無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗節(jié)點(diǎn)控制器芯片設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，隨著傳感器技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式處理技術(shù)等的發(fā)展，形成了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)這一前沿交叉學(xué)科，它在軍事、醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有很高的應(yīng)用價(jià)值。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)利用分布于監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的各終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行原始信息數(shù)據(jù)的采集，然后通過(guò)自組織多跳路由網(wǎng)絡(luò)傳送至網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，最后通過(guò)多類(lèi)型接口傳送至網(wǎng)關(guān)計(jì)算機(jī)并接入其他通用網(wǎng)絡(luò)，在遠(yuǎn)程的監(jiān)控終端利用信息匯集與管理軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的事件監(jiān)控

2、。 在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中大量分布的節(jié)點(diǎn)是其主要組成部分，在現(xiàn)有各類(lèi)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中主要采用在嵌入式領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一些通用處理器單元作為控制核心，而沒(méi)有針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)專用的控制器芯片，這使得在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中會(huì)受到體積、功耗等方面的限制，而在系統(tǒng)資源利用方面又難免會(huì)造成一些浪費(fèi)，因此開(kāi)展無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)專用低功耗節(jié)點(diǎn)控制器芯片的設(shè)計(jì)具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。 本文主要介紹了一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗節(jié)點(diǎn)控制器芯片的設(shè)計(jì)與實(shí)

3、現(xiàn)，該芯片采用了8位哈佛體系結(jié)構(gòu)，使用與ELAN公司：EM78系列MCU兼容的RISC指令集，利用仿真器平臺(tái)及FPGA平臺(tái)完成了節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)構(gòu)造，然后以SMIC 0.18微米CMOS工藝完成了ASIC設(shè)計(jì)。最后以它作為低功耗節(jié)點(diǎn)專用控制器實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)平臺(tái)的搭建，構(gòu)建了一個(gè)通用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。 本文首先對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及數(shù)字系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)的基本理論進(jìn)行了研究和討論，接著基于上述理論進(jìn)行了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的軟硬件設(shè)計(jì)以及多個(gè)測(cè)試平臺(tái)的實(shí)