wifi模块的数据传输应用与开发毕业设计

兰州理工大学毕业设计 摘要 随着互联网越来越快的发展，以及手机、笔记本电脑的普及，用户对能够随时随地上网的需求越来越迫切， 信技术在手机上网、电脑上网的应用越来越广泛， 发展与应用在实际生活中得到了越来越快的发展。 全称是 叫 准，是 义的一个无线网络通信的工业标准 ,是一种可以将个人电脑、手持设备（如 机）等终端以无线方式互相连接的技术，它可以帮助用户访问电子邮件、 流媒体。其主要特性为：速度快、可靠性高、通信距离远。在开放性区域， 通讯距离可达 305 米，在封闭性区域，通讯距离为 76 米到122 米，在家庭上网、办公室上网和旅途上网方便快捷。由于 盖范围广、速度快、可靠性高、无需布线、健康安全及计费便宜等特点，已成为当今无线网络接入的主流标准，只要随身携带的电子设备集成了 线通信终端用户，就可以在 盖区域内随时拨打或接听电话、快速浏览网页、下载或上传音视频文件、收发电子邮件，而无需担心花费太高和网速太慢等问题。目前，我国许多的车站、机场、学校、办公密集区、繁华商场、图书馆、知名旅游景点都有 号的覆盖。 鉴 于 处理器的众多优点，随着国内外嵌入式应用领域的逐步发展， 处理器必然会获得广泛的重视和应用 1。但是，由于 处理器有多达十几种的内核结构，几十个芯片生产厂家，以及千变万化的内部功能配置组合，给开发人员在选择方案时带来一定的困难，所以，对 片做一些对比研究是十分必要的 2。 基于 许多优点，我们对进行便携式电子产品开发的主流芯片 构下 线技术的研究，我使用并编写串口调试工具，成功的利用 现了电脑与电脑之间的数据传输 。 关键词 ： 嵌入式系统； 处理器；串口调试 兰州理工大学毕业设计 2 of on in is is in is is a of a is a in to In an up 05 in 6 22 in on to a no is of as as to at to or a or to At s In of RM of RM to RM up to a of as as of of in of on RM do is of on we on I to 州理工大学毕业设计 3 州理工大学毕业设计 4 目录 摘要 . 1 . 2 引言 . 5 第一章 术及其特点 . 6 概述 . 6 主要技术优势 . 7 建方法 . 9 应用与未来 . 9 高速优先技术的补充 . 11 第二章 嵌入式系统与 . 13 入式系统 . 13 处理器 . 14 理器特点 . 15 核 . 15 处理器的应用选型 . 16 第三章 的 据传输测试 . 18 统概述 . 18 统组成 . 18 第四章 块 . 20 品综述 . 20 产品技术规格： . 21 件说明 . 22 械尺寸 . 22 能说明 . 22 口配置工具 . 25 索模块 . 26 置各选项参数 . 26 交配置 . 27 户数据保存 . 28 设计总结 . 29 致谢词 . 31 参考文献 . 32 附录一 参考文献 . 34 附录二 串口程序 . 44 兰州理工大学毕业设计 5 引言 全称是 叫 准，是 义的一个无 线网络通信的工业标准。其主要特性为：速度快，可靠性高，在开放性区域，通讯距离可达 305 米，在封闭性区域，通讯距离为 76 米到 122 米，方便与现有的有线以太网络整合，组网的成本更低。 根据无线网卡使用的标准不同， 速度也有所不同。其中 高为 11分厂商在设备配套的情况下可以达到 22 544技术使用的使 近的频段，该频段目前尚属没用许可的无线频段。 随着技术的发展，各种传输方式不 断的更新， 谓一种可移动的高速传输方式，受到了世界各国的广泛关注。 目前我们上网主要采用的是有线接入的方式，正因为这样的接入方式，导致了我们享受网络咨询的同时，受到了上网地点的限制，从而使网络咨询的快速传达大打折扣。而 解决了这一难题。 不仅如此， 为一种更加方便的接入方式，在同样身为无线接入方式的 3G 技术， 技术中也有着自己的优势。 3G 传输速率只有 2M，而且还只限于话音跟数据业务，而 构建更加的复杂， 之相比，有着更快的传输速率，更丰富的业务和更简单 的构建方法，所以 将在未来很长一段时间内占据这无线接入方式的主流地位。 