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研究生:邱奕通
研究生(外文):Yi-tung Chiu
論文名稱:基於MCF5249之嵌入式無線網路電話設計
論文名稱(外文):Design an embedded WIFI phone based on MCF5249
指導教授:許孟超許孟超引用關係陳秋華陳秋華引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:資訊工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:103
中文關鍵詞:嵌入式系統無線網路網路電話網際網路
外文關鍵詞:VoWLANVoIPuClinux802.11b
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隨著網際網路骨幹頻寬大幅提昇,用戶端亦因ADSL與Cable Modem等寬頻的裝設而擁有大量之傳輸頻寬,此外無線網路的普及和成本的降低,使得利用無線區域網路連接到網際網路傳輸大量的即時資料之嵌入式系統,漸漸變成眾多廠商的研發重點。在此過程中,將使得傳統的資訊、通訊與家電等產品的區隔漸趨模糊,結合 Computer、Communication與Consumer等不同領域的嵌入式網路系統將成為主要技術。

本論文嚐試將無線區域網路802.11b,SIP protocol及嵌入式uClinux結合,實際做出一個無線網路電話,考慮省電的問題,而在主要元件的選擇及省電控制機制的改善,完成一個待機時間較長的無線網路電話。且由於uClinux與Linux相容特性,也預留將來增加新功能的彈性,相容性及開發速度,為未來的數位資訊家電提供一個良好的發展平台。
本論文嚐試將無線區域網路802.11b,SIP protocol及嵌入式uClinux結合,實際做出一個無線網路電話,並考慮省電的問題而在主CPU的選用,省電控制機制及無線網路介面之撰擇,做出一個待機及通話時間較長的無線網路電話。且由於uClinux與Linux相容特性,也預留將來增加新功能的彈性,相容性及開發速度,為未來的數位資訊家電提供一個良好的發展平台。
Along with the frequent promotion of the internet backbone bandwidth, the end-user also owns a large amount of transmission bandwidth because of the installation of ADSL and Cable Modem. Besides that, wireless LAN popularization and reducing the cost of wireless LAN has gradually turned the embedded system which can transmit a large amount of instant informations by wireless LAN connection to internet into the focus of the research and development of numerous manufacturers. The process mentioned above will gradually make the division of the products, such as traditional information, communication and electrical household appliances, etc. more blurred. The embedded network system which combines different fields like computer, communication and consumer etc., will soon become the main technology.
In this thesis, WLAN 802.11b, SIP protocol and embedded uClinux are combined to make a WIFI phone. About the main components select and the power saving mechanism improve, considering the saving of power, we make the WIFI phone of longer standby time. Because of the compatible characteristic of uClinux and Linux , we reserve the elasticity that will increase the new function in the future, compatibility and speed of development. And we also offer a good development platform for digital information household appliances in the future.
論文摘要 4
ABSTRACT 5
誌謝 6
目錄圖表索引 7
圖表索引 12
第1章 序論 14
1.1 研究動機與目的 14
1.2 論文內容概述 15
第2章 相關知識 16
2.1 現有系統分析 16
2.1.1 ZyXEL's P-2000W 16
2.1.2 Hop-on WIFI phone 17
2.1.3 CISCO WIRELESS IP PHONE 7920 18
MCF5249處理器 19
2.1.4 MCF5249簡介 19
2.1.5 MCF5249 方塊圖 20
2.1.6 MCF5249 功能細部介紹 20
2.2 uClinux作業系統 24
2.2.1 uClinux如何將核心小型化 24
2.2.2 uClinux的開發環境 25
2.2.3 uClinux的記憶體管理 26
2.2.4 uClinux的多行程處理 27
2.3 BOOTLOADER 28
2.3.1 COLILO啟動流程簡介 28
2.4 802.11 29
2.4.1 網路架構及特性簡介 29
2.4.2 無線區域網路硬體架構 30
2.4.3 線區域網路軟體架構 32
2.4.4 MAC通訊協定 35
2.4.5 電源管理 41
2.5 SIP 44
2.5.1 SIP協議的背景和功能 44
2.5.2 SIP元件 45
2.5.3 SIP協議的實現機制 45
2.5.4 SIP訊息的組成 47
2.5.5 SIP 基本的呼叫流程 48
2.6 SDP 51
第3章 設計原理 54
3.1 硬體電路說明 54
3.1.1 基本硬體描述 54
3.1.2 MCF5249 55
3.1.3 系統記憶體配置 57
3.1.4 串列通訊通道 57
3.1.5 10/100M乙太網路接口 58
3.1.6 語音CODEC 59
3.1.7 LCD顯示模組 60
3.1.8 KEYPAD輸入模組 61
3.1.9 Clock 61
3.1.10 CF(PCMCIA)介面 62
3.1.11 無線網路界面模組 62
3.2 軟體說明 63
3.2.1 軟體架構 63
3.2.2 無線網路界驅動程式 63
3.2.3 Keypad驅動程式 76
3.2.4 Lcd驅動程式 78
3.2.5 Codec驅動程式 78
3.2.6 Power saving驅動程式 81
3.2.7 SIP stack 83
第4章 第四章 系統實作與驗證 93
4.1 發展環境的建構和系統實作 93
4.1.1 所需硬體套件 93
4.1.2 所需軟體套件 94
4.1.3 發展環境的建立 95
4.1.4 安裝uClinux Source Code 96
4.1.5 uClinux 程式碼編繹及鏈結 96
4.1.6 安裝colilo 原始程式碼 97
4.1.7 下載程式到MCF5249發展目標板 97
4.1.8 如何在uClinux增加應用程式 98
4.1.9 應用程式的除錯 99
4.1.10 NFS的安裝 100
4.1.11 使用GDB/DDD對應用程式除錯 100
4.2 系統驗證 101
4.2.1 安裝SIP Server並驗證封包流程 101
4.2.2 待機時間的量測數據 103
第5章 第五章 結論與未來展望 104
參考文獻 105
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[9] J. Rosenberg, “The Session Initiation Protocol (SIP) –Specific Event Notification”, IETF RFC 3265, June 2002
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