Ushbu mahsulotda Redpine Signals kompaniyasining Narasimxan Venkatesh o'rnatilgan dizaynga Wi-Fi ulanishini qo'shishda e'tiborga olish kerak bo'lgan asosiy ko'rsatmalar

Shakl 1. Wi-Fi quyi tizimining komponentlari
Odatiy WLAN apparat dasturi bir nechta kuchlanishlardan foydalanadi va ko'pincha quvvat sarfini kamaytirish uchun quvvatni boshqarish mantiqini o'z ichiga oladi. Integratsiyaning qulayligi modulni bitta standart kuchlanish bilan ta'minlashni talab qiladi.
Modulga o'rnatilgan quvvatni boshqarish bloki kerakli kuchlanishlarni samarali ishlab chiqaradi - ko'pincha bir yoki bir nechta DC-DC kommutatsiya konvertorlari va undan keyin past chiziqli regulyatorlardan foydalanadi. Bundan tashqari, quvvatni boshqarish bloki qurilmaning qismlarini quvvatlantirish uchun foydalaniladigan individual, ichki ta'minot yo'llarining nozik nazoratini boshqaradi, bu esa operatsiya ehtiyojlaridan kelib chiqqan holda qurilma qismlarini tanlab yoqish yoki o'chirish orqali maksimal quvvatni tejash imkonini beradi. vaqt o'tishi bilan profil.
WLAN qurilmasi ishlashi uchun bir qancha soatlar va mos yozuvlar chastotasi signallari ham talab qilinadi. RF qabul qiluvchi qurilmada standart talablariga javob beradigan barqaror chastota moslamasidan foydalanadigan chastota sintezatori mavjud - chastota aniqligi 20 ppm yoki undan yuqori.
Raqamli tayanch tarmoqli (BBP) va MAC bloklari turli chastotalardagi soatlardan foydalanadi - BBP uzatiladigan OFDM yoki DSSS/CCK to'lqin shakllarini yaratishning standart usuli bilan bog'liq bo'lgan 40 MGts va 44 MGts ga ko'paytmali soatlardan foydalanadi. Shunga qaramay, integratsiyani osonlashtirish uchun modulga bitta chastotali ma'lumotnoma kiritilgan bo'lishi va modul boshqa zarur soat chastotalarini yaratish uchun bir yoki bir nechta PLL dan foydalanishi va modul uchun ushbu ma'lumotnomadan ham foydalanishi ideal bo'lar edi. uning chastota sintezatori.
Batareya sarfini minimallashtirish portativ yoki mobil o'rnatilgan tizimlarning asosiy talabidir - bu erda asosiy e'tibor quvvat emas, balki energiya iste'moliga qaratilgan. Shuning uchun, har bir ish rejimi eng kam quvvat sarflanishini ta'minlashdan tashqari, yuqori quvvat holatlarida minimal vaqt sarflash ham muhimdir.
O'rnatilgan Wi-Fi tizimlari WLAN protokoli bilan belgilangan quvvatni tejash rejimlaridan keng foydalanadi, bunda tizim uzatish yoki qabul qilishni qo'llab-quvvatlamaydigan past quvvat holatiga o'tishi va vaqti-vaqti bilan uyg'onib yuborilishi yoki qabul qilinishi kutilayotgan paketlarni tekshirishi mumkin. Ushbu uyg'onish hodisalari orasidagi uyqu yoki bo'sh vaqt davomida WLAN moduli ko'pchilik ichki bloklarga quvvatni o'chiradi.
WLAN litsenziyasiz spektrdan foydalansa-da, uning haqiqiy uzatish xususiyatlari bir nechta tartibga soluvchi talablar bilan cheklanadi, masalan, AQShda Federal Aloqa Komissiyasi (FCC) tomonidan belgilangan.
Ularga foydalanish mumkin bo'lgan kanallar yoki chastotalar, ushbu kanallarda uzatilishi mumkin bo'lgan maksimal quvvat va uzatiladigan spektrning xarakteristikalari kiradi. FCC qasddan va qasddan bo'lmagan radiatorlar uchun turli talablar to'plamini belgilaydi.
WLAN qurilmasi qasddan radiator bo'lganligi sababli, WLAN funksiyasini birlashtirgan har qanday tizim qasddan radiatorlar talablariga rioya qilish uchun sinovdan o'tkazilishi kerak. To'liq FCC sertifikatini taqdim etish tizim dizayneriga mahsulotni tezda bozorga chiqarish imkonini beradi va bunday tartibga soluvchi sertifikatlarni olish uchun zarur bo'lgan kuch va vaqtni yo'q qiladi.
Shuningdek, turli geografik mintaqalarda har xil bo'lgan tartibga soluvchi talablar natijasida WLAN tugunlari tomonidan uzatiladigan haqiqiy quvvat qabul qilingan chegaralarda nazorat qilinishini ta'minlash zarurati paydo bo'ladi.