我国目前也在大力发展 术，无线网络覆盖的热点也越来越多，相信 个方便快捷的无线接入技术，必将有美好的前景。 在 诸多优势之下，其本身也得到了越来越快的发展与应用，强大的前景也是毋庸置疑的，作为系统发射和接收电磁波的重要前段器件 天线，其性能对整个系统的通信质量至关重要。天线的小型化、多频带和多天线等技术成为研究的热点；与此同时，准确测了小天线也面临着很大的困难。而一个好的 线也决定了 应 用前景，因此，便宜高质量 线将会是无线网络用户喜爱的产品。 兰州理工大学毕业设计 6 第一章 术及其特点 概述 术由澳洲政府的研究机构 90 年代发明并于 1996 年在美国成功申请了无线网技术专利。 ( ,487,069)发明人是悉尼大学工程系毕业生 导的一群由悉尼大学工程系毕业生组成的研究小组 。 澳洲媒体誉为澳洲有史以来最重要的科技发明，其发明人 澳洲媒体 称为 ” 父 “ 并获得了澳洲的国家最高科学奖和全世界的众多赞誉 ,其中包括欧盟机构，欧洲专利局， 发的 012 ，即 2012 年欧洲发明者大奖。 文全称为 实质上是一种商业认证，具有 证的产品符合 b /g /n 无线网络规范，它是当前应用最为广泛的 准，一般工作在 段 。 0211第一个版本发表于 1997 年， 1999年加上了两个补充 目前最新的标准为 2009 年得到 准的 在传输速率方面，以将 传输速率由目前 供的 54高到300至高达 600号的覆盖范围也扩大到好几平方公里 。 现在 个标准已被统称作 从应用层面来说， 够帮助用户访问电子邮箱 、 流媒体，与蓝 牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术 。 它为用户提供了访问互联网的无线途径 。 同时，它也是一种在家里 、 办公室或在旅途中上网的快速 、 便捷途径 。 网可以简单的理解为无线上网， 2010 年不少智能手机与多数平板电脑都支持 当今使用最广的一种无线网络传输技术。 实际上就是把有线网络信号转换成无线信号，使用无线路由器供支持其技术的相关电脑，手机，平板等接收。 号也是由有线网提供的，比如家里的 ，小区宽带之类的，只要接一个无线路由器，就可以把有线信号转换成 号 。国外很多发达国家城市里到处覆盖着由政府或大公司提供的 号供居民使用，我国 2010 年该技术还没得到推广。所以 网当前还是非常容易实现的，只要将我们家用传统的路由器换成无线路由器，简单设置下即可实现 线网络共享了，一般 号接收半径约 95 米，但会受墙壁等影响，实际距离会小一些，但办公室自不用说，就是在整栋大楼中也可使用，因为距离也不是很远了。 品的标准是遵循 美国电工电子技术协会所制定的 列标准，它是美国电机电子工程师协会为解决无线网络设备互连 ，于 1997 年 6 月制定发布的无线局域兰州理工大学毕业设计 7 网标准。所以一般所谓的 列标准都属于 要用于解决办公室局域网和校园中用户与用户终端的无线连接，其业务主要局限于数据访问，速率最高只能达到 2于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此， 相继推出了 新标准，下面分别进行简要的介绍。 准的制定推动了无线网络的发展，但由于传输速率只有 12标准未能得到广泛的发展与应用。 1999 年， 过了新的 准。义了使用直接序列扩频调制技术，在 带实现速率为 11无线传输。由于 术的实现比 易， 准的发展比 得多，在 1999 年年末首先出现了支持 准的产品，随后得到广泛商用，并通过互通性测试。 成为当今 主流标准。 随着用户需求的增加，又诞生了 准，该标准工作在 5段，最大速率可达 54用 制技术的 准与 比，具有两个明显的优点：第一，提高了每个信道的最大传输速率（ 1154二，增加了非重叠的信道数。因此，采用 准的 以同时支持多个相互不干扰的高速 过这些优点是以兼容性和传输距离为代价。 作在不同的频段，俩个标准的产品不能兼容。由于传输距离的减小，要覆盖相同的范围，就需要更多的 入 点。 2002 年年初，首次出现了支持 准的产品。 2001 年 1 月， 准以草案的形式面世，在 2003 年 5 月以成为正式标准。准既能提供与 同的传输速率，又能与已有的 备后向兼容。 