無線投影網(wǎng)關(guān)的嵌入式硬件設(shè)計

葛勇

【摘要】??? 目前無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。本文嘗試對無線投影網(wǎng)關(guān)的嵌入式硬件進(jìn)行設(shè)計和分析。本文建立的無線投影網(wǎng)關(guān)的嵌入式硬件組織架構(gòu)采用的CPU是AMD Geode GX 533處理器，同時輔以 CS5535處理器作為附隨芯片 。以這兩個處理器為主要核心架構(gòu)，構(gòu)建起完整的嵌入式無線投影網(wǎng)關(guān)硬件體系。本設(shè)計的無線投影網(wǎng)關(guān)的嵌入式硬件和顯示器之間的連接方式，既可以通過標(biāo)準(zhǔn)的VGA接口進(jìn)行連接。同時也可以通過802. 11無線局域網(wǎng)來進(jìn)行無線投影傳輸。嵌入式的硬件設(shè)計，不僅可以保障無線傳輸?shù)乃俣?，提高傳輸質(zhì)量，同時也可以使得傳輸過程的連續(xù)不間斷。大大提高了用戶的無線投影傳輸?shù)氖褂皿w驗感受，具有十分廣闊的應(yīng)用空間。

【關(guān)鍵字】??? 無線投影網(wǎng)關(guān)??? 嵌入式微處理器??? 硬件設(shè)計

引言：無線投影技術(shù)相較于傳統(tǒng)的有線傳輸方法具有許多的優(yōu)勢和長處。在目前的家庭、辦公和旅行當(dāng)中深受廣大用戶群體的歡迎和熱捧。本文通過對嵌入式的無線投影網(wǎng)關(guān)的硬件進(jìn)行設(shè)計，對無線網(wǎng)絡(luò)投影網(wǎng)關(guān)進(jìn)行了介紹。就如何提高無線投影網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低系統(tǒng)能耗，增加系統(tǒng)的擴(kuò)展性進(jìn)行了以下的初步研究[1]。

一、硬件設(shè)計方案

通過對現(xiàn)有的無線投影網(wǎng)關(guān)進(jìn)行研究和分析，本系統(tǒng)是基于因特爾x86的體系架構(gòu)之上建立的， 采用的CPU是AMD Geode GX 533處理器，同時輔以 CS5535處理器作為附隨芯片。無線投影網(wǎng)關(guān)的嵌入式硬件結(jié)構(gòu)框中的主要結(jié)構(gòu)組成部分詳細(xì)如下：

1.1 電源及時鐘部分設(shè)計

電源及時鐘部分在硬件結(jié)構(gòu)框架體系中，占有十分重要的地位和作用。對于嵌入式的計算機(jī)設(shè)備而言，電源是其不可避免的一個重要組成部分。通過電源可以為嵌入式平臺持續(xù)供應(yīng)穩(wěn)定的電流和電壓。無線投影網(wǎng)關(guān)的嵌入式硬件平臺，需要不同類型的電壓。例如，硬件在USB 和 VGA系統(tǒng)需要5V電壓，內(nèi)存芯片則需要2.5V電壓，而對于CPU 和附隨芯片而言則需要1.5V的穩(wěn)定電壓支持。本文嵌入式硬件平臺電源采用了12V的單路支流輸入方式，通過電源內(nèi)部的變壓設(shè)備和芯片進(jìn)行自動的電壓調(diào)整和為硬件平臺的其他各系統(tǒng)提供需要的各種電源電壓。嵌入式硬件平臺設(shè)計的電源，具有線形穩(wěn)壓器體積小，硬件平臺造價便宜，產(chǎn)生的噪音小，易于組裝，使用方便等特點。