Muayyan sozlama uchun uzatiladigan haqiqiy quvvat qurilmadan qurilmaga farq qilishi mumkinligi sababli, kalibrlash sxemasidan foydalanish kerak bo'ladi. O'z ichiga olgan WLAN modullari odatda ishlab chiqarish vaqtida kalibrlanadi va qurilmani boshqaradigan dasturiy ta'minot normal ishlash vaqtida kalibrlash ma'lumotlaridan foydalanadi. Oldindan kalibrlangan simsiz modullardan foydalanish yig'ilgan o'rnatilgan tizimni ishlab chiqarish jarayonida kalibrlashning murakkabligi va narxidan qochishga yordam beradi.
Dasturiy ta'minot integratsiyasi Wi-Fi modulini o'rnatilgan tizimga integratsiyalashda birinchi navbatda e'tiborga olinadigan masalalardan biri bu mikrokontroller va modul o'rtasidagi interfeysni tanlashdir. Tanlov bir nechta omillarga asoslanadi: mikrokontrollerning o'zida mavjud interfeyslar, dasturda zarur bo'lgan ma'lumotlarni o'tkazish qobiliyati, interfeysni boshqarish uchun zarur bo'lgan dasturiy ta'minotning murakkabligi va, albatta, tanlangan Wi-Fi-da variantlarning mavjudligi. modul yoki modullar to'plami ko'rib chiqilmoqda.
O'rnatilgan dizayner uchun ideal stsenariy birinchi navbatda dastur uchun eng mos bo'lgan mikrokontrollerni tanlash va keyin mavjud interfeys opsiyalaridan birini tanlashdir. Routerlar, noutbuklar, smartfonlar kabi an'anaviy ravishda WLAN-dan foydalanadigan tizimlar odatda yuqori o'tkazuvchanlikka muhtoj va PCIe yoki USB kabi interfeyslardan foydalanadilar.
Biroq, o'rnatilgan qurilmalarda asosiy e'tibor odatda SDIO, Serial Peripheral Interface (SPI) yoki UART kabi kam quvvatli interfeyslarga qaratiladi. SDIO yuqori ma'lumot uzatishni taklif qiladi va nisbatan yuqori darajadagi o'rnatilgan tizimlarda, ayniqsa video yoki tasvirlar kabi katta hajmdagi ma'lumotlarni uzatadigan tizimlarda qo'llaniladi. Yuqori darajadagi mikrokontrollerlar deyarli har doim rezident operatsion tizim bilan birgalikda SDIO interfeyslarini ta'minlaydi, umumiy umumiy maqsadli 16 yoki 8 bitli mikrokontrollerlar esa bunday qilmaydi.
Bunday hollarda, o'rnatilgan dizaynerlar SPI va seriyali UART interfeysi o'rtasida tanlov qiladilar. SPI - ma'lumotlar bloklarini baytga yo'naltirilgan "manzildan keyin ma'lumotlar" formatida uzatish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan sinxron ma'lumotlar soatiga ega ketma-ket interfeys. Interfeys odatda mikrokontroller turidan ikkinchisiga biroz farq qilishi mumkin bo'lgan mikrodastur bilan tuzilgan.
15 Mbit / s gacha yoki undan ko'p yuqori darajadagi dastur ma'lumotlarini uzatishni ta'minlaydi . UART asinxron seriyali interfeysi mikrokontrollerlarda ma'lumotlarni uzatishning universal mexanizmi hisoblanadi. Interfeys o'tkazish qobiliyati bilan cheklangan.
Bir necha Mbit / s gacha uzatish tezligi mumkin bo'lsa-da, ko'pchilik ilovalar buni 115,2 kbps yoki undan kamroq bilan cheklaydi. UART sxemasi maxsus "AT buyruqlar" yoki ko'rsatkichlar orqali boshqaruv yoki ma'lumotlarni uzatishni ta'minlaydi. Rivojlanayotgan ilovalarda, ayniqsa oddiy simli yoki xususiy simsiz ulanishdan standartlarga mos Wi-Fi-ga ko'chirilayotgan asboblar yoki qurilmalarda UART interfeysi, ehtimol, eng oson integratsiyadir.
O'rnatilgan tizimga standart Wi-Fi interfeysini qo'shish juda murakkab dasturiy integratsiyani o'z ichiga oladi. WLAN protokoli stekining yaxshi qismi dasturiy ta'minot yoki proshivkada amalga oshiriladi va standart tarmoq orqali paketlarni uzatish TCP/IP tarmoq stekining mavjudligini talab qiladi.
Bundan tashqari, simsiz ulanishni boshqarish va autentifikatsiya qilish maxsus dasturiy ta'minotni ham o'z ichiga oladi. 2-rasmda Wi-Fi interfeysining dasturiy ta'minot segmentlari ierarxik tartibda ro'yxati keltirilgan, bunda WLAN qurilmasi, MAC funksiyasi bilan ishlaydigan o'z ichiga o'rnatilgan protsessor va operatsion tizim bilan jihozlangan xost mikrokontrolleri o'rtasida funktsiyalarning an'anaviy bo'linishi nazarda tutilgan.