工作在 段，在速率不大于 11，仍采用 传输速率高于 11，则采用传输效率更高的 制技术。比， 优点是以性能的降低为代价的。虽然 制技术能达到更高的速率，但 带的可用带宽是固定的， 能使用 段的 3个信道，而 5带室内 室外可用的信道各有 8 个。由于 ，在相同传输速率下，频道重叠少，干扰就小。所以， 比，具有较强的抗干扰能力。 主要技术优势 技术优势主要体现在 : 兰州理工大学毕业设计 8 1. 建设便 捷 。 因为 无线技术，所以组建网络时免去了布线工作，只需一个或多个无线 可以满足一定范围的上网需求 。 节省了安装成本，缩短了安装时间 。 纤等有线网络到户后，只需连接到无线 在电脑中安装一块无线网卡即可 。 一般家庭只需一个 果用户的邻居得到授权，也可以通过同一个无线 网 。 2. 无线电波覆盖范围广 。 最新的 径可达 900 英尺左右，约合 300 米，而蓝牙的电波半径只有 50 英尺左右，约合 15 米，差距非常大 。 3. 投资经济 。 缺乏灵活性是有线网络的固有缺点 。 在规划 有线网络的时候，需要提前考虑到以后的发展需求，这就会导致大量的超前投资，进而出现线路利用率低的情况 。 而 络可以随着用户数的增加而逐步扩展 。 一旦用户数量增加，只需增加无线 需要重新布线，与有线网络相比节约了很多网络建设成本 。 4. 传输速度快 。 可达到 37 5s，能够满足绝大多数个人和社会信息化的需求 。 5. 业务可集成 。 术在 考模型的数据链路层上与以太网完全一致，所以可以利用已有的有线接入资源，迅速部署无线网络，形成无缝覆盖 。 6. 较低的厂商进入门槛 。 在机场 、 长途客运站 、 酒店 、 图书馆等人员较密集的地方设置无线网络 “ 热点 ” ，并与高速互联网连接 。 只要用户的无线上网设备处于 “ 热点 ” 所覆盖的区域内，即可高速接入因特网 。 也就是说厂商因不用耗费资金来进行网络布线而节省了大量的成本 。 根据无线网卡使用的标准不同，网络接入速度也有所不同 。 其中 11b 最高为 11 设备配套的情况下可以达到 2211a /g 为 54新的11n 为 300 较有线网络相比的优势 : ( 1) 无须布线 。 作为无线网络 主要的优势就是无须布线从而摆脱了布线的烦恼，因此非常适合移动办公用户，市场前景非常广阔 。 目前 经从医疗保健 、 管理等特殊行业拓展进了家庭 、公共服务 、 办公等领域 。 ( 2) 健康安全 。 11 规定的发射功率在 100 毫瓦以内，实际发射功率约 60 70 毫瓦 。 而蜂窝电话的发射功率在 200 毫瓦至 1 瓦之间，手持式对讲机的发射功率高达 5 瓦，另外无线网络在使用时不会直接接触人体，更加健康安全 。 ( 3) 简单的组建方法 。 组建无线网络只需要无线网卡 、 无线 有线架构， 费用和复杂度远远低于有线网络 。如果要用几台电脑组建对等网，也可不要无线 需要为每台电脑配备一个无线网卡 。 它兰州理工大学毕业设计 9 的作用主要是在媒体存取控制层中扮演无线工作站和有线局域网的桥梁 。 无线 像有线网络的 线工作站可以快速且容易地与网络相连 。 ( 4) 长距离工作 。 在网络建设完备的情况下，最新的 802 11 n 标准的真实工作距离可以达到 300 米以上，得益于将 多入多出 ) 与 正交频分复用 ) 技术相结合而应用的 术，提高了无线传输质量，也使传输速率得到极大提 升 。 建方法 由 和无线网卡组成的无线网络。一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台 此便能以无线的模式，配合既有的有线架构来分享网络资源，架设费用和复杂程序远远低于传统的有线网络。如果只是几台电脑的对等网，也可不要 需要每台电脑配备无线网卡。 般翻译为 “ 无线访问节点 ” ，或 “ 桥接器 ” 。它主要当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁，因此任何一 台装有无线网卡的 可透过 分享有线局域网络甚至广域网络的资源，其工作原 理相当于一个内置无线发射器的 者是路由，而无线网卡则是负责接收由 发射信号的 设备。有了 像一般有线网络的 般，无线工作站可以快速且轻易地与网络相连。