除此之外，硬件平臺中的時鐘也是一個十分重要的組成部分。嵌入式硬件平臺的時鐘部分通過時序電路進(jìn)行設(shè)計 ，采用MK1491時鐘芯片對系統(tǒng)的脈沖信號和輸出頻率進(jìn)行控制。該時序電路通過內(nèi)部時鐘芯片的震蕩放大器，反向輸出震蕩信號。值得注意的是，在進(jìn)行時鐘系統(tǒng)的設(shè)計時我們需要注意，時鐘芯片上的晶體振蕩器和其連接的電容大小，會直接影響著時鐘振蕩器頻率的高低。同時電容的大小也會和振蕩器的穩(wěn)定性具有一定的關(guān)聯(lián)。

1.2 CPU與附隨設(shè)備設(shè)計

嵌入式硬件平臺設(shè)計的核心架構(gòu)是CPU及其附隨設(shè)備。本文建立的無線投影網(wǎng)關(guān)的嵌入式硬件組織架構(gòu)采用的CPU是AMD Geode GX 533處理器，同時輔以 CS5535處理器作為附隨芯片。其中AMD Geode GX 533是目前一款十分成熟的x86架構(gòu)的處理器，被廣泛的運(yùn)用于眾多的產(chǎn)品平臺之上。其具有獨立的集成顯卡，不需要在單獨的配置顯示芯片，大大的簡化了嵌入式硬件平臺的設(shè)計過程。而對于附屬的CS5535處理器其主要是起到類似南橋芯片作用，和AMD GeodeTM 芯片配合使用，提高設(shè)備的穩(wěn)定性，在設(shè)備的功耗和性能之間尋找到一個關(guān)鍵的最佳的平衡點[2]。

二、測試

對于本文設(shè)計的無線投影網(wǎng)關(guān)的嵌入式硬件設(shè)計平臺的檢驗，首先需要對其電路板進(jìn)行詳細(xì)的檢測，防止出現(xiàn)短路和斷路等錯誤情況的發(fā)生。在電路板檢查無誤之后，就需要對電源設(shè)備進(jìn)行檢查，觀察電源設(shè)備中的變壓芯片能否穩(wěn)定的工作。再次，就需要對時鐘系統(tǒng)進(jìn)行檢查，可以利用示波器來檢查電源的晶振是否振蕩，復(fù)位是否正常等，以此來檢查時鐘信號是否按照指定的模式工作。關(guān)于內(nèi)引導(dǎo)程序的檢查，可以采用bios芯片來進(jìn)行。在完成這一整套流程之后，我們就可以對此無線投影網(wǎng)關(guān)的嵌入式硬件進(jìn)行通電啟動。通過一些基本的bios設(shè)置來對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，初始化并成功啟動系統(tǒng)。關(guān)于無線網(wǎng)卡的測試，我們采用了一臺最為常用的普通日常使用的筆記本電腦進(jìn)行測試。

測試過程中，我們將電腦安裝了802. 11a /b /g標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)卡，然后對其進(jìn)行上網(wǎng)測試。分別測試其上網(wǎng)速度和硬件運(yùn)行過程中的噪音以及能量的消耗情況。通過測試檢測結(jié)果顯示，本文設(shè)計的無線投影網(wǎng)關(guān)的嵌入式硬件平臺，具有噪音小，無線傳輸速度快以及能量消耗小等優(yōu)點。

結(jié)束語：通過對無線投影的嵌入式硬件平臺進(jìn)行分析，設(shè)計出了一套嵌入式硬件平臺。分析該硬件平臺的電源系統(tǒng)，時鐘系統(tǒng)以及CPU系統(tǒng)。最后就檢測的流程和結(jié)果進(jìn)行了介紹通過測試檢測結(jié)果顯示，本文設(shè)計的無線投影網(wǎng)關(guān)的嵌入式硬件平臺，具有噪音小，無線傳輸速度快以及能量消耗小等優(yōu)點。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1] 戴維. 無線投影網(wǎng)關(guān)的嵌入式硬件設(shè)計[D].

[2] 姜淇. 淺論無線投影網(wǎng)關(guān)的嵌入式硬件設(shè)計[J]. 信息周刊， 2018（1）：25-26.