專利名稱：一種基于sopc的無線網橋模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電臺自組網通信中的一種簡單、經濟、實用、可靠的無線網橋模塊，不必使用專用芯片及可實現對無線數據的過濾、轉發功能，為實現多跳中繼以及自組網的實現提供技術基礎。
背景技術：
傳統的無線網橋的實現往往需要專用芯片，需要設計電路，增加了系統的復雜度； 集成的芯片，導致設計靈活性比較差；額外的電路設計以及芯片的使用增加了成本。
實用新型內容本實用新型的目的在于避免上述背景技術中的不足之處而提供了一種利用 SOPC(可編程片上系統)技術的無線網橋實現方法，具有簡單、經濟、實用、可靠等優點。本實用新型完全解決了傳統的無線網橋設計復雜、靈活性差、成本較高的問題。本實用新型的目的是這樣實現的它包括控制器1、RAM存儲器2、網口芯片3、電源12，其特征在于其中控制器I的輸出端口 I與RAM存儲器2的輸入端口 I相連；控制器I的輸入端口 2與RAM存儲器2的輸出端口 2相連；控制器I的輸出端口 3與網口芯片3的輸入端口 I相連；控制器I的輸入端口4與網口芯片3的輸出端口 2相連。控制器I的輸出端口 I輸出時序操作控制信號至 RAM存儲器2的輸入端口 I ;RAM存儲器2的輸出端口 2將存儲的信息返回到控制器I的輸入端口 2 ;控制器I的輸出端口 3輸出時序控制信號至網口芯片3輸入端口 I ;網口芯片3 輸出端口 2輸出解析的以太網數據包至控制器I的輸入端口 4 ;電源12輸出端+V電壓端與各部件相應電源端并接，提供各個部件需要的電源。本實用新型控制器I包括NIOS II處理器模塊5、片內雙口 RAM存儲器6、雙口 RAM 存儲器管理接口模塊7、片外RAM存儲器控制模塊8、網口芯片控制模塊9、以太網數據解析模塊10、無線信道數據解析模塊11 ;所述的NIOS II處理器模塊5輸入端口 I與片內雙口 RAM存儲器6輸出端口 I相連，NIOS II處理器模塊5輸入端口 2與雙口 RAM存儲器管理接口模塊7輸出端口 I相連，NIOS II處理器模塊5輸出端口 3與雙口 RAM存儲器管理接口模塊7輸入端口 2相連，NIOS II處理器模塊5輸入端口 4與片外RAM存儲器控制模塊 8的輸出端口 I相連，NIOS II處理器模塊5輸出端口 5與片外RAM存儲器控制模塊8的輸入端口 2相連，NIOS II處理器模塊5輸入端口 6與以太網數據解析模塊10輸出端口 I 相連，NIOS II處理器模塊5輸出端口 7與以太網數據解析模塊10輸入端口 2相連；片內雙口 RAM存儲器6的輸入端口 2與無線信道數據解析模塊11的輸出端口 I相連；雙口 RAM 存儲器管理接口模塊7的輸出端口 3與無線信道數據解析模塊11的輸入端口 2相連，雙口 RAM存儲器管理接口模塊7的輸入端口 4與無線信道數據解析模塊11的輸出端口 3相連； 片外RAM存儲器控制模塊8輸出端口 3與RAM存儲器2的輸入端口 I相連，片外RAM存儲器控制模塊8輸入端口 4與RAM存儲器2的輸出端口 2相連；網口芯片控制模塊9的輸出端口 I與網口芯片3的輸入端口 I相連；以太網數據解析模塊10的輸入端口 3與網口芯片3 的輸出端口 2相連；無線信道數據解析模塊11將從無線信道分接下來無線數據中的源MAC 地址，目的MAC地址解析出，在雙口 RAM存儲器管理接口模塊7的控制下將解析出的地址存入片內雙口 RAM存儲器6中，網口芯片3在網口芯片控制模塊9的時序控制下將以太網數據傳輸到以太網數據解析模塊10，以太網數據解析模塊10解析出以太網數據中的MAC地址信息，NIOS II處理器模塊5通過觀察雙口 RAM存儲器管理接口模塊7中的狀態信息，將片內雙口 RAM存儲器6中的數據讀入，并將以太網數據解析模塊10中的數據讀入，進行處理， NIOS II處理器模塊5通過片外RAM存儲器控制模塊8對RAM存儲器2進行讀寫地址表，查找地址表，更新地址表操作。