基于Hi3510开发板嵌入式系统下USB无线网卡的移植

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１引言

随着计算机网络的不断发展，无线网络以其架设方便快捷通信安全可靠的优势得到越来越多的研究和关注。本项目开发的无线网卡移植是安防视频通信系统中的一个子项目，在Ｈｉ３５１０视频评估板上实现无线通信的功能。由于该项目是在嵌入式ｌｉｎｕｘ系统下开发，存储设备等都采用ＵＳＢ接口，这样方便了设备的外延性和可操作性。

无线网卡移植所需软件主要包含以下几个部分：ＷｉｒｅｌｅｓｓＥｘｔｅｎｓｉｏｎ，网卡驱动，ＳＳＰ接口程序，运行在网卡上的程序。其中运行在无线网卡上的程序，由厂商以ｆｉｒｍｗａｒｅ的形式提供。软件结构如图１所示。

图１ｆｉｒｍｗａｒｅ软件结构图

网络设备驱动大致可分为四个层次，从上到下分别为网络协议接口层，网络设备接口层，设备驱动功能层，以及网络设备媒介层。无线网卡驱动属于设备驱动功能层，可以将其大致分为接口和协议处理两部分。无线网卡驱动程序的体系结构如图２所示。

图２无线网卡驱动程序的体系结构

２嵌入式终端硬件系统结构

嵌入式硬件系统以海思公司的Ｈｉ３５１０视频评估版为介质，评估版上是ＡＲＭ９微处理器核心。Ｈｉ３５１０的内部逻辑框图如图３所示。

ＵＳＢ无线网卡选用了Ｄｌｉｎｋ公司生产的ＤＷＬ－Ｇ１２２ＵＳＢ２．０型号无线网卡进行开发。

图３Ｈｉ３５１０的内部逻辑框图

３Ｍａｋｅｆｉｌｅ文件的改进

３．１什么是ｍａｋｅｆｉｌｅ

ｍａｋｅｆｉｌｅ关系到整个工程的编译规则。一个工程的源文件不计其数，按照类型、功能的不同，模块分别放在若干个目录中，ｍａｋｅｆｉｌｅ定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至进行更复杂的功能操作，因此ｍａｋｅｆｉｌｅ就像一个ｓｈｅｌｌ脚本一样，其中也可以执行操作系统的命令。

３．２ｍａｋｅｆｉｌｅ的优点

ｍａｋｅｆｉｌｅ的优点是“自动化编译”，一旦写好，只需要使用ｍａｋｅ命令，整个工程就会自动编译，极大的提高了软件开发的效率。ｍａｋｅ是一个命令工具，用来解释ｍａｋｅｆｉｌｅ中指令的命令工具，大多数的ＩＤＥ都有这个命令。比如：Ｄｅｐｈｉ的ｍａｋｅ，Ｖｉｓｕ－ａｌＣ＋＋的ｎｍａｋｅ，Ｌｉｎｕｘ下ＧＮＵ的ｍａｋｅ。Ｍａｋｅｆｉｌｅ都成为在工程方面的编译方法。

３．３ｍａｋｅｆｉｌｅ的改进

由于本项目所使用的驱动程序是由厂商提供，因此需要修改ｍａｋｅｆｉｌｅ文件的相关语句，使其适合编译到系统的内核中。

首先需要修改驱动程序的ｍａｋｅｆｉｌｅ，设置系统的内核位置和编译选项。删除文件中ｍｏｄｕｌｅｓ选项，将原来的ａｒｍ编译项改成ｍｏｄｕｌｅｓ，这样编译的才是ｆｏｒＡＲＭ版本的驱动模块。

