专利名称：一种基于sopc的无线网桥模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电台自组网通信中的一种简单、经济、实用、可靠的无线网桥模块，不必使用专用芯片及可实现对无线数据的过滤、转发功能，为实现多跳中继以及自组网的实现提供技术基础。
背景技术：
传统的无线网桥的实现往往需要专用芯片，需要设计电路，增加了系统的复杂度； 集成的芯片，导致设计灵活性比较差；额外的电路设计以及芯片的使用增加了成本。
实用新型内容本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供了一种利用 SOPC(可编程片上系统)技术的无线网桥实现方法，具有简单、经济、实用、可靠等优点。本实用新型完全解决了传统的无线网桥设计复杂、灵活性差、成本较高的问题。本实用新型的目的是这样实现的它包括控制器1、RAM存储器2、网口芯片3、电源12，其特征在于其中控制器I的输出端口 I与RAM存储器2的输入端口 I相连；控制器I的输入端口 2与RAM存储器2的输出端口 2相连；控制器I的输出端口 3与网口芯片3的输入端口 I相连；控制器I的输入端口4与网口芯片3的输出端口 2相连。控制器I的输出端口 I输出时序操作控制信号至 RAM存储器2的输入端口 I ;RAM存储器2的输出端口 2将存储的信息返回到控制器I的输入端口 2 ;控制器I的输出端口 3输出时序控制信号至网口芯片3输入端口 I ;网口芯片3 输出端口 2输出解析的以太网数据包至控制器I的输入端口 4 ;电源12输出端+V电压端与各部件相应电源端并接，提供各个部件需要的电源。本实用新型控制器I包括NIOS II处理器模块5、片内双口 RAM存储器6、双口 RAM 存储器管理接口模块7、片外RAM存储器控制模块8、网口芯片控制模块9、以太网数据解析模块10、无线信道数据解析模块11 ;所述的NIOS II处理器模块5输入端口 I与片内双口 RAM存储器6输出端口 I相连，NIOS II处理器模块5输入端口 2与双口 RAM存储器管理接口模块7输出端口 I相连，NIOS II处理器模块5输出端口 3与双口 RAM存储器管理接口模块7输入端口 2相连，NIOS II处理器模块5输入端口 4与片外RAM存储器控制模块 8的输出端口 I相连，NIOS II处理器模块5输出端口 5与片外RAM存储器控制模块8的输入端口 2相连，NIOS II处理器模块5输入端口 6与以太网数据解析模块10输出端口 I 相连，NIOS II处理器模块5输出端口 7与以太网数据解析模块10输入端口 2相连；片内双口 RAM存储器6的输入端口 2与无线信道数据解析模块11的输出端口 I相连；双口 RAM 存储器管理接口模块7的输出端口 3与无线信道数据解析模块11的输入端口 2相连，双口 RAM存储器管理接口模块7的输入端口 4与无线信道数据解析模块11的输出端口 3相连； 片外RAM存储器控制模块8输出端口 3与RAM存储器2的输入端口 I相连，片外RAM存储器控制模块8输入端口 4与RAM存储器2的输出端口 2相连；网口芯片控制模块9的输出端口 I与网口芯片3的输入端口 I相连；以太网数据解析模块10的输入端口 3与网口芯片3 的输出端口 2相连；无线信道数据解析模块11将从无线信道分接下来无线数据中的源MAC 地址，目的MAC地址解析出，在双口 RAM存储器管理接口模块7的控制下将解析出的地址存入片内双口 RAM存储器6中，网口芯片3在网口芯片控制模块9的时序控制下将以太网数据传输到以太网数据解析模块10，以太网数据解析模块10解析出以太网数据中的MAC地址信息，NIOS II处理器模块5通过观察双口 RAM存储器管理接口模块7中的状态信息，将片内双口 RAM存储器6中的数据读入，并将以太网数据解析模块10中的数据读入，进行处理， NIOS II处理器模块5通过片外RAM存储器控制模块8对RAM存储器2进行读写地址表，查找地址表，更新地址表操作。