基于S3C2410的井下WiFi便携终端的设计(2)

对于ＷｉＦｉ模块，由于需要支持移动的ＶｏＩＰ业务，因此对服务质量、安全和漫游功能都有较高的要求。这就需要模块能够支持相应的ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ和８０２．１１ｉ等协议。经过大量选型和比较，选择了Ｗｉｓｔｒｏｎ公司的ＤＲＣＭ－８１模块。该模块采用了

Ｌｉｎｕｘ版本为韩国ＭＩＺＩ公司为Ｓ３Ｃ２４１０处理器开发的板极

ＢＳＰ包，根据我们的硬件作了相应修改，包括Ｉ／Ｏ端口的调用、

存储单元的配置以及键盘和ＬＣＤ的驱动。Ｌｉｎｕｘ对无线局域网有着很好的支持，其驱动都是基于ＰＣＭＣＩＡ／ＣＦ层的底层驱动。所以在进行驱动开发时，首先要配置并编译Ｌｉｎｕｘ的内核，使其支持ＰＣＭＣＩＡ／ＣＦ卡以及无线局域网。ＤＲＣＭ－８１模块支持

技术创新

Ｌｉｎｕｘ驱动，我们需要将驱动程序源码针对我们的终端环境进

行交叉编译，生成适用于ＡＲＭ的驱动程序模块，然后在终端的

Ｌｉｎｕｘ中加载模块，再用Ｌｉｎｕｘ下的无线局域网工具命令ｉｗｃｏｎ－ｆｉｇ和ｉｗｐｒｉｖ进行配置。

４．２ＳＩＰ协议栈

对于ＳＩＰ协议栈的实现，我们选择了Ｏｓｉｐ２和ｅＸｏｓｉｐ作为我们的ＳＩＰ协议栈来完成应用程序的开发，同时按ｅＸｏｓｉｐ的推荐采用ｏＲＴＰ协议栈来作为实时传输协议。Ｏｓｉｐ２是按照

ＲＦＣ３２６１（ＳＩＰ）和ＲＦＣ２３２７（ＳＤＰ）标准，并使用标准ｃ编写的开放

源代码一个ＳＩＰ协议栈。ｏＳＩＰ协议栈结构简单而小巧，它并不提供高层的ＳＩＰ会话控制的ＡＰＩ，它主要提供一些解析ＳＩＰ／ＳＤＰ消息的ＡＰＩ和事务处理的状态机，它具有短小简洁的特点，专注于ｓｉｐ底层解析使得它的效率比较高。ｅＸｏｓｉｐ是Ｏｓｉｐ２的一个扩展协议集，它部分封装了Ｏｓｉｐ２协议栈，使得它更容易被使用。ｅＸｏｓｉｐ增加了ｃａｌｌ、ｄｉａｌｏｇ、ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ、ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ等过程的解析，使得实用性更强。Ｏｓｉｐ２支持ＲＦＣ３２６１和ＲＦＣ３２６５定义的ｓｉｐ协议消息，支持ＭＤ５加解密算法。支持Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ、

Ｍａｒｖｅｌｌｃｈｉｐｓｅｔ方案，由于它支持Ｃｈｉｐｓｅｔ解决方案，支持ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ标准并兼容８０２．１１ｂ，支持８０２．１１ｅ，配有标准ＣＦ接口，

支持ＡｄＨｏｃ和Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ模式，支持漫游、ＷＥＰＫｅｙ、ＷｉＦｉ保护接入、８０２．１ｘ鉴权以及加密和Ｌｉｎｕｘ驱动等优点。

对于环境监测功能，由于Ｓ３Ｃ２４１０本身具有Ａ／Ｄ转换，因此可根据需要监测的对象设计外围检测电路，得到电信号后送入２４１０的ＡＤＣ接口，然后由程序控制发送数据到监控中心并ＰＬＣ技术应用２００例》

ｗｗｗ＿ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅ和ｐｒｏｘｙ＿ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅ。Ｏｓｉｐ２基于ＲＦＣ３２６１、ＲＦＣ３２６４和ＲＦＣ３２６５的ｓｉｐ协议描述过程，围绕ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ这一层来实现ｓｉｐ的解析。

邮局订阅号：８２－９４６３６０元／年－

１８７－

基于S3C2410的井下WiFi便携终端的设计

ＡＲＭ开发与应用

中文核心期刊《微计算机信息》（嵌入式与ＳＯＣ）２００７年第２３卷第４－２期

Ｏｓｉｐ２通过ｅＸｏｓｉｐ实现了为单个终端的功能，ｅＸｏｓｉｐ使用定时轮循的方式调用Ｏｓｉｐ２的ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ处理函数，这部分是协议栈运转的核心。透过添加／读取ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ消息管道的方式，驱动ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ的状态机，使得来自远端的ｓｉｐ信令能汇报给调用程序，来自调用程序的反馈能通过ｓｉｐ信令回传给远端。

４．３应用程序开发

应用程序的开发是基于Ｌｉｎｕｘ的编程，基于Ｒｅｄｈａｔ９．０的宿主机进行程序的编写，进行交叉编译后，烧写到终端的Ｌｉｎｕｘ

文件系统上，通过对终端上启动配置文件的修改，设置程序的运行。终端上电后，自动装载并启动Ｌｉｎｕｘ操作系统，然后启动

ＡＤＣ口获取环境数据，然后将数据通过ＷｉＦｉ模块发送到地面

服务器，同时在ＬＣＤ上显示，当数据超出了预先设定的门限值时，发出声音告警。

５结论

本文设计开发的基于ＷｉＦｉ技术的井下智能终端通过采用高性能的嵌入式微处理器Ｓ３Ｃ２４１０和功能稳定强大的Ｌｉｎｕｘ操作系统作为软件平台，并利用了ＷｉＦｉ无线局域网技术和ＶｏＩＰ语音处理技术。将多种井下设备的功能集于一身，是一种新型的井下信息设备，各项功能都已经通过试验，通话时语音清晰，无明显延迟，可以满足井下生产应用的需要。同时终端还具有良好的可扩展性。如可开发井下的地理信息系统，结合对定位信息的本地处理，可做导航使用，还可以增加摄像头，实现对图像乃至视频信号的实时采集与传输。

本文作者创新点是针对井下信息设备各成体系、维护困难的问题，以ＡＲＭ嵌入式微处理器为核心设计了系统的硬件电路，采用ＷｉＦｉ模块实现无线局域网的接入，设计了一种基于

ＷｉＦｉ模块连接网络，再执行应用程序。应用程序的开发分为电

话程序、定位信息发送和环境数据处理三个程序模块。由于采用Ｌｉｎｕｘ的多线程机制三个程序模块可同时运行。电话程序包括呼叫处理和编解码两部分。编解码采用ＰＣＭμ律格式的编码格式。呼叫处理主要通过对ｅＸｏｓｉｐ的ＡＰＩ的调用实现，ｅＸ－

ｏｓｉｐ初始化后会生成一个状态机，通过对状态机事件的轮询获

取ＳＩＰ消息，如果来话，则播放提示音并在ＬＣＤ上显示，得到按键确认后，调用ｅＸｏｓｉｐ＿ａｎｓｗｅｒ＿ｃａｌｌ（）函数来建立通话，如拒绝通

技术创新

话或超过一分钟无确认，则中止呼叫。当主动呼叫时，根据键盘输入的内容，调用ｅＸｏｓｉｐ＿ｂｕｉｌｄ＿ｉｎｉｔｉａｌ＿ｉｎｖｉｔｅ（）函数和ｅＸｏｓｉｐ＿ｉｎｉ－

ＷｉＦｉ技术的多功能便携终端，可实现ＶｏＩＰ语音通话、人员定

位、环境监测等多种功能。

ｔｉａｔｅ＿ｃａｌｌ（）函数进行呼叫和通话。在要结束呼叫时，调用ｅＸ－

ｏｓｉｐ＿ｔｅｒｍｉｎａｔｅ＿ｃａｌｌ（）函数来中止呼叫。软件流程如图２所示。

参考文献

［１］韩晓冰，孙弋，雷文礼．现代无线通信技术在煤炭生产中的应用［Ｊ］．西安科技大学２００６年学术大会论文集，２００６：２９０－２９３［２］ＨＴＴＰ：／／ｓｔａｎｄａｒｄｓ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／ｇｅｔｉｅｅｅ８０２／８０２．１１．ｈｔｍｌ

孙精科．ＶｏＩＰ技术分析与系统设计［Ｍ］．北京：人民邮［３］张登银，电出版社，２００３

［４］ＳＡＭＳＵＮＧＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ．ＵＳＥＲ’ＭＡＮＵＡＬｆｏｒＳ３Ｃ２４１０，２００３

［５］李小伟，张开如．基于ＡＲＭ嵌入式处理器的便携式瓦斯探测

仪的设计［Ｊ］．煤矿机械，２００６，２７（５）：２８－３０

陈虎．ＰＬＣ的人机接口与编程［微计算机信息，２００５，［６］吴振纲，Ｊ］８－１：２１－２３

作者简介：王树奇（１９７４－），男，陕西大荔人，西安科技大学通信与信息工程学院讲师，在职博士，主要研究方向为通信与信息系统和矿山安全中的信息处理技术。

Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＷａｎｇＳｈｕ－ｑｉ（１９７４－），Ｍａｌｅ，Ｓｈａａｎｘｉｄａｌｉ …… 此处隐藏：1646字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……