to fulfil the ARM6410 system accessing the wifi network，and described the operation system and driver software.

Keywords：ARM6410；AW-GH381；SDIO；WIFI

1.绪言

WiFi技术已经问世10余年了。起初，WiFi技术作为无线连接计算机和互联网的途径被引入，现在已经取得长足的进展。如今，广泛应用于各种各样的移动终端、电视机、摄像机，甚至画框等。WiFi技术在物联网中广泛应用于电力监控、油田监测、环境监测、气象监测、水利监测、热网监测、电表监测、机房监控、车辆诱导、供水监控，带串口或485接口的PLC，RTU无线功能的扩展。

对于目前主流的内含ARM11内核的32位的嵌入式微处理器ARM6410的最高频率为667MHZ，内部采用64/32位的总线结构，其内部总线分为AXI，AHB和APH三部分。ARM6410拥有两个外部存储器接口，DRAM和FLASH/ROM。试验中的ARM6410具有128M的SDRAM和128M的Nor FLASH。ARM6410具有许多外设，支持16位的真彩640*480的LCD触摸屏，具有VGA接口，另外具有4通道的UART接口，高速的USB接口，可以外接鼠标和键盘。ARM6410具有低成本，低功耗，高性能的优点。并不集成WIFI模块，因此有必要扩展WIFI模块，使得ARM6410系统能够接入WIFI无线网络。

2.硬件实现

目前wifi模块有USB/MINI PCI-E/SDIO/SPI/等接口形式。主流的WIFI芯片包括atheros公司的AR5007AP-G，marvell公司的88W8686，88W8688，broadcom公司的bcm94318E，在此基础上各芯片设计公司又设计出各种WIFI模块，支持各种接口形式。在此类公司中尤其以海华科技为甚，设计出一系列WIFI模块和芯片，例如同时支持IEEE 802.11 b/g WLAN和Bluetooth的AW-GH600A，AW-GH611，AW-GH610，AW-GH580，AW-GH387，AW-GH389，AW-GH381，以及支持IEEE 802.11b/g WLAN的AW-GH321和AW-GH630。考虑到以后的功能和扩展性，采用AW-GH381作为ARM6410的WIFI扩展芯片，其特性如下所示：

支持SDIO，G-SPI接口

蓝牙支持高速UART，PCM/I2S和SDIO接口。

支持音频接口

支持手机共存

多媒体应用QoS支持

支持多种操作系统：WinCE，LINUX，u-Itron，ThreadX

先进加密技术：WEP/WPA/WPA2/IEEE

ARM6410T通过SDIO0接口与AW-GH381相连，硬件设计如图1所示。

图1 ARM6410与AW-GH381硬件连接

3.软件设计

对于arm6410的WIFI应用主要包括三个部分：操作系统的移植，WIFI无线模块驱动移植以及应用软件设计。

3.1 操作系统的选择和移植

考虑到公司操作系统的延续性，操作系统采用嵌入式linux2.6.39.4。操作系统移植包括引导加载程序（Bootloader）、内核裁剪、配置与编译、根文件系统移植。引导加载程序负责在上电时初始化目标，装载内核到内存，把引导参数传递给内核，然后执行内核。内核裁剪和配置要满足系统的基本功能和应用的基本需求，然后保准各硬件电路正常运行，包括I/O端口操作，串口，SDIO，USB和WIFI无线模块驱动。ARM6410采用NAND FLASH作为存储，因此采用YAFFS2作为文件。根文件系统中的/bin、/dev、/etc、/lib、/sbin、/proc、/tmp以及/usr都是必需的。根文件系统目录如图2所示：

图2 根文件系统

3.2 Wifi无线模块驱动设计

WIFI无线模块采用的是海华科技的AW-HW381，其内部集成了WLAN & Bluetooth SoC-88W8688，而且与ARM6410采用SDIO接口，因此也就驱动88W8688及其SDIO接口。LINUX2.6.39.4内核驱动中libertas已经完美支持了88W8688。只需要在内核配置上按图3配置就可以了。

图3 8688内核配置

由于ARM6410通过mmc0与AW-HW381进行连接，以及考虑到实际上的硬件连接选择，要需要设置检测方式和对应管脚，修改s3c_hsmmc0_def_platdata如下所示：

struct s3c_sdhci_platdata s3c_hsmmc0_def_platdata={

.max_width=4，

.host_caps=（MMC_CAP_4_BIT_DATA|

MMC_CAP_MMC_HIGHSPEED|MMC_CAP_SD_HIGHSPEED），

.clk_type=S3C_SDHCI_CLK_DIV_INTERNAL，

.cd_type=S3C_SDHCI_CD_GPIO，

.ext_cd_gpio=S3C64XX_GPL（12），

}；

4.结论

ARM6410通过SDIO接口连接AW-HW381模块，使得ARM6410具备了接入无线WIFI网络功能。该设计已经应用于广州某环境仪器公司，使得用户或者测试者能够通过手机或者pad，pda设备进行监控，取得良好效果！

参考文献：

[1]曾磊，张海峰，侯维岩.基于WIFI的无线测控系统设计与实现[J].电测与仪表，2011（7）：81-85.

[2]刘红义，赵方，李朝晖.一种基于WIFI传感器网络的室内外环境远程监控系统设计与实现[J].计算机研究与发展，2010，47（增刊）：361-365.

[3]李晓阳.WIFI技术及其应用与发展[J].信息技术，2012（2）：

196-199.

[4]张明勇，马洪连，丁男.基于arm6410的便携式无线医疗检测系统的设计与实现[J].软件，2010（12）：23-27.

[5]李颀，边青.基于PXA322的wifi手持终端研究与设计[J].化工自动化及仪表，2012（9）：1181-1185.

[6]SAMSUNG ELECTRONICS.USER'S MANUAL S3C6410X RISC Microprocessor，2008（rev1.10）.

[7]AzureWave.AW-GH381-DS-Rev0.8.2009（rev0.8）.

作者简介：

李南安，男，福建上杭人，硕士，工程师，研究方向：嵌入式系统、工业控制、通信技术。

王力，男，广东梅州人，硕士，研究方向：通信技术。

梁芳芳，女，广东梅州人，硕士，讲师，研究方向：电子技术、信息处理。