其次，修改文件中指定的交叉编译工具。删除以前的编译工具，使用厂商提供的ＳＤＫ开发包中的ａｒｍ－ｌｉｎｕｘ－ｕｃｌｉｂｃ－ｇｃｃ工具。

４系统的配置

４．１内核的修改配置

为了实现在嵌入式系统中的无线通信，需要在系统内核中添加支持无线网卡的ＷｉｒｅｌｅｓｓＥｘｔｅｎｓｉｏｎ支持。在Ｌｉｎｕｘ操作系统里有一个通用的接口层ＷｉｒｅｌｅｓｓＥｘｔｅｎｓｉｏｎ，上层的应用是通过这个接口层来访问驱动的，无线网卡的驱动也是依赖于ＷｉｒｅｌｅｓｓＥｘｔｅｎｓｉｏｎ的。要移植厂家的无线网卡驱动包，必须先将这部分内容编译进Ｌｉｎｕｘ内核。具体方法如下：

步骤一：进入主机ｌｉｎｕｘ内核源码根目录，运行ｍａｋｅｍｅｎｕ－ｃｏｎｆｉｇ，进入“内核编译选项配置”界面。

步骤二：在该界面做如下选择：

ＤｅｖｉｃｅＤｒｉｖｅｒｓ→

Ｎｅｔｗｏｒｋｄｅｖｉｃｅｓｕｐｐｏｒｔ→（下转第２５页）

基于Ｈｉ３５１０开发板嵌入式系统下ＵＳＢ无线网卡的移植

国防科技大学计算机学院马春来尹俊文

［摘要］为了在嵌入式系统中增加无线通信的功能，建立嵌入式系统的无线网络，可以使用无线网卡。本文介绍了

在嵌入式ｌｉｎｕｘ系统下ＵＳＢ接口无线网卡驱动程序移植的实现。该设计根据ｌｉｎｕｘｏｐｅｎｓｏｕｒｃｅ的原则，选择具有

ＧＰＬ的自由驱动进行。本设计通过对ｍａｋｅｆｉｌｅ文件的修改，交叉编译命令和内核配置的改进，成功实现了ＵＳＢ无线

网卡驱动程序的移植。本项目已应用于安防视频通信系统的研发项目中。

［关键词］ｍａｋｅｆｉｌｅ无线网卡交叉编译内核配置

作者简介：马春来：女，硕士研究生，研究方向为多媒体；尹俊文：男，副教授，硕士生导师，研究方向为高级操作系统、多媒体等。

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科技信息

ＷｉｒｅｌｅｓｓＬＡＮ（ｎｏｎ－ｈａｍｒａｄｉｏ）→

［＊］ＷｉｒｅｌｅｓｓＬＡＮｄｒｉｖｅｒｓ（ｎｏｎ－ｈａｍｒａｄｉｏ）＆ＷｉｒｅｌｅｓｓＥｘｔｅｎｓｉｏｎｓ＜＊＞Ｈｅｒｍｅｓｃｈｉｐｓｅｔ８０２．１１ｂｓｕｐｐｏｒｔ（Ｏｒｉｎｏｃｏ／Ｐｒｉｓｍ２／Ｓｙｍｂｏｌ）＜＊＞ＩＥＥＥ８０２．１１ｆｏｒＨｏｓｔＡＰ（Ｐｒｉｓｍ２／２．５／３ａｎｄＷＥＰ／ＴＫＩＰ／ＣＣＭＰ）ＵＳＢｓｕｐｐｏｒｔ→

ＵＳＢＮｅｔｗｏｒｋＡｄａｐｔｅｒｓ→

＜＊＞ｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒ＊＊＊ｗｉｒｅｌｅｓｓＵＳＢｄｅｖｉｃｅＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇ→

［＊］Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇｓｕｐｐｏｒｔ

＜＊＞ＩＥＥＥ８０２．１１ｉＣＣＭＰｓｕｐｐｏｒｔ＜＊＞ＩＥＥＥ８０２．１１ｉＴＫＩＰｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ其中＊＊＊是无线网卡驱动的名称。４．２菜单配置界面的改进

将驱动支持添加进内核后，就需要在菜单的配置界面里安排选项。修改ｄｒｉｖｅｒｓ／ｕｓｂ／ｎｅｔ／ｋｃｏｎｆｉｇ文件，加入驱动模块的配置项，添加的内容为：

ｃｏｎｆｉｇ＊＊＊ｔｒｉｓｔａｔｅ“ｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒ＊＊＊ｗｉｒｅｌｅｓｓｕｓｂｄｅｖｉｃｅ”