特别是对于宽带的使用， 显优势，有线宽带网络（ 区 ）到户后，连接到一个 后在电脑中安装一块无线网卡即可。普通的家庭有一个 经足够，甚至用户的邻里得到授权后，则无需增加端口，也能以共享的方式上网。 应用与未来 基于 组网架构，市场上出现了三种 应用模式。第 一，企业或者家庭内部接入模式，在企业内部或者家庭架设 有在覆盖范围内的 端，通过这个 现内部通信，或者通过 为宽带接入出口链接到互联网，这是最普及的应用方式，这时 供的就是网络接入功能；第二，电信运营商提供的无线宽带接入服务，通过运营商，在很多宾馆，机场等公众服务场所纷纷架设 公众用户提供 入服务；第三， “ 无线城市 ” 的综合服务，基本是由市政府全部或部分投资建设，是一种类似于城市基础建设的一种模式。 兰州理工大学毕业设计 10 由于 频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的免费频 段，因此 线设备提供了一个世界范围内可以使用的，费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。用户可以在 盖区域内快速浏览网页，随时随地接听拨打电话。而其它一些基于 流媒体、网络游戏等功 能更是值得用户期待。有了 能我们打长途电话（包括国际长途），浏览网页、收发电子邮件、音乐下载、数码照片传递等，再无需担心速度慢和花费高的问题。而其它一些基于 宽带数据应用，如流媒体、网络游戏等功能更是值得用户期待。有了 能我们打长途电话（包括国际长途）、浏览网页 、收发电子邮件、音乐下载、数码照片传递等，再无需担心速度慢和花费高的问题。线保真技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。 术最让人耳熟能详也是最主要的应用，莫过于掌上移动终端的应用。如智能手机，又如苹果系列的 等。 近两年，市场上支持 授权移动接入）等技术，具备 接功能的智能手机越来越多。它们除了可以借助 动通信网络通话外 ，还能在 线局域网覆盖的区域内，共享 网或 话。 机通过无线路由器共享上网非常方便，多数 机不需要做任何设置，在无线路由器的信号覆盖范围内， 机和无线路由器的默认设置下， 机就能自动获取 址进行无线连接，并利用手机自带的 软件无线上网。当然，如果在 机和无线路由器都正常开启的情况下， 机无法通过无线路由器共享上网，我们就需要检查一下设备的设置。而 设备，也大体于此类似。 术就目前来看多数还 是在手持掌上终端上的应用。除了手机的上述功能，还有其他掌上移动终端的各种功能外， 术还能用于导航等其他有利于人们生活的方面。例如可以利用 技术，制造出高增益的全向天线，比以往的天线有更大的作用。基于现在 术还处在一个发展的阶段，所以很多功能还不能完全比拟现有的成熟技术，但是相信随着 发展，这一天终将到来。 目前无线接入的主流标准，但是， 走多远呢？在 强力支持下，经有了接班人。它就是全面兼容现有 比于 是 前者相比， 有更远的传输距离、更宽的频段选择以及更高的接入速度等等，预计会在未来几年间成为无线网络的一个主流标准，划将来采用该标准来建设无线广域网络。这相比于现时的无线局域网或城域网，是质的变革，而且现有设备仍能得到支持，保护人们的每一分钱投资。 兰州理工大学毕业设计 11 总而言之，家庭和小型办公网络用户对移动连接的需求是无线局域网市场增长的动力，虽然到目前为止，美国、日本等发达国家仍然是目前 户最多的地区，但随着电子商务和移动办公的进一步普及 ，廉价的 将成为那些随时需要进行网络连接用户的必然之选。 不可否认， 术的商用目前碰到了许多困难。一方面是受制于 术自身的限制，比如其漫游性、安全性和如何计费等都还没有得到妥善的解决。另一方面，由于 赢利模式不明确，如果将 为单一网络来经营，商业用户的不足会使网络建设的投资收益比较低，因此也影响了电信运营商的积极性。 但从 术定位看，我认为，对于电信运营商而言， 术的定位主要是作为高速有线接入技术的补充，将来逐渐也会成为蜂窝移动通信的补充。 虽然 术的商用在目前碰到了一些困难，但这种先进的技术也不可能包办所有功能的通信系统。可以说只有各种接入手段相互补充使用才能带来经济性、可靠性和有效性。因而，它可以在特定的区域和范围内发挥对 3G 的重要补充作用， 术与3G 技术相结合将具有广阔的发展前景。 