Linux无线通信网关设计

1基于Linux的无线通信网关的设计探究

1.1系统的硬件设计分析

本组设计的无线通信网关，在硬件方面主要的组成成分主要包括三星S3C2440处理器、nRF2401射频芯片、无线WiFi模块以及DM9000A以太网芯片等[3]。在硬件电路设计方面，标签是需要具备低功耗、携带方便及小巧灵活等特点的。为了使这些特点得到有效满足，在设计过程中对系统结构进行了简化，主要的组成成分包括PCB天线及电池单元、nRF2401射频收发芯片以及外接晶振等。选取一个比较大的电容和电池完成并联，以此使芯片处于工作状态当中产生比较大的电流，进而导致电池电压瞬态减弱的现象实现有效避免。

1.2系统的软件设计分析

以数据接收及发送模块的设计为例。对于数据接收及发送模块来说，相对应的接口函数分别为read接口函数与write接口函数。在设计过程中，通常会遇到一个较为突出的问题，即为该选择何种设计模式，本文主要提到两种设计模式：一种为阻塞模式；另一种为非阻塞模式。其中，非阻塞模式能够在对read系统进行调用的情况下，无需阻塞等待，基于用户态不会有忙等状态发生。但倘若需读取数据，则要花费很长的CPU时间进行轮询检查，主要检查是否存在数据[4]。因此，在选择使用阻塞模式，无数据可读取的情况下，基于内核态能够把现有的进程向睡眠状态转换，同时对其他进程进行调度。在获取数据的情况下，进而以中断方法将睡眠的进程唤醒，使用该类方法能够对CPU进行充分利用，这样便能够使由于轮询而导致CPU时间浪费的情况得到有效避免。因此，此次设计使用阻塞模式使read接口函数及write接口函数得到有效实现。要想使阻塞等待得到有效实现，还需要利用基于Linux内核当中的等待队列，由于所涉及的程序代码较为复杂，在这里便不进行详细叙述。另外，网络的初始化也是非常中，在网络初始化过程中，需要充分注意的是，在进行硬件上的准备工作过程中，需要对网络设备进行检查，看其是否存在；若存在，那么需要进一步对设备上所使用的硬件资源进行整体性检测。

2结语

通过本课题的探究，认识到要想使基于Linux的无线通信网关的设计更加优化，Linux系统内核还能够完成进一步的裁剪，让其显得更加精简、小巧、灵活。例如：基于开发调试过程中，通常需以USB优盘为工具，将拷贝到的文件传输至开发板上，而内核具备支持USB优盘驱动的作用，在系统开发完成之后，若不采取开发阶段所需的功能，则能够将其彻底裁剪，以此使内核的精简效果得到有效实现。

作者：韩宏飞 王永锋 单位：陕西广电网络传媒（集团）宜川县支公司