無線計算機數據通信系統芯片的設計研究

【摘要】近年來，隨著我國無線網絡的迅速發展，無線計算機數據通信已經成為網絡研究的重要課題。本文主要針對無線計算機數據通信系統芯片設計做了簡要分析，并提出了比較好的應用系統設置，另外，對于系統中的無線通信芯片進行高效的仿真，提高在無線通信系統的作用等。

【關鍵詞】無線通信系統計算機芯片設計

無線計算機與相關的數據通信公司簽訂和規范了必要的協議，主要是針對解決無線局域網接入點的協議，具有數據傳輸速率較高、載波率較高以及擴頻技術較高等共同特點。一般采用這些協議的產品的價格都比較高，消耗比較大以及設計比較復雜等，低消耗，通信速率較低的無線計算機設備一般不采用這些協議（無線計算機設備主要包括無線的鼠標，鍵盤，遙控系統以及自動化的計算機設備等）。

一、無線計算機數據傳輸通信系統的設計

1.無線通信系統是低速的通信系統，通信速率為10kbit/s。此系統主要是用來阻止通信系統范圍內所產生的同頻干擾的，此系統主要采用的是多通信信貸系統的設計。在無線計算機數據通信系統運行中，為了防止通信范圍內產生的同頻對無線通信系統設備產生干擾，在協議中針對通信的頻率具有明確的規定。比如，無線點管理機構做使用的通信頻率必須使通過無線發射器的設備使用通過協議的認可，但是管理部門針對不同的需求是具有不同的頻帶許可的，頻帶一般包括科研、醫用（ISM）以及工業等頻帶。無線計算機通信系統采用的頻率范圍為用27MHz，屬于國際上可以通用的醫用頻段，根據我國的《微功率無線電設備的管理規定》判斷，無線計算機數據通信系統屬于規定內的C類系統設備，頻率的范圍一般在26.950-27.280MHz，除此之外，醫用的頻段在整個系統中的設計是比較簡單的，被廣泛的應用于大多數的計算機設備系統之中。同時醫用頻段在設計上人存在不足之處：（1）在醫用頻段設備上，天線的設計具有一定的困難性，如果從理論上講的話，天線的長度控制在占據通信載波1/4時可以獲得最佳的效果，但是無線計算機通信系統的頻率范圍僅為27MHz，相當于波長11米左右，因此，天線的長度需要達到2.9米長才能夠與之相對應，但是天線的這種長度在常用的設計產品中是不允許被應用的，因此，無線通信系統數據傳輸的速率被限制。（2）無線計算機通信系統中的電波設備遇見金屬的時候工作將會被阻礙，無法進行正常的電波吸收，并且穿透力也開始變差，傳輸的信號大大的衰減，如果將其置于金屬面之上，電波的傳輸工作將會迅速停止，無法正常工作。（3）無線計算機通信系統數據傳輸的速率較低，不適合應用于高速數據的傳輸。

二、無線計算機數據通信系統中芯片的設計

1.關于USB接口層的設計。無線計算機數據通信系統內芯片設計中，USB接口傳輸信號、電源主要通過的路徑是一組由四條線組成的電纜，電纜內的VBUS、GND的主要作用是為通信系統設備提供電源（VBUS必須為+5V的電源）。D+，D-是兩根差分數據線。USBl.1主要供低速為1.5Mb/s以及全速為11Mb/s這兩種數據傳輸速率的模式。

2.計算機接口控制器芯片的設計。本文中所涉及到的設計的接口控制器為USB接口控制器。主要是因為USB接口是近年來計算機系統設備內最標準的控制器，目前所用的計算機設備中均有USB接口。從設計上看，這種設備比較復雜。在USB以Windows操作系統出現的時候，還未包含所有外圍的設備驅動程序，不過，目前這問題已經得到解決，導致越來越多的控制芯片，USB接口的設備逐漸成為外圍設備的標準接口等。另外，芯片已經應用在無線鼠標、無線鍵盤的系統之中，為人們提供更加方便快捷的設備服務等。

3.在無線計算機數據通信系統中，USB根據不同的傳輸速度對設備端上拉電阻的位置進行變換，如果全速設備為11Mb/s的時候，設備上端的上拉電阻需要連接在D+信號線與電源之間的位置；如果低速設備為1.5Mb/s的時候，設備上拉電阻就需要連接在D-與電源之間的位置，注意：D+，D-兩條數據線如果與計算機進行同時連接的話，必須連接14K的下拉電阻等。除此之外，設備如果還未與計算機進行連接時，D+，D-兩條信號線應為低電平，等到設備與計算機進行連接時，將設備上端的上拉電阻與主機方的下拉電阻進行分壓，致使其中一根數據線的電壓與電源的電壓相接近。因此，當設備與計算機連接時，計算機如果檢測出其中任何一根數據線的電壓與電源的電壓相接近時，根據這個條件就可以判斷出另一根數據線的是否與設備連接成功，此外，計算機設備每隔一段時間都要對USB接口進行輪詢，對D+，D-兩條數據線的電位變化進行檢查，確定此時設備與計算機連接的狀態以及將會發生的變化等。