高速优先技术的补充 目前，有线接入技术主要包括基于双绞线的 术 、 基于 的 术 、 光纤宽带有线接入技术等 。 为高速有线接入技术的补充，具有可移动性 、 价格低廉的优点，广泛应用 于需要无线延伸的领域，如飞机场 、 客运站等 。 在最新的 802 11 n 标准中，应用了 新技术，提升了 性能，数据传输速率成倍提高 、 传输距离和信号质量显著提高 。 这些新技术使 为高速有线接入技术的补充的力度大大增加 。 ( 1) 蜂窝移动技术的补充 。 作为蜂窝移动通信的补充是 术的另一个定位 。 蜂窝移动通信的特点是覆盖范围广 、 移动能力强且具有中低等速率的数据传输能力，它可以利用 据传输速率高的特点来弥补本身数据传输速率低的不足 。 而 仅 可以利用蜂窝移动通信网络完善的鉴权与计费机制，还可以结合蜂窝移动通信网络广泛的覆盖范围来实现多接入切换功能 。 这样取长补短之后 成为蜂窝移动通信的良好补充，使蜂窝移动通信锦上添花，进一步扩大了其应用范围，为运营商提供更多种的数据服务创造了条件，从而吸引更多的用户来定制服务 。 兰州理工大学毕业设计 12 ( 2) 现有通信系统的补充 。 现有主要的无线接入技术包括 802 11、 802 15、 802 16 和 802 20 标准，分别对应了 无线个域网 蓝牙与 无线城域网 宽带移动接入 。 一般来讲无线个域网提供超近距离的无线高速数据传输连接 ; 无线城域网提供覆盖城域的高速数据传输 ;宽带移动接入则提供覆盖广泛 、 移动性高的高速数据传输 。 作为现有主要通信系统的补充， 以提供覆盖热点 、 移动性低的高速数据传输 兰州理工大学毕业设计 13 第二章嵌入式系统与 入式系统 嵌入式系统（ 是一种 “ 完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统 ” ，根据英国电器工程师协会（ 定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。由于嵌入式系统通常进行大量生产。所以单个的成本节约，能够随着产量进行成百上千的放大 3。 嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成。与通用计算机能够运行用户选择的软件不同， 嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的；所以经常称为 “ 固件 ” 4。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。 5嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。因此可以这样理解上述三个面向的含义，即嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的专用性，必须结合实际系统需求进行合理的裁减利用。 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业 的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。所以，介入嵌入式系统行业，必须有一个正确的定位。例如 所以在 0%以上的市场，就是因为其立足于个人电子消费品，着重发展图形界面和多任务管理；而风河的 所以在火星车上得以应用，则是因为其高实时性和高可靠性。 嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。所以，如果能建立相对通用的软硬件基础，然后在其上开发出适应各种需要的系统， 是一个比较好的发展模式。目前的嵌入式系统的核心往往是一个只有几 K 到几十 K 微内核，需要根据实际的使用进行功能扩展或者裁减，但是由于微内核的存在，使得这种扩展能够非常顺利的进行。 实际上，嵌入式系统本身是一个外延极广的名词，凡是与产品结合在一起的具有嵌入式兰州理工大学毕业设计 14 特点的控制系统都可以叫嵌入式系统，而且有时很难以给它下一个准确的定义。现在人们讲嵌入式系统时，某种程度上指近些年比较热的具有操作系统的嵌入