NIOS II處理器模塊5、片內雙口 RAM存儲器6、雙口 RAM存儲器管理接口模塊7、片外RAM存儲器控制模塊8、網口芯片控制模塊9、以太網數據解析模塊 10、無線信道數據解析模塊11各輸入端9腳與電源12輸出端+V電壓端連接，各輸入端10 腳與接地端連接，電源12提供各個模塊的工作電壓，地端將各個模塊接地端。本實用新型相比背景技術具有如下優點I.本實用新型不需要專用的集成芯片，只是在已有的硬件基礎上實現，簡單可靠。2.本實用新型的主要部分采用已有的大規模現場可編程器件，沒有增加額外的硬件設計，增加的成本很低。3.本實用新型主要是軟件實現，因此可移植性強。
圖I是本實用新型電原理方框圖。圖2是本實用新型控制器I實施例的電原理圖。
具體實施方式
參照圖I、圖2，本實用新型由控制器I、RAM存儲器2、網口芯片3、電源12組成。 圖I是本實用新型的電原理方框圖，實施例按圖I連接線路。其中控制器I的作用是通過端口 I輸出RAM存儲器2的讀寫信號、地址、數據信號，通過端口 2輸入RAM存儲器2存儲的MAC地址，通過這兩個端口完成對RAM存儲器2的讀寫操作；控制器I通過端口 3完成對網口芯片3的操作時序控制，通過端口 4完成對網口芯片3的以太網數據的輸入工作。它由包括NIOS II處理器模塊5、片內雙口 RAM存儲器6、雙口 RAM存儲器管理接口模塊7、片外RAM存儲器控制模塊8、網口芯片控制模塊9、以太網數據解析模塊10、無線信道數據解析模塊11組成。實施例控制器I采用美國Altera公司生產Cyclone II系列FPGA芯片制作。圖2是本實用新型控制器I的電原理圖，實施例按圖2連接線路。NIOS II處理器模塊5的作用是完成以太網數據的收發、基于TDD的輪詢方式接入算法、MAC地址表的學習維護、無線數據的收發、無線數據的過濾與轉發；片內雙口 RAM存儲器6用來存儲以太網數據的MAC地址，以供NIOS II處理器模塊5調度使用；雙口 RAM存儲器管理接口模塊7用于完成NIOS II處理器模塊5和無線信道數據解析模塊11組成對片內雙口 RAM存儲器6的操作控制；片外RAM存儲器控制模塊8用于完成NIOS II處理器模塊5對RAM存儲器2的讀寫操作控制；、網口芯片控制模塊9完成對網口芯片的時序控制功能；以太網數據解析模塊10完成對以太網數據MAC地址的解析功能；無線信道數據解析模塊11完成對無線數據的MAC地址解析功能。實例實施采用一塊美國Altera公司生產 Cyclone II系列FPGA芯片制作。RAM存儲器2用于存儲MAC地址表，以供控制器I完成新MAC地址表項的添加、刪除、查找等工作使用。實例實施采用IDT公司的IDI71V416S15PHI集成芯片實現。本實用新型中網口芯片3接收來自控制器I輸出的時序控制信號，由端口 2輸出給控制器I以太網數據。實施例采用INTEL公司的LXT971ALE集成芯片實現。本實用新型電源12提供整個電調濾波器自動化定標電路的直流工作電壓，實施例采用市售通用集成穩壓直流電源塊制作，其輸出+V電壓為+3. 3V供電電流為5A。本實用新型簡要工作原理如下控制器I將網口芯片3輸入的以太網數據進行收發以及解析處理，并將解析出的 MAC地址存入RAM存儲器2中，并定期進行MAC地址表學習維護工作；控制器I將無線數據進行解析，根據解析出的MAC地址與本地MAC地址表中的地址比較，從而完成過濾轉發工作；控制器I完成基于TDD的輪詢方式接入算法。本實用新型安裝結構如下把圖1，圖2中所有電路器件安裝在一塊長、寬為90X90mm的印制板上，組裝成本
實用新型發明。
權利要求1.一種基于SOPC的無線網橋模塊，包括控制器⑴、RAM存儲器(2)、網口芯片(3)和電源(12)，其特征在于所述的控制器(I)的輸出端口 I輸出時序操作控制信號至RAM存儲器⑵的輸入端口 I ;RAM存儲器⑵的輸出端口 2將存儲的信息返回到控制器⑴的輸入端口 2 ;控制器⑴的輸出端口 3輸出時序控制信號至網口芯片(3)輸入端口 I ;網口芯片⑶輸出端口 2輸出解析的以太網數據包至控制器⑴的輸入端口 4 ;電源(12)輸出端 +V電壓端與各部件相應電源端并接，提供各個部件需要的電源。