ｄｅｐｅｎｄｓｏｎＵＳＢ＆＆ＮＥＴ＆＆ＵＳＢ＿ＵＳＢＮＥＴ

修改ｄｒｉｖｅｒｓ／ｕｓｂ／ｎｅｔ／Ｍａｋｅｆｉｌｅ，加入驱动程序的编译项，添加

的内容为：

ｏｂｊ－￥（ＣＯＮＦＩＧ＿＊＊＊）＋＝＊＊＊／

最后修改驱动程序的ｍａｋｅｆｉｌｅ文件，设置相应的内核位置

和编译选项。

５交叉编译的改进

交叉编译是同嵌入式系统的广泛发展同步的。目前使用的计算机软件，都需要通过编译的方式，把用高级计算机语言编写的代码编译成计算机可以识别和执行的二进制代码。在进行嵌入式系统的开发时，运行程序的目标平台通常具有有

限的存储空间和运算能力，比如本项目中的ＡＲＭ平台，其一般的静态存储空间是３２Ｍ，而ＣＰＵ的主频大概在１００Ｈｚ到５００ＭＨｚ之间。这种情况下，在ＡＲＭ平台上进行本机编译是不太可能的，因为一般的编译工具链需要很大的存储空间，并需

要很强的ＣＰＵ运算能力。

为了解决这个问题，交叉编译工具就应运而生了。通过交叉编译工具，就可以在ＣＰＵ能力很强、存储空间足够的主机上编译出针对其他平台的可执行程序。

本项目所使用的交叉编译工具是厂家提供的ＳＤＫ中名为ａｒｍ－ｌｉｎｕｘ－ｕｃｌｉｂｃ－ｇｃｃ的交叉编译工具。在驱动的交叉编译过程中，要将驱动程序中的ｍａｋｅｆｉｌｅ文件中的交叉编译工具指定为上述提到的编译工具，这个工具是针对目标评估板的，这样在进行内核编译的时候，才是针对开发板的驱动程序。

最后，在内核的源码目录下使用ｍａｋｅ，ｍａｋｅｍｏｄｕｌｅｓ命令，系统编译完成后，会生成驱动模块文件。将模块文件拷贝到远程控制目录，在控制终端计算机上加载该文件，并配置无线网卡，无线设备就可以通信了。

６结束语

本文对ｌｉｎｕｘ系统下的无线网卡驱动程序移植的实现进行了较详细的分析，并对其进行了详细的讨论。运行无线网卡的情况表明，文中所作的改进设计稳定、可靠，可以进行安防系统的无线视频通信的项目的研发。

参考文献

［１］赵炯．Ｌｉｎｕｘ内核完全注释［Ｍ］．北京机械工业出版社，

２００４．

［２］郭磊，廖启征，魏世民等．基于ＡＲＭ９系统的ＵＳＢ无线网卡驱动程序设计［Ｊ］．计算机系统应用．２００７（１）：９２－９４

［３］冼进，许振山，刘峥嵘，张智超等．嵌入式Ｌｉｎｕｘ应用开发详解．电子工业出版社．２００７．１１

（上接第２３页）

确结论，把问题引向深入；或作开放式处理，不做结论，留待学生继续思考。对学生在协作学习阶段存在的问题进行归纳和精讲。教师可使用课件附件链接形式进行关键点的讲解。

教师的评价对学生有整理知识、强化记忆、抽象概括、优化学法等功能。这些功能的实现，能培养学生自我评价能力和表达能力。教师评价时须注意如下几个方面：①是抓住主要矛盾。教材的重点、难点、关键都是每一课的主要矛盾。②对于一些带规律性的学习方法要引导学生进行小结。③是对容易出现的错误进行总结。学生易错的词汇、概念等，可通过总结时进一步澄清，引起重视，防微杜渐。

具体做法：①评价时首先肯定学生的学习成果和完成的任务，提出存在的问题，收集学生对教学的意见和建议等，对存在的问题及时解决。②教师进行分析，分析学生对知识掌握的情况及主要优缺点等，并结合学生反馈的信息，进一步了解指导每个学生，不断增强教学效果，提高教学质量。

