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给出了嵌入式Wi-Fi系统的设计方法,该方法采用的嵌入式Wi-Fi单芯片AX22001/11属于内置802.11无线网MAC/基带的单片式TCP/IP微处理器,同时包含兼容802.11a/b/g的无线网MAC/基带、快速以太网MAC及丰富的通信外设,可用于各类需要接入有线/无线以太网、局域网/互联网和物联网的电路设计,文章同时给出了几种基于AX22001/11的应用系统电路设计方案。
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基于嵌入式基于嵌入式Wi--Fi处理器的无线系统设计处理器的无线系统设计
给出了嵌入式Wi-Fi系统的设计方法,该方法采用的嵌入式Wi-Fi单芯片AX22001/11属于内置802.11无线网
MAC/基带的单片式TCP/IP微处理器,同时包含兼容802.11a/b/g的无线网MAC/基带、快速以太网MAC及丰富的
通信外设,可用于各类需要接入有线/无线以太网、局域网/互联网和物联网的电路设计,文章同时给出了几种基于
AX22001/11的应用系统电路设计方案。
给出了
0 引 言
随着物联网技术的发展,众多的嵌入式系统均有增加Wi-Fi特性的需求,比如利用智能手机内建的Wi-Fi来遥控各种嵌入式设
备,使支持机器对机器的通信(M2M)具有物联网通讯功能的嵌入式网络解决方案,而这些都将成为未来的主流需求。而在
进行产品设计时,考虑到成本等因素,可以选用ASIX电子的单芯片TCP/IP处理器AX22001/11来进行Wi-Fi系统的设计。
AX22001/11处理器可提供具有成本优势的嵌入式网络解决方案,以用于需要简单、易用、低成本接入有线/无线局域网或互联
网的各类嵌入式应用领域。
1 单芯片TCP/IP微处理器AX22001/11
1.1 AX22001/11的基本性能
AX22001和
AX22011属于内置802.11无线网MAC/基带的单芯片TCP/IP微处理器,可提供高性能双CPU内核及用于代码存储的1MB共享
闪存,同时内嵌用于主处理器(MCPU)的64KB数据存储器及用于Wi-Fi处理器(WCPU)的32KB数据存储器,而内置的
TCP/IP 加速器兼容802.11a/b/g 的无线网MAC/基带,快速以太网MAC及丰富的通信外设,可用于各类需要接入有线/无线以太
网、局域网/互联网的设备。
AX22011采用双CPU架构,并采用MCPU运行应用程序及TCP/IP协议,WCPU则用于处理WLAN协议及以太网至WLAN 封包
格式的转换。内建的WLAN MAC及基带处理器兼容IEEE 802.11a/b/g规范,可支持802.11安全特性及802.11eQoS功能,同时
支持基于AP的网络(Infrastructure)或对等网络(Ad-Hoc/IBSS)。
AX22011既可作为核心芯片搭建应用系统,也能通过芯片上运行的TCP/IP协议以及各种并行/串行接口(如Local Bus、高速
UART及高速SPI),作为网络协处理器来搭配其他嵌入式CPU,以减轻其处理TCP/IP及WLAN协议的负荷。
1.2 AX22001/11的独立特性
(1)双CPU架构。
AX22001/11的双CPU架构可分别用于应用程序及WLAN协议处理。
CPU采用8位流水线和精简指令集RISC,单指令周期,最高80MHz主频,指令集100%兼容标准8051/80390;芯片内置电源管理
单元和可编程看门狗定时器以及3个16位定时/计数器,毫秒定时器及实时时钟(RTC)控制器,可支持通过在线仿真接口
(ICE)进行CPU调试。
(2)主处理器。
主处理器(MCPU)用于应用程序及TCP/IP处理。AX22001/11提供有DMA 引擎(7DMA 通道)及专门的内存架构,以用于
网络及外设的快速数据传输同时支持TCP/IP硬件加速,以用于提升网络传输带宽,并可通过硬件实现
IP/TCP/UDP/ICMP/IGMP校验和计算以及ARP协议处理。
通过软件提供的TCP,UDP,ICMP,IGMP,IPv4,DHCP,BOOTP,ARP,DNS,SMTP,SNTP,uPnP,PPPoE和HTTP等协议可支持通过
Wi-Fi或以太网、BOOTP和TFTP协议等进行网络启动;同时支持2个外部中断源,并支持2个优先级。
(3)程序和数据存储器。
AX22001/11内置16KB SRAM 用于程序镜像,另有1MB的闪存用于MCPU和WCPU共享程序代码空间;芯片支持在系统编程
(ISP),可透过UART或在线调试器(ICE)来进行闪存的烧写;同时支持通过Wi-Fi、以太网或串口烧写应用程序及更新启
动代码,即应用中可编程(IAP)。
启动时,可选择复制MCPU 应用程序代码到外部SRAM 中运行,以提升系统性能。
此外,AX22001/11还内置用于MCPU的64KB数据存储器可通过外部内存接口扩展到最大2MB,同时内置用于WCPU的32KB数
据存储器。
(4)Wi-Fi处理器和基带控制器。
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