無線傳感器網(wǎng)絡低功耗節(jié)點控制器芯片設計與實現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著傳感器技術(shù)、微機電系統(tǒng)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、現(xiàn)代無線通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、分布式處理技術(shù)等的發(fā)展，形成了無線傳感器網(wǎng)絡這一前沿交叉學科，它在軍事、醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域具有很高的應用價值。 無線傳感器網(wǎng)絡利用分布于監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的各終端節(jié)點進行原始信息數(shù)據(jù)的采集，然后通過自組織多跳路由網(wǎng)絡傳送至網(wǎng)關(guān)節(jié)點，最后通過多類型接口傳送至網(wǎng)關(guān)計算機并接入其他通用網(wǎng)絡，在遠程的監(jiān)控終端利用信息匯集與管理軟件平臺實現(xiàn)對監(jiān)測范圍內(nèi)的事件監(jiān)控

2、。 在無線傳感器網(wǎng)絡中大量分布的節(jié)點是其主要組成部分，在現(xiàn)有各類節(jié)點設計中主要采用在嵌入式領(lǐng)域廣泛應用的一些通用處理器單元作為控制核心，而沒有針對無線傳感器網(wǎng)絡的應用開發(fā)專用的控制器芯片，這使得在節(jié)點設計中會受到體積、功耗等方面的限制，而在系統(tǒng)資源利用方面又難免會造成一些浪費，因此開展無線傳感器網(wǎng)絡專用低功耗節(jié)點控制器芯片的設計具有重要的研究意義和應用價值。 本文主要介紹了一種無線傳感器網(wǎng)絡低功耗節(jié)點控制器芯片的設計與實

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，利用仿真器平臺及FPGA平臺完成了節(jié)點系統(tǒng)構(gòu)造，然后以SMIC 0.18微米CMOS工藝完成了ASIC設計。最后以它作為低功耗節(jié)點專用控制器實現(xiàn)了節(jié)點平臺的搭建，構(gòu)建了一個通用無線傳感器網(wǎng)絡。 本文首先對無線傳感器網(wǎng)絡及數(shù)字系統(tǒng)低功耗設計的基本理論進行了研究和討論，接著基于上述理論進行了無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的軟硬件設計以及多個測試平臺的實