基于FPGA的无线传感器网络低功耗节点设计及实现
| 摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 目录 | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第7-13页 |
| ·课题研究的背景及意义 | 第7-10页 |
| ·无线传感器网络的起源及概述 | 第7页 |
| ·无线传感器网络的特点 | 第7-8页 |
| ·无线传感器网络的应用 | 第8-9页 |
| ·课题研究的意义 | 第9-10页 |
| ·国内外研究现状 | 第10-12页 |
| ·本文研究的主要内容和结构安排 | 第12-13页 |
| 第二章 数字系统低功耗技术研究 | 第13-25页 |
| ·数字系统功耗的概念及来源 | 第13-14页 |
| ·数字系统功耗的概念 | 第13页 |
| ·数字系统功耗的来源 | 第13-14页 |
| ·影响功耗的主要因素 | 第14-15页 |
| ·电源电压的选择 | 第14-15页 |
| ·负载电容的大小 | 第15页 |
| ·开关的活动性 | 第15页 |
| ·数字系统低功耗优化技术 | 第15-24页 |
| ·工艺级的低功耗优化技术 | 第15-16页 |
| ·电路级的低功耗优化技术 | 第16-17页 |
| ·版图级的低功耗优化技术 | 第17-18页 |
| ·逻辑门级低功耗优化技术 | 第18-21页 |
| ·系统级的低功耗优化技术 | 第21-24页 |
| ·本章小结 | 第24-25页 |
| 第三章 节点系统硬件设计及实现 | 第25-40页 |
| ·无线传感器网络节点设计要求 | 第25-26页 |
| ·节点的硬件结构体系 | 第26-27页 |
| ·基于FPGA平台的处理器模块设计 | 第27-30页 |
| ·微处理器选型 | 第27-28页 |
| ·处理器配置电路 | 第28-29页 |
| ·串口通信电路 | 第29-30页 |
| ·能量供应模块设计 | 第30-31页 |
| ·无线通信模块设计 | 第31-35页 |
| ·射频芯片的选型 | 第31-33页 |
| ·射频芯片的外围匹配电路 | 第33页 |
| ·射频天线的选择 | 第33-34页 |
| ·CC1100与微处理器的连接 | 第34-35页 |
| ·传感器模块设计 | 第35-37页 |
| ·扩展I/O口模块设计 | 第37页 |
| ·节点硬件PCB设计 | 第37-39页 |
| ·本章小结 | 第39-40页 |
| 第四章 节点系统软件设计及实现 | 第40-62页 |
| ·节点系统软件开发环境简介 | 第40-43页 |
| ·FPGA设计平台 | 第40-41页 |
| ·SoPC技术 | 第41-42页 |
| ·开发工具简介 | 第42-43页 |
| ·节点系统开发流程 | 第43-45页 |
| ·UART驱动程序设计 | 第45-46页 |
| ·数据采集程序设计 | 第46-49页 |
| ·射频通信程序设计 | 第49-56页 |
| ·SPI串口通信 | 第49-51页 |
| ·命令滤波 | 第51-52页 |
| ·寄存器的读写 | 第52页 |
| ·FIFO的访问 | 第52-53页 |
| ·CC1100的初始化配置 | 第53-55页 |
| ·数据发送功能的实现 | 第55-56页 |
| ·无线传感器网络的组建 | 第56-61页 |
| ·基于ZigBee协议的网络组建 | 第57-58页 |
| ·ZigBee节点系统的软件设计 | 第58-59页 |
| ·网络数据监控软件的设计 | 第59-61页 |
| ·本章小结 | 第61-62页 |
| 第五章 基于FPGA的节点低功耗策略及测试 | 第62-72页 |
| ·基于FPGA的节点低功耗策略 | 第62-64页 |
| ·恰当的选择元器件 | 第62-63页 |
| ·降低电压 | 第63页 |
| ·深度休眠模式 | 第63页 |
| ·状态机设计 | 第63-64页 |
| ·正确选用IP内核和I/O口 | 第64页 |
| ·基于FPGA平台的验证与测试 | 第64-70页 |
| ·FPGA测试平台 | 第64-65页 |
| ·网络功能的测试 | 第65-68页 |
| ·通信距离测试 | 第68-69页 |
| ·节点系统低功耗测试 | 第69-70页 |
| ·节点整体性能分析 | 第70-71页 |
| ·本章小节 | 第71-72页 |
| 第六章 结论与展望 | 第72-74页 |
| ·结论 | 第72页 |
| ·展望 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-80页 |
| 附录 | 第80-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 攻读硕士学位期间主要的研究成果 | 第83页 |