NIOS II处理器模块5、片内双口 RAM存储器6、双口 RAM存储器管理接口模块7、片外RAM存储器控制模块8、网口芯片控制模块9、以太网数据解析模块 10、无线信道数据解析模块11各输入端9脚与电源12输出端+V电压端连接，各输入端10 脚与接地端连接，电源12提供各个模块的工作电压，地端将各个模块接地端。本实用新型相比背景技术具有如下优点I.本实用新型不需要专用的集成芯片，只是在已有的硬件基础上实现，简单可靠。2.本实用新型的主要部分采用已有的大规模现场可编程器件，没有增加额外的硬件设计，增加的成本很低。3.本实用新型主要是软件实现，因此可移植性强。
图I是本实用新型电原理方框图。图2是本实用新型控制器I实施例的电原理图。
具体实施方式
参照图I、图2，本实用新型由控制器I、RAM存储器2、网口芯片3、电源12组成。 图I是本实用新型的电原理方框图，实施例按图I连接线路。其中控制器I的作用是通过端口 I输出RAM存储器2的读写信号、地址、数据信号，通过端口 2输入RAM存储器2存储的MAC地址，通过这两个端口完成对RAM存储器2的读写操作；控制器I通过端口 3完成对网口芯片3的操作时序控制，通过端口 4完成对网口芯片3的以太网数据的输入工作。它由包括NIOS II处理器模块5、片内双口 RAM存储器6、双口 RAM存储器管理接口模块7、片外RAM存储器控制模块8、网口芯片控制模块9、以太网数据解析模块10、无线信道数据解析模块11组成。实施例控制器I采用美国Altera公司生产Cyclone II系列FPGA芯片制作。图2是本实用新型控制器I的电原理图，实施例按图2连接线路。NIOS II处理器模块5的作用是完成以太网数据的收发、基于TDD的轮询方式接入算法、MAC地址表的学习维护、无线数据的收发、无线数据的过滤与转发；片内双口 RAM存储器6用来存储以太网数据的MAC地址，以供NIOS II处理器模块5调度使用；双口 RAM存储器管理接口模块7用于完成NIOS II处理器模块5和无线信道数据解析模块11组成对片内双口 RAM存储器6的操作控制；片外RAM存储器控制模块8用于完成NIOS II处理器模块5对RAM存储器2的读写操作控制；、网口芯片控制模块9完成对网口芯片的时序控制功能；以太网数据解析模块10完成对以太网数据MAC地址的解析功能；无线信道数据解析模块11完成对无线数据的MAC地址解析功能。实例实施采用一块美国Altera公司生产 Cyclone II系列FPGA芯片制作。RAM存储器2用于存储MAC地址表，以供控制器I完成新MAC地址表项的添加、删除、查找等工作使用。实例实施采用IDT公司的IDI71V416S15PHI集成芯片实现。本实用新型中网口芯片3接收来自控制器I输出的时序控制信号，由端口 2输出给控制器I以太网数据。实施例采用INTEL公司的LXT971ALE集成芯片实现。本实用新型电源12提供整个电调滤波器自动化定标电路的直流工作电压，实施例采用市售通用集成稳压直流电源块制作，其输出+V电压为+3. 3V供电电流为5A。本实用新型简要工作原理如下控制器I将网口芯片3输入的以太网数据进行收发以及解析处理，并将解析出的 MAC地址存入RAM存储器2中，并定期进行MAC地址表学习维护工作；控制器I将无线数据进行解析，根据解析出的MAC地址与本地MAC地址表中的地址比较，从而完成过滤转发工作；控制器I完成基于TDD的轮询方式接入算法。本实用新型安装结构如下把图1，图2中所有电路器件安装在一块长、宽为90X90mm的印制板上，组装成本
实用新型发明。
权利要求1.一种基于SOPC的无线网桥模块，包括控制器⑴、RAM存储器(2)、网口芯片(3)和电源(12)，其特征在于所述的控制器(I)的输出端口 I输出时序操作控制信号至RAM存储器⑵的输入端口 I ;RAM存储器⑵的输出端口 2将存储的信息返回到控制器⑴的输入端口 2 ;控制器⑴的输出端口 3输出时序控制信号至网口芯片(3)输入端口 I ;网口芯片⑶输出端口 2输出解析的以太网数据包至控制器⑴的输入端口 4 ;电源(12)输出端 +V电压端与各部件相应电源端并接，提供各个部件需要的电源。