第五步操练（Ｐｒａｃｔｉｃｅ）

学生根据教师提供大量的与问题有关的信息资源和网址或教师准备的电子材料，围绕老师布置的任务展开练习，以任务的解决检验和总结学习过程，及时巩固和强化当堂所学内容。

采取操练这一步骤的目的在于：能具体体现教学目标和检验教学效果。据现代学习理论的研究表明在接收和巩固信息的感知方式中，通过读，效果有１０％；听，有２０％；看，有３０％；听和看相结合，有５０％；自己说，有７０％；自己做，有９０％。由此，在教学中让学生亲自模仿操作一下，非常有利于加强学生的学习效果。

操练是教学的重要环节。操练对于巩固知识和提高分析、解决问题的能力是很重要的手段。要通过练习达到目的，教师必须很好地布置任务，主要培养学生分析、解决问题的能力。

具体做法：①进行操作训练时，应提前按照由浅入深、由易到难、循序渐进的原则拟定好操作训练题，让学生按题训练。②在学生操作练习的同时，教师要巡回指导，及时发现学生在实际操作中存在的问题并予以纠正，尤其是对学习接收反映程度慢或有学习障碍的个别学生给予耐心指导和帮助。

③教师要注意变换方式、

方法，逐步提高训练层次，层层深入，使学生的感性认识不断升华到理性认识。提高学生学习的积极性、主动性。

第六步运用（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）运用反馈阶段。运用就是把已经掌握的理论知识应用到

实际工作中去，训练技能。它选择重点，寻找与现实生活的结合点，让学生通过运用把知识和技能提升为能力。运用可在课内进行、也可延伸到课外。通过ＢＢＳ网上论坛，利用ＱＱ、电子邮件或在网上进行实时讨论来完成。

教师可布置（或小组自主选择）相关协作课题进行课外研究。对于个人或小组成果，采用多种途径的批改和反馈方式，如学生完成初稿后，首先对自己的作品按照师生共同制定的评价标准进行自评，写出自我评语。学生自评之后，在网上接受其他同学的评判，学生对其他同学的评析意见应该写下来并署名，教师要注意读学生的反馈意见，进行帮助和指导。

具体做法：①学生对前面知识和操作要领的理解基础上，用所学到的知识和技能，独立地完成教师事先设计好的一个新

任务，以进一步巩固、

理解和掌握知识，进一步检验学习效果。活学活用，举一反三。②教师在这一时间段内观察每个学生的学习效果，并给予个别指导。任务具有一定的挑战性，可促使学生发挥创造性，并为后面新知识的学习打下伏笔。

３．结束语

“情景（Ｓｉｔ－ｕａｔｉｏｎ）—探索（Ｑｕｅｓｔ）—协作（Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎ）—评价

（Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）—操练（Ｐｒａｃｔｉｃｅ）—运用（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）”

这六步教学法，其中“情景”是条件，“探索关键，“协作”是重点，“评价”是深化，“操练”是巩固，“运用”是目的。这种方法对提高教学质量，减轻学生负担有良好的效果。

网络环境下英语研讨式“六步”教学法摈弃了教师讲学生听的“灌输式”教学法，强调充分发挥学生的积极性和主动性，充分运用现代化教育技术手段进行双向教学，有助于培养学生的探究能力、创造能力、实践能力与学习伙伴的合作共处能力，有助于提高学生语言应用能力和信息素养，有利于推进高职英语课堂教学改革，有利于推进对网络技术与英语学科教学整合的研究。我们相信，只要坚持下去，定会出现一番教学的新天地。

参考文献

［１］何克抗．建构主义———

革新传统教学的理论基础（中）［Ｊ］．电化教育研究，１９９７（４）：２６．

［２］杨善江．网络环境下英语研讨式

“六步”教学法的理论与实践［Ｊ］．太原大学学报，２００７（３）．

［３］胡春洞．英语教学法［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９０．博士?专家论坛

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