嵌入式移动终端内置wifi的低功耗设计

《嵌入式移动终端内置wifi的低功耗设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、您的论文得到两院院士关注嵌入式系统应用文章编号:1008-0570(2008)08-2-0001-03嵌入式移动终端内置WIFI的低功耗设计WIFILowPowerDesignintheEmbeddedMobileDevice(清华大学)徐亚卿金德鹏XUYa-qingJINDe-peng摘要:目前嵌入式移动终端设备加入WIFI技术实现无线传输数据与语音是技术热点,并具备巨大的商业价值。在既定的电池能耗限定条件下,降低WIFI子系统的功耗,延长设备的工作和待机时间是嵌入式WIFI内置设计的技术瓶颈。本文采用ARM7系列的LPC2220作为微处理器

2、的嵌入式开发平台,重点分析NXP(恩智浦)半导体公司的高集成度BGW200WIFI芯片,系统提出了WIFI硬件与射频电路设计、WIFI底层软件驱动开发的设计思路,尤其是四种低功耗节电管理模式,并最后给出了WIFI系统功耗的实际测试结果。关键词:WIFI;嵌入式移动终端;低功耗设计;802.11b协议中图分类号:TN432文献标识码:BAbstract:AddingWIFIintheembeddedmobiledevicetotransmitdataandvoicelinkisbecomingahot-spotontechnology;mean-

3、whileitmustgeneratehugebusinesspotentialbehind.TodropdownthepowerconsumptionoftheWIFIparttoextendthesystem技bothworkingtime&standbytimeunderthecertainlimitationofpowerbatterywouldamilestone.TheauthorusedtheLPC2220ARM7CPUasdevelopmentplatform.FocusontheBGW200WIFISipduetoitshig

4、hintegrationfeature.ThepaperproposedtheH/术W&RadiodesignandWIFIS/WdriverportingwhichincludedfourpowermodesintheNDISdriver.Intheend,itsummarizedthefieldtestingresultoftheactualWIFIpowerconsumption.创Keywords:WIFI;Embeddedmobilehandset;Lowpowerconsumptiondesign;802.11bprotocol新1

5、.8V/3.0V电源供应、带通滤波器、天线和“与门”电路。其中1引言用虚线标注的低频睡眠时钟和辅助RF电路在设计中属于可嵌入式设备是无线通信最重要的应用领域。自2007年开选项。设计具体细节如下:SPI2接口:考虑到SDIO对主机资始,全球Wi-Fi(WirelessFidelity)市场高速持续增长,销量达到源消耗较大,设计采用SPI接口。BGW200分SPI1和SPI2两2.8亿套。低功耗的无线通信软硬件设计是嵌入式移动设备重种接口,其中SPI2是高度从接口(Slave),通过管脚设置要的研究内容。仍以Wi-Fi为例,若采用飞思卡尔(Fre

6、escale)的CSR0/SCR1为0/0。两个SPI接口共享相同的数据线和时钟WIFI模组和嵌入式微处理器MCF5249,考虑通常手机的电池信号线,但是具有不同的片选信号,SPI1使用GPIO作为片选容量,则通话时间仅为1～2小时,待机时间也仅有20～26小时。信号,SPI2使用SPI_SS_N(GPIO)。SPI2接口操作独立于总线而从现实应用看,嵌入式移动设备中电池能量有限,在充电后时钟,最高可以工作到66MHz。SPI2的IO接口采用VDD3.3至少应该保障一天的使用时间。因此,解决功率消耗对提高嵌供电(2.7V到3.6V)。入式WIF

7、I移动设备的可用性具有重要意义。本文提出了一种在嵌入式移动设备中WIFI子系统的低功耗设计思路,芯片采用恩智浦公司的BGW200模块,通过合理的设计系统硬件、WIFI底层的软件驱动方面、节点管理模式等手段实现了低功耗的WiFi系统。2WIFI硬件与射频电路低功耗设计本设计采用LPC2220微控制器作为主机端微控制器,它基于一个支持实时仿真和嵌入跟踪的ARM7TDMI-SCPU。图1WIFI子系统硬件框图BGW200是一款WIFI低功耗系统化封装(SiP)芯片组,具备“主供电单元设计采用了LDO降压芯片,由于BGW200分两机零负荷”性能,MAC

8、通信协议可以利用内置嵌入的ARM7核种电压:射频部分电压范围值(2.7V-3.6V),基带内核电压范围来执行,所以不会对主处理器HOST造成任何负荷。