Linux實(shí)驗:嵌入式Linux入門(mén)實(shí)驗;Linux常用工具;BootLoader實(shí)驗;內核編譯實(shí)驗;驅動(dòng)程序結構實(shí)驗;KEYPAD_LED驅動(dòng)程序實(shí)驗;音頻驅動(dòng)實(shí)驗;USB驅動(dòng)實(shí)驗;LCD實(shí)驗;IDE接口實(shí)驗;GUI實(shí)驗;構建文件系統實(shí)驗;QT實(shí)驗;WebServer實(shí)驗。
特色實(shí)驗內容:Windows CE下GPRS上網(wǎng);Linux下媒體播放器的移植;Windows CE下媒體播放器的移植;
4、嵌入式教學(xué)課程內容,及配套的教學(xué)幻燈片。
5、有成熟并多樣化的嵌入式系統工程師培養方案可供學(xué)校選擇。
6、為學(xué)校教師提供定期的嵌入式教學(xué)培訓。
Multi-Radio嵌入式WiFi開(kāi)發(fā)平臺
Multi-Radio嵌入式WiFi開(kāi)發(fā)平臺采用兩個(gè)嵌入式WiFi模塊(G2M5477),以ARM9(PXA270)為核心,平臺具有完全開(kāi)放特性,可以開(kāi)發(fā)嵌入式WiFi的MAC協(xié)議、路由協(xié)議、應用層協(xié)議等,同時(shí)平臺具有3個(gè)獨立的功耗測試電路,電路可以自行連續測量功率消耗。
一、Multi-Radio開(kāi)發(fā)平臺主要特點(diǎn)如下:
1. 采用了目前世界上最先進(jìn)的嵌入式WiFi模塊G2M5477。G2M5477由美國G2 Microsystems研發(fā),該模塊在38mm×20mm的面積上實(shí)現了嵌入式WiFi的全部功能,不需外接計算機或CPU就可以直接完成從物理層到應用層的全部操作。
2. 目前傳感器網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)發(fā)展趨勢為高速率傳輸,經(jīng)過(guò)以CC1000系列和CC2420系列為代表的兩代傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的發(fā)展,傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)進(jìn)入高速嵌入式WiFi階段。G2M5477的小體積、超低功耗(電池更換周期可達3-4年以上)、高速率、高性能(模塊內包含44MHz RISC CPU),為無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )下一代節點(diǎn)的研究和應用提供了良好的研究平臺。
3. 平臺以PXA270 CPU為核心,包含兩個(gè)嵌入式WiFi模塊,WiFi模塊與PXA270之間采用SPI高速接口(44MHz),可以完成高速Multi-Radio的研究工作。也可以利用一套開(kāi)發(fā)平臺上的兩個(gè)嵌入式WiFi模塊完成嵌入式WiFi的研究工作。
4. 平臺的代碼全部開(kāi)放,包括嵌入式WiFi的MAC層、網(wǎng)絡(luò )層、傳輸層,PXA270操作系統的代碼。
5. 平臺可以通過(guò)串口連接計算機直接進(jìn)行開(kāi)發(fā)工作,不需另購在線(xiàn)編程器或調試器。
6. 支持多種傳感器。平臺依靠高性能PXA270 CPU可以連接麥克風(fēng)、攝像頭等傳感器,完成多媒體無(wú)線(xiàn)傳輸的研究工作。同時(shí),平臺的G2M5477模塊高精度AD接口可以直接連接溫度、濕度、加速度等傳感器,完成基于嵌入式WiFi無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的研發(fā)工作。
Multi-Radio嵌入式WiFi開(kāi)發(fā)平臺結構如圖1所示,圖2為平臺照片。平臺采用兩個(gè)G2M5477模塊允許利用開(kāi)源固件同時(shí)進(jìn)行發(fā)送端/發(fā)送端,發(fā)送端/接收端,接收端/接收端的操作。每個(gè)G2M5477模塊可以設置為采用2.4GHz的1到11和14信道。為了盡量減少干擾,可以同時(shí)使用非重疊的信道1,信道6和信道11。CPU是帶有RAM,ROM,SD卡接口和以太網(wǎng)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儲。以太網(wǎng)接口連接到有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )用于傳輸測試和控制信息。節點(diǎn)還擁有用于連接各種應用的不同種類(lèi)的傳感器的接口。功耗測量電路被用于分別監測兩個(gè)G2M5477模塊和整個(gè)節
二.Multi-Radio開(kāi)發(fā)平臺的主要性能指標:
1. 同時(shí)支持2個(gè)嵌入式WiFi模塊,每個(gè)模塊的特性如下:
1) 802.11b/g 2.4 GHz, 信道 1-11 和 14,數據速率6-54Mbps;
2) ISO 24730-2 2.4 GHz 收發(fā)器以及125 kHz 低頻接收器;
3) 802.11 射頻發(fā)射功率 +18 dBm(802.11g),+20 dBm(802.11b);
4) 32位 RISC CPU, 時(shí)鐘頻率44 MHz;
5) SDIO,數據速率可達100 Mbps;
6) SPI接口,最高44 Mbps;
7) UART接口,最高2.7 Mbps;
8) TCP/IP吞吐量可達 4 Mbps(包含WPA2加密);
9) RAM 128KB;
10) Flash ROM 8Mbit。
2. 高性能的CPU(ARM9);
3. 兩個(gè)WiFi模塊以及整個(gè)平臺的電壓、電流、功率、溫度的連續自動(dòng)測量;
4. 大容量存儲(U盤(pán)或SD卡);
5. 支持音頻和視頻接口(可以直接連接攝像頭);
6. 以太網(wǎng)、USB接口。
三、Multi-Radio平臺的開(kāi)發(fā)目的主要如下:
1.面向目前廣泛使用的P2P應用(如網(wǎng)上電影播放、大文件下載等,特點(diǎn)為多點(diǎn)同時(shí)下載,增加速率,如常用的迅雷、快車(chē)、電驢等服務(wù)),將現有的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )擴展到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中,研究無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的P2P問(wèn)題。
2.由于無(wú)線(xiàn)帶寬和網(wǎng)絡(luò )特性(無(wú)線(xiàn)一般是廣播方式的,不像有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )是交換方式的,廣播方式有同信道干擾問(wèn)題)的限制,采用多個(gè)無(wú)線(xiàn)模塊(即多個(gè)Radio)在同一時(shí)間進(jìn)行傳輸,每個(gè)模塊工作在不同的信道上,多個(gè)鏈路的同時(shí)傳輸增加了網(wǎng)絡(luò )傳輸的吞吐量。
3.可以進(jìn)行嵌入式WiFi的研究,嵌入式WiFi是下一代傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的發(fā)展方向之一,利用此平臺代碼開(kāi)放的特點(diǎn)和強勁的CPU,可以進(jìn)行多種多樣的開(kāi)發(fā)工作,包括傳感器網(wǎng)絡(luò )多媒體的研究。
4.由于G2M5477的開(kāi)放特點(diǎn),當應用多個(gè)Radio同時(shí)進(jìn)行傳輸時(shí),需要用新的MAC協(xié)議替代已有的協(xié)議(當然也可以在高層來(lái)完成此功能,效率會(huì )低一些),利用G2M5477的MAC協(xié)議的開(kāi)放性,可以研發(fā)Multi-Radio的MAC協(xié)議。
無(wú)線(xiàn)多通道異構網(wǎng)絡(luò )通用試驗床
1.1 綜述
此無(wú)線(xiàn)多通道異構網(wǎng)絡(luò )通用試驗床試驗床是異構對等網(wǎng)絡(luò )(Peer-to-Peer)研究的基礎設備。我們可以利用此試驗床在異構的有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)環(huán)境中進(jìn)行新的資源發(fā)現和內容分發(fā)協(xié)議的研究。首先,我們描述了試驗床的需求、試驗床的結構、多功能無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)以及系統軟件結構。然后說(shuō)明了試驗床的基本測試結果。
1.2 試驗床需求
我們在異構網(wǎng)絡(luò )中研究Peer-to-Peer應用。對異構對等網(wǎng)絡(luò )的兩個(gè)方面進(jìn)行了研究:一方面是新的資源發(fā)現服務(wù)的研究,包括處理同種節點(diǎn)的動(dòng)態(tài)加入/離開(kāi)和有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )目錄信息的設置;另一方面是新型內容分發(fā)服務(wù)的研究,側重于異構對等網(wǎng)絡(luò )中無(wú)線(xiàn)介質(zhì)的廣播特性和差錯特性的研究。為了便于對所提協(xié)議進(jìn)行開(kāi)發(fā)和測試,試驗床必須符合以下設計標準: