Архитектура и интерфейс WiFi модуля W24

Модуль W24 построен на базе чипсета беспроводной сети WiFi Marvell 88W8686 802.11b/g. Цифровой блок WiFi модуля W24 (рис. 2) содержит: микроконтроллер, интерфейсы USB/UART, 1 Мбайт флэш-памяти и цифровые линии ввода/вывода. Цифровые линии служат, в частности, для индикации обнаружения коллизий с Bluetooth. Тактирование микроконтроллера выполняется с помощью кварцевого резонатора частотой 12 МГц. Радиочастотный блок тактируется кварцевым резонатором частотой 25 МГц и включает следующие компоненты: усилитель высокочастотного аналогового сигнала, приемопередатчик, схему управления, антенный разъем, согласующий преобразователь, а также MAC процессор и энергонезависимую память.

В состав W24 входит 8-разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), анализирующий напряжение на аналоговом входе. Реализован следующий принцип срабатывания: при повышении/понижении заранее заданных уровней происходит индикация с помощью линий GPIO. Задаются значения параметров ADCL (Low) и ADCD (Delta). Если текущее значение напряжения превышает сумму ADCL+ADCD, то сигнал на цифровой линии, указываемой в параметре ADCP, принимает значение 1. Если измеряемое значение ниже ADCL, то сигнал устанавливается равным 0. Параметр ADCT (Time) задает интервал срабатывания выходного сигнала АЦП. С помощью команды AT+iRP19 имеется возможность немедленного считывания результата преобразования.

Модуль W24 может использоваться отдельно или совместно с GSM/GPRS-модемом G24(J) в виде компактной сборки — стековая конфигурация (рис. 3). Для соединения с хост-платой применяется 70-контактный разъем [7], расположенный в нижней части WiFi модуля. Второй 70-контактный разъем расположен в верхней части модуля W24, он аналогичен разъему на хост-плате и необходим для соединения с модемом. Размер WiFi модуля: 45,2×24,4×7,25 мм.

W24 содержит 3 независимых интерфейса: UART1, UART2, USB 2.0. Первичный последовательный порт UART1 имеет 8 линий и предназначен для передачи команд AT+i и WiFi данных, а также для связи с модулем G24 и обновления программного обеспечения. Данный порт поддерживает стандартные значения настроек скорости передачи данных от 2400 до 230 400 бит/с, а также высокоскоростные — 1; 1,5 и 3 Мбит/с.

Пропускная способность WiFi модуля W24 зависит от типа используемого интерфейса и ограничений, которые накладывают механизмы защиты. При организации обмена данными по интерфейсу UART скорость обмена данными при отключенной защите составляет 400 кбит/с (upload) и 1000 кбит/с (download), при включенной защите — 100 и 300 кбит/с. W24 также имеет интерфейс USB 2.0 Full Speed без поддержки функций HOST/HUB, который может быть использован для связи с ПК. В стековой конфигурации данный интерфейс может быть задействован для обмена данными между W24 и G24. Для этой цели предусмотрена команда AT+iHIF.

Использование интерфейса USB и отключение защиты обеспечит одинаковую скорость приема/отправки беспроводных данных, равную 800 кбит/с. Включение механизмов защиты приводит к скоростям, которые аналогичны при использовании порта UART.

Вывод

В статье рассмотрены основные технические характеристики и конструктивные особенности WiFi модуля W24. Уделено внимание набору web-сервисов. Отмечены возможности совместного использования WiFi модулей W24 c GSM/GPRS-модемами G24. Наличие различных режимов энергосбережения в модуле W24 позволяет минимизировать потребление энергии. С другой стороны, сравнительно высокая скорость передачи данных по WiFi интерфейсу обеспечивает возможность использования модуля в приложениях для передачи изображений, а также аудио и видео в режиме реального времени. Поддержка современных протоколов защиты информации со стороны W24 обеспечивает безопасность передаваемых данных. WiFi модуль W24 компании Motorola рекомендуется применять как в совместных решениях c GSM/GPRS-модемами G24, так и отдельно под управлением стандартных AT+i команд, а также совместно с модемом G24-J под управлением Java. Тестирование модулей W24 и G24 удобно производить с помощью отладочного средства «W24 Developer Kit», которое разработано специально для поддержки совместного использования W24 и G24 [9].