引言

　　無線路由器是一款基于gprs/cdma 1x公用移動網(wǎng)絡平臺，通過無線接入internet或vpdn的網(wǎng)絡設備。它能提供可移動的、低成本的基于tcp/ip的數(shù)據(jù)傳輸通道。

　　無線路由器可廣泛應用于金融、保險、電力、監(jiān)控、交通、氣象、水文監(jiān)測等行業(yè)。利用穩(wěn)定的gprs/cdma 1x無線網(wǎng)絡，無線路由器可以代替部分有線以太網(wǎng)路由器、hub、有線modem，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。在公用移動網(wǎng)絡覆蓋的條件下，原先采用以太網(wǎng)接口，依靠有線以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的各種終端設備，如pc機、工控機、atm機、pos機、網(wǎng)絡攝像機等，都可以很方便地通過無線路由器接入到gprs/cdma 1x網(wǎng)絡中，利用移動互聯(lián)網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)服務來進行數(shù)據(jù)通信。

　　圖1 模擬器工作原理示意圖

　　與傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡接入相比，無線路由器設備具有以下優(yōu)點：

　　·不受線纜的約束，能迅速提供無線tcp/ip服務。

　　·具有移動性，可以安裝在輪船、火車、汽車等移動載體上。

　　·靈活可變，根據(jù)需要隨時增減設備。

　　無線路由器硬件設計

　　無線路由器由無線通信模塊、以太網(wǎng)接口、嵌入式處理器及存儲器、電源模塊等四部分組成，如圖1所示，它一端通過無線通信模塊經(jīng)天線接入gprs/cdma 1x網(wǎng)絡，另一端通過以太網(wǎng)接口連接網(wǎng)絡終端設備，如pc、網(wǎng)絡攝像機、多媒體終端等，無線路由器相當于在網(wǎng)絡終端設備和互聯(lián)網(wǎng)之間搭起了一座橋梁。無線通信模塊部分完成接入gprs/cdma 1x網(wǎng)絡的工作，相當于一部可以撥號上網(wǎng)的移動調制解調器。

　　無線路由器通過無線通信模塊連接gprs或cdma 1x移動互聯(lián)網(wǎng)絡，通過以太網(wǎng)接口連接內部網(wǎng)絡設備或者內部局域網(wǎng)。無線路由器具備網(wǎng)絡路由功能，能夠在兩個網(wǎng)絡之間轉發(fā)數(shù)據(jù)。各種終端設備發(fā)出的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)口被處理器接收，處理器對數(shù)據(jù)進行相應處理后再通過串行口1 發(fā)送給無線通信模塊，由它轉發(fā)到gprs或cdma網(wǎng)絡中。同理，從無線網(wǎng)絡來的反向數(shù)據(jù)經(jīng)過相反的路徑最終送回網(wǎng)絡終端設備。

　　無線路由器硬件包括嵌入式處理器、存儲器、無線通信模塊、接口和電源等幾部分，如圖2所示。

　　圖2 無線路由器硬件設計框圖

　　處理器

　　無線路由器的嵌入式處理器采用arm處理器s3c4510b，內核為arm7tdmi，主頻為50mhz，它提供2個uart串行口、1個i2c總線控制器、1個實時時鐘和1個10/100mbps以太網(wǎng)控制器。

　　存儲器

　　flash存儲器為1片1m×16位數(shù)據(jù)寬度的hy29lv160，它的容量為16m位(2m字節(jié))，工作電壓為2.7v~3.6v。

　　sdram存儲器為1片16位數(shù)據(jù)寬度的hy57v641620，它的容量為4組×16m位(8m字節(jié))，工作電壓為3.3v。

　　i2c存儲器為1片at24c01，它提供了128字節(jié)的eeprom存儲空間，可用于存放少量在系統(tǒng)掉電時需要保存的數(shù)據(jù)。

　　無線通信模塊

　　采用wavecom公司生產(chǎn)的gprs模塊q2406b或cdma 1x模塊q2358c，嵌入式處理器通過串行口1與無線通信模塊的相連，模塊通過外接天線與公用移動網(wǎng)絡的蜂窩小區(qū)基站通信，收發(fā)無線數(shù)據(jù)。

　　對外接口

　　路由器對外有三個接口：一個sma座的天線接口，50ω阻抗；一個rj45座的10m以太網(wǎng)口接口，連接各種網(wǎng)絡終端設備；一個db9座的 rs232串行口，既可以配置成控制臺接口，用來設置參數(shù)和設備運行監(jiān)控，也可配置成串口數(shù)據(jù)轉換接口，用于將串口數(shù)據(jù)轉換成網(wǎng)口數(shù)據(jù)。

　　電源

　　考慮到車載電瓶電壓大都為+12v，為了方便連接汽車的點煙器或車載電瓶，無線路由器電源模塊采用直流電源+12輸入，輸出4v、2.8v、3.3v，分別供給無線通信模塊、s3c4510、flash等數(shù)字電路部分。

　　無線路由器的軟件設計

　　操作系統(tǒng)軟件

　　mclinux是一個完全符合gnu/gpl(通用公共許可證)公約的項目和完全開放代碼，它是標準linux的一個分支，現(xiàn)在由lineo公司支持維護。它專門針對沒有mmu的cpu，并且為嵌放式系統(tǒng)做了許多小型化的工作。

　　無線路由器的操作系統(tǒng)軟件采用mclinux，它是基于linux內核公開源代碼的一種嵌入式操作系統(tǒng)。由于無線路由器的硬件電路是針對此應用專門設計的，mclinux并不能直接使用，所以重新修改mclinux操作系統(tǒng)軟件中與硬件電路相關的部分源代碼，使得mclinux操作系統(tǒng)能夠在無線路由器電路板上正常運行，針對mclinux進行的改動主要有：

　　·arm s3c4510b和存儲器芯片的初始化程序；

　　·mclinux內核的引導程序bootloader；