基于MPC852T通信处理器的无线接入点设计

底层接口板的设计

底层接口板有1个9V供电插座和1个供电模块，用的是9V的直流电源，为核心板和接口板提供了标准的3.3V和5V电压，底层接口板还提供了一系列的接口，其中包括1个标准RS－232串口、1个标准10Mbps快速以太网接口，1个标准的100Mbps快速以太网接口，1个PCMCIA接口、 1个BDM接口等，其中BDM接口和RS－232串口可用于核心板的硬件检测，映象文件下载、运行、Flash烧写等。

系统所用的无线网卡是LANEscapeTM XI325H的无线网卡，采用PCMCIA接口，可实现2.4GHz直接序列扩频，并具有高速低功耗的特点，其发射功率为20dBM，遵循802.11h协议和Wi－Fi认证，同时具备64bit/128bit WEP加密功能，可支持TCP/IP，IPX，NetBEUI等协议，同时支持1Mbps、2Mbps、5.5Mbps和11Mbps的自动传输速率选择。此外，它还支持AD－Hoc（对等）、Infrastructure（基础网络）和Roaming（漫游）等网络模式，可方便快捷无缝连接以实现以太网和无线局域网的连接。

MPC852T中CPM部分的4个SCC均可配置为10Mbps以太网控制器，FEM是10/100Mbps以太网自适应控制器，通过这些以太网控制器， 只需要简单的线路接口单元就可构成10Mbps以太网口和10Mbps/100mbps自适应网口。该以太网口符合IEEE8023规范， 实际使用中，MPC852T设置多少个网口，应根据主芯片的运行主频和接口要求统筹考虑，图3所示是一个10/100Mbps的自适应网口电路。

MPC852T中I/O口的引脚几乎都有多种功能，通过对有关的寄存器进行设置或将某些引脚设置成指定电位，使得有关I/O功能为设计指定功能，由于MPC852T的引脚多，各引脚的功能也多，为了能够尽快地确定各引脚的功能，可利用摩托罗拉公司提供的引脚功能安排工具，检查引脚功能上的冲突。

无线接入点AP的系统软件设计

MPC852T是遵照PowerPC结构体系的嵌入式芯片系列，因此可实现多任务操作，并支持多种内存映射方式，完全可以运行实时多任务操作系统，以满足通信控制设备所要求的实时性。

嵌入式操作系统主要有Palm OS、Windows CE、EPOC、Linux CE、ONX、ECOS、LYNX等。高端嵌入式操作系统要求许多高级功能，如图形用户界面和网络支持，但其价格很高，一般用户难以接受。嵌入式Linux操作系统以价格低廉，功能强大又易于移植而被广泛应用。Linux是一个和Unix相似，以核心为基础的，完全内存保护，多任务多进程的操作系统，它支持广泛的计算机硬件，包括Motorola、X86、Alpha、Sparce、MIPS、PPC、ARM、NEG等。

在移植的Linux源代码中，根据目标进行半裁减定制，以适合目标系统，尽量少占用系统内存，操作系统定制后，将其连接到目标的应用程序上，成为应用程序的一部分，并对低级系统的初始化文件进行修改，使得符合目标板的需要，对于MPC852T，所有软件都固化在板上2片Flash内，Flash的内容可通过烧写工具来更新升级，开发应用程序和更改其上的操作系统工作方式，可以采用一种交叉编译的开发模式，即为MPC852T应用。它不能直接在MPC823板上编辑、编译和调试，而必须把工作寄存到一台PC机上来完成，事实上，一个小型的Linux操作系统需要下面三个基本要素：

（1） 引导工具

用于完成系统的一些初始化工作，然后把操作系统调入内存中，应用时再将其跳到操作系统的入口。

（2） Linux内核

由内存管理、进程管理和事务处理构成，因为Linux内核可以支持多种CPU体系，所以，修改Linux内核以使其运行到硬件平台，不需要太多的工作。

（3）初始化进程

主要指为Linux系统安装inted、telnetd、tftpd、bttpd等守护进程，以便使Linux系统能成为名副其实的网络操作系统，但是，如果系统想成为完整的操作系统，还得加上一个文件系统，硬件驱动程序和提供所需功能的一个或多个应用程序，如1个串口、1个10Mbps以太网接口、1个100Mbps为以太网接口，1个BDM调试接口、WLAN无线网卡的驱动程序，802.11b无线AP以及网关系统软件，Web Server及TCP/IP协议等应用程序。