2.根据权利要求I所述的一种基于SOPC的无线网桥模块，其特征在于控制器(I)包括NIOS II处理器模块(5)、片内双口 RAM存储器￠)、双口 RAM存储器管理接口模块(7)、 片外RAM存储器控制模块(8)、网口芯片控制模块(9)、以太网数据解析模块(10)和无线信道数据解析模块(11);所述的NIOS II处理器模块(5)输入端口 I与片内双口 RAM存储器(6)输出端口I相连，NIOS II处理器模块(5)输入端口 2与双口 RAM存储器管理接口模块(7)输出端口I相连，NIOS II处理器模块(5)输出端口 3与双口 RAM存储器管理接口模块(7)输入端口 2相连，NIOS II处理器模块(5)输入端口 4与片外RAM存储器控制模块(8) 的输出端口 I相连，NIOS II处理器模块(5)输出端口 5与片外RAM存储器控制模块(8) 的输入端口 2相连，NIOS II处理器模块(5)输入端口 6与以太网数据解析模块(10)输出端口 I相连，NIOS II处理器模块(5)输出端口 7与以太网数据解析模块(10)输入端口 2 相连；片内双口 RAM存储器(6)的输入端口 2与无线信道数据解析模块(11)的输出端口 I 相连；双口 RAM存储器管理接口模块(7)的输出端口 3与无线信道数据解析模块(11)的输入端口 2相连，双口 RAM存储器管理接口模块(7)的输入端口 4与无线信道数据解析模块(11)的输出端口3相连；片外RAM存储器控制模块⑶输出端口 3与RAM存储器⑵的输入端口 I相连，片外RAM存储器控制模块(8)输入端口 4与RAM存储器(2)的输出端口 2 相连；网口芯片控制模块(9)的输出端口 I与网口芯片(3)的输入端口 I相连；以太网数据解析模块(10)的输入端口 3与网口芯片(3)的输出端口 2相连；无线信道数据解析模块(11)将从无线信道分接下来无线数据中的源MAC地址，目的 MAC地址解析出，在双口 RAM存储器管理接口模块(7)的控制下将解析出的地址存入片内双口 RAM存储器(6)中；网口芯片(3)在网口芯片控制模块(9)的时序控制下将以太网数据传输到以太网数据解析模块(10)，以太网数据解析模块(10)解析出以太网数据中的MAC 地址信息；NI0S II处理器模块(5)通过观察双口 RAM存储器管理接口模块(7)中的状态信息，将片内双口 RAM存储器(6)中的数据读入，并将以太网数据解析模块(10)中的数据读入，进行处理，NIOS II处理器模块(5)通过片外RAM存储器控制模块(8)对RAM存储器(2)进行读写地址表，查找地址表，更新地址表操作；NI0S II处理器模块(5)、片内双口 RAM 存储器￠)、双口 RAM存储器管理接口模块(7)、片外RAM存储器控制模块(8)、网口芯片控制模块(9)、以太网数据解析模块(10)、无线信道数据解析模块(11)各输入端9脚与电源(12)输出端+V电压端连接，各输入端10脚与接地端连接，电源(12)提供各个模块的工作电压，地端将各个模块接地端。
专利摘要本实用新型公开了一种基于SOPC的无线网桥模块。它由控制器、RAM存储器、网口芯片、电源等部件组成。它采用SOPC软件方法实现以太网数据的收发、无线数据的收发、以及无线网桥协议的实现，具备网桥的过滤、转发功能，并防止网络回环的产生，进而实现了电台自组网中多跳中继的功能。具有实现简单、可移植性强、性能稳定可靠、经济适用等优点。在电台自组网通信中有着比较广泛的应用前途。
文档编号H04W92/02GK202353828SQ201120366009
公开日2012年7月25日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者杨喜光 申请人:中国电子科技集团公司第五十四研究所