2.根據權利要求I所述的一種基于SOPC的無線網橋模塊，其特征在于控制器(I)包括NIOS II處理器模塊(5)、片內雙口 RAM存儲器￠)、雙口 RAM存儲器管理接口模塊(7)、 片外RAM存儲器控制模塊(8)、網口芯片控制模塊(9)、以太網數據解析模塊(10)和無線信道數據解析模塊(11);所述的NIOS II處理器模塊(5)輸入端口 I與片內雙口 RAM存儲器(6)輸出端口I相連，NIOS II處理器模塊(5)輸入端口 2與雙口 RAM存儲器管理接口模塊(7)輸出端口I相連，NIOS II處理器模塊(5)輸出端口 3與雙口 RAM存儲器管理接口模塊(7)輸入端口 2相連，NIOS II處理器模塊(5)輸入端口 4與片外RAM存儲器控制模塊(8) 的輸出端口 I相連，NIOS II處理器模塊(5)輸出端口 5與片外RAM存儲器控制模塊(8) 的輸入端口 2相連，NIOS II處理器模塊(5)輸入端口 6與以太網數據解析模塊(10)輸出端口 I相連，NIOS II處理器模塊(5)輸出端口 7與以太網數據解析模塊(10)輸入端口 2 相連；片內雙口 RAM存儲器(6)的輸入端口 2與無線信道數據解析模塊(11)的輸出端口 I 相連；雙口 RAM存儲器管理接口模塊(7)的輸出端口 3與無線信道數據解析模塊(11)的輸入端口 2相連，雙口 RAM存儲器管理接口模塊(7)的輸入端口 4與無線信道數據解析模塊(11)的輸出端口3相連；片外RAM存儲器控制模塊⑶輸出端口 3與RAM存儲器⑵的輸入端口 I相連，片外RAM存儲器控制模塊(8)輸入端口 4與RAM存儲器(2)的輸出端口 2 相連；網口芯片控制模塊(9)的輸出端口 I與網口芯片(3)的輸入端口 I相連；以太網數據解析模塊(10)的輸入端口 3與網口芯片(3)的輸出端口 2相連；無線信道數據解析模塊(11)將從無線信道分接下來無線數據中的源MAC地址，目的 MAC地址解析出，在雙口 RAM存儲器管理接口模塊(7)的控制下將解析出的地址存入片內雙口 RAM存儲器(6)中；網口芯片(3)在網口芯片控制模塊(9)的時序控制下將以太網數據傳輸到以太網數據解析模塊(10)，以太網數據解析模塊(10)解析出以太網數據中的MAC 地址信息；NI0S II處理器模塊(5)通過觀察雙口 RAM存儲器管理接口模塊(7)中的狀態信息，將片內雙口 RAM存儲器(6)中的數據讀入，并將以太網數據解析模塊(10)中的數據讀入，進行處理，NIOS II處理器模塊(5)通過片外RAM存儲器控制模塊(8)對RAM存儲器(2)進行讀寫地址表，查找地址表，更新地址表操作；NI0S II處理器模塊(5)、片內雙口 RAM 存儲器￠)、雙口 RAM存儲器管理接口模塊(7)、片外RAM存儲器控制模塊(8)、網口芯片控制模塊(9)、以太網數據解析模塊(10)、無線信道數據解析模塊(11)各輸入端9腳與電源(12)輸出端+V電壓端連接，各輸入端10腳與接地端連接，電源(12)提供各個模塊的工作電壓，地端將各個模塊接地端。
專利摘要本實用新型公開了一種基于SOPC的無線網橋模塊。它由控制器、RAM存儲器、網口芯片、電源等部件組成。它采用SOPC軟件方法實現以太網數據的收發、無線數據的收發、以及無線網橋協議的實現，具備網橋的過濾、轉發功能，并防止網絡回環的產生，進而實現了電臺自組網中多跳中繼的功能。具有實現簡單、可移植性強、性能穩定可靠、經濟適用等優點。在電臺自組網通信中有著比較廣泛的應用前途。
文檔編號H04W92/02GK202353828SQ201120366009
公開日2012年7月25日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者楊喜光 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所