嵌入式LINUX无线接入点AP的实现

由于嵌入式操作系统硬件资源的限制，要做到实现AP在嵌入式Linux操作系统上的应用，就需要对Linux操作系统进行特别定制，以删除AP不需要的部分，真正做到精简系统、该过程大致可以分成两个部分。



精简内核

Linux内核是可以根据特定的要求进行定制的，笔者使用的是嵌入式Linux操作系统3.0 for PowerPC版本，在/usr/src/linux目录下，使用make menuconfig把可以拿掉的项目全部拿掉，如果嵌入式系统没有软驱和光驱，则可以去掉内核中对于软驱（floppy）及光驱（cdrom）的支持选项，而如果AP不需要发声，也可以不要声音（sound）的支持，从而去掉所有的字符设备（character device）等。

在去除的同时要根据AP应用软件及一些特定功能的要求，在内核中留下对需要驱动的支持，例如：要保留对网络的支持，保留对TCP/IP协议的支持，保留PPP（点对点协议）特定功能的支持。在完成后往往要重新编译内核，然后才能修改 Linux系统引导器Iilo的配置文件，最后以新编译的核作为启动内核。

缩小Linux的文件系统

嵌入式Linux本身是一种操作系统，它的主要任务管理计算机的系统资源，为用户提供使用计算机及外部设备的接口，因此在对Linux进行大幅度删减缩小的同时，也保留了一些基本的命令和目录。这些保留的命令和目录大致可以分成三类：一类是Linux操作系统启动所需要的，另一类用于完成一些系统功能，最后一类的主要任务是使AP能够正常工作。

通常在完成裁减工作并重启后，若Linux能够正常启动运行，则表明初步的Linux操作系统已构架成功，这样就可完成AP在此上面的实现。AP是以运行脚本命令pcmcia将AP驱动程序中已经编好的目标文件（.o文件）作为模块加载到系统中启动的，Linux提供了depmod、insmod、rmmod以及其他一些命令来保证适当的模块以正确的顺序加载，同时，AP启动时还要读取配置文件，所谓配置文件就是方便用户修改和相应的参数，如AP的SSID，AP的信道号等所编制的简单脚本文件，这些配置文件通知AP驱动程序相关参数的设置，有了这些文件后，AP就能正常启动了，另外，AP的目标文件在AP关闭后将自动卸载。最终实现的AP嵌入式Linux操作系统大概由以下目录组成：

/bin：包含用户的使用命令，如cp、Is、rm等，设计时也可以根据情况对原系统的命令进行删减。

/boot：包含一些压缩的内核映象和启动必备的文件。

/dev包含系统所需要的设备文件，是Linux设备输出，输入所需要的，可以用命令mknod或makedev来产生。

/etc：包含系统所需要的配置文件。

/lib包含执行命令所需要的共享库，命令ldd可以告诉哪些库可以动态连接在某一执行命令上，这样可以将需要的库拷入。

/mnt：此目录一般为空。

/proc：是个空目录，启动时内核将系统启动状态文件放入此目录中，是Proc文件系统所需要的目录。

/sbin：包含系统命令，如init、getty、reboot等，有些命令会影响整个系统。

/var：包含AP启动时的一些日志文件。

/usr：放入另外一些必要的命令，目录/ust/sbin及/usr/bin中。

实际操作时，可根据具体情况进行删减，最终在4MB存储容量的嵌入式Linux操作系统中完成对无线接入点AP的使用。

结束语

在嵌入式Linux操作系统上实现基于MPC852TD无线接入点AP的系统设计，可以充分发挥MPC852T的强大控制能力和通信能力，以及Linux操作系统资源调度能力和实时性的特性，使AP具有较高的转发速率，从而满足用户的需求，而且构成的嵌入式系统是一个结构清晰，同时具有模块化、易实现、易使用等特性。