基於ARM的Ad Hoc網絡平臺的實現

2021-01-10 電子產品世界

功能概述

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/155828.htm

  由於Ad Hoc網絡無中心、動態拓撲等特點,它需要各個節點都具有路由轉發功能。本文開發的Ad Hoc網絡節點通過在ARM平臺上移植路由協議而實現了數據包轉發功能。

  

  圖1 節點轉發

  以圖1所示的網絡進行功能示意,其中A、B、D是普通的移動電腦終端,C是本文開發的ARM平臺。A和D是通信的端點,D不在A的一跳範圍之內(A的覆蓋範圍如圖中虛線所示)。假設開始時B成為了A和D的中繼節點,完成A、D之間的數據轉發功能。當B節點出現故障時,C能自動代替B成為新的中繼節點,維持A、D之間的通信。

  該ARM平臺除了路由協議以外,同時完成了ftp、iptables等工具的移植,還可以繼續增添語音、視頻等服務。

  硬體平臺

  以處理器為核心,無線網卡收到數據包後交給上層處理,需要發出的數據包也由處理器控制無線網卡來發出。當然SDRAM、快閃記憶體、電源這些模塊也是系統不可缺少的。

  本文採用ARM920T為內核的三星處理器S3C2410A。S3C2410A 是32位低功耗RISC處理器,同時支持Thumb 16位壓縮指令集,其工作頻率為203MHz。S3C2410A有292個管腳,集成了許多片上功能,例如乙太網控制器、UART控制器、可編程I/O口及中斷控制器等。

  考慮到接口體積,該平臺選用USB接口的華碩WL-167g無線網卡,提供無線通信功能。

  硬體平臺設計結構如圖2所示。

  

  圖2 硬體平臺結構圖

  在硬體調試中一個應該注意的問題就是S3C2410A的nWait引腳在不使用時應接上拉電阻,否則系統在啟動模式時將不能正常啟動。

  軟體平臺

  vivi是韓國MIZI公司開發的Bootloader,適用於ARM9處理器,其作用是初始化硬體設備、建立內存空間的映射圖,從而將系統的軟硬體環境設置成一個合適的狀態,以便為運行作業系統準備正確的環境。引導程序執行完後會將控制權交給內核(zImage),內核是作業系統的核心,內核需要的各種配置文件、數據及上層軟體都存放在根文件系統之中。整個軟體平臺的結構如圖3所示。

  

  圖3 軟體平臺示意圖

  內核鏡像的生成

  這裡不贅述內核生成方法,需要注意此過程容易遇到三類錯誤:一是編譯出錯,應該檢查庫文件是否齊全,另外gcc版本太高也會導致編譯錯誤,重新安裝低版本gcc後即可解決;二是內核配置應將Default kernel command string設置為noinitrd root=/dev/mtdblock3 console=ttySAC0,115200 init=/linuxrc,「console=ttySAC0,115200」使內核啟動期間的信息全部輸出到串口0上,波特率為115200,「mtdblock3」代表第4個Nand快閃記憶體分區,該分區為根文件系統,init是指定啟動腳本,「init=/linuxrc」表示啟動初始化文件位置;三是應該在drivers/mtd/nand/s3c2410.c中,設置NAND_ECC_SOFT = NAND_ECC_NONE,這樣就關閉了ECC校驗。因為內核是通過vivi寫到Nand快閃記憶體中的,vivi使用的軟體ECC算法與內核中校驗算法不同。


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