行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
具內建存取裝置之智慧型無線網路通訊閘
計畫類別： 個別型計畫
計畫編號： NSC93-2622-E-011-015-CC3
執行期間： 93 年 11 月 01 日至 94 年 10 月 31 日 執行單位： 國立臺灣科技大學電子工程系
計畫主持人： 許孟超
計畫參與人員： 呂元昊,賴正修,陳政旭
報告類型： 精簡報告
處理方式： 本計畫為提升產業技術及人才培育研究計畫，不提供公開查詢
中 華 民 國 94 年 9 月 15 日
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國科會補助提升產業技術及人才培育研究計畫成果精簡報告 學門領域：電機工程
計畫名稱：具內建存取裝置之智慧型無線網路通訊閘
計畫編號：93-2622-E-011-015-CC3
執行期間：2004/11/01 ~ 2005/10/31
執行單位：國立臺灣科技大學電子工程系
主 持 人：許孟超
參與學生：
姓 名 年 級 (大學部、碩 士班、博士 班)
已發表論文或已申請之專利 (含大學部專題研究論文、碩博
士論文)
工作內容
賴正修 碩士班 MPEG-4 視訊編碼器硬體設計與 FPGA 實作之研究
IDE Storage 驅動程式
呂元昊 碩士班 以 SOPC 為基礎之人臉辨識系統 USB 驅動程式 陳政旭 碩士班 在 BF533 DSP 上實現並最佳化
JPEG2000 之離散小波轉換
PCMCIA 驅動程式
合作企業簡介
合作企業名稱：晶慧資訊股份有限公司
計畫聯絡人：鄭原真
資本額：2850 萬元
產品簡介：目前晶慧之主要產品有 NET-Start! IXP、TENON、NET-Start-CPLD、
NET-Start-FPGA………等。
網址： www.wiscore.com
電話：( 02 )8732-8380
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研究摘要：
(一)本計畫在於繼承貴會上年度之研究計畫-「嵌入式 uClinux 的應用與驅動程式開發」之 研究成果，繼續開發 IDE Storage、USB 及 PCMCIA 之驅動程式。
(二) 上年度計畫已完成：
(1) 在無線網路方面：已在 ARM9 上面開發完成無線網路存取點。
(2) IDE 控制方面：搭配 CPLD 開發出 ARM 與 IDE 的儲存介面。
(3) USB 方面：ARM 透過 USB Host driver 控制簡單 USB 週邊設備。
(三) 本年度目標與晶慧資訊公司討論後，決定將延續上年度之研究，完成以下項目:
(1) 在無線網路方面：去年度在 ARM9 上完成之無線網路存取點，移植到晶慧資訊公 司產品 Net-Start 上。由於 Net-Start 採用 ARM7 為 CPU，且在 PCMCIA 介面上，並 無驅動程式可以驅動 PCMCIA 介面，所以在無線網路方面將完成 ARM7 之 PCMCIA 的驅動程式。
(2) IDE 控制方面：在去年度開發完成的 IDE 儲存介面上撰寫相關的驅動程式，使 ARM7 擁有存取及控制外接硬碟的能力。
(3) USB 方面：研究 Host driver 之撰寫，希望能對 Mass Storage、Wireless 介面、Flash card……等不同週邊裝置做控制。
人才培育成果說明：
本年度執行計劃之研究生，已具有以下能力：
(1) 在 X86 Linux 環境下的熟悉：包括基本 Linux 的操作、建立開發環境、發展軟體套 件的使用。
(2) 了解 PCMCIA、USB 與 IDE 介面的標準：為了撰寫相關的驅動程式，必需了解相 關的介面標準。包括其電氣特性、硬體架構、及如何與晶慧資訊公司開發之 ARM7 週邊配合。
(3) 驅動程式的撰寫：對 Linux 驅動程式有充分的了解，並透過實作撰寫驅動程式，開 發產品。
技術研發成果說明：
(1)在無線網路方面：將 ARM9 之 PCMCIA 驅動程式移植到 ARM7 平台上，並設計相 關硬體之邏輯電路與 ARM7 相接。目前已成功與 PCMCIA 無線網卡溝通，透過驅動 程式控制控制該網卡，已能正常運作無誤。
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(2) IDE 控制器：本系統實作目的在於讓嵌入式處理器(ARM7TDMI)擁有存取及控制外 接硬碟的能力，因此在硬體實作上，以 CPLD 為基礎設計了介面及時序控制器，使 ARM7 處理器能夠控制 IDE 介面硬碟之讀寫動作，並使 ARM7 處理器與 IDE 介面之 讀寫時序能夠同步，而在軟體方面，實作了硬碟之區塊裝置驅動程式(Block device driver)，並將之整合入 uClinux 作業系統之核心(Kernel)內，可以在此作業系統上使 用各種讀寫指令來對硬碟作控制。完成的 IDE 介面傳輸模式為 PIO mode-4 與 DMA multiple word mode-2，傳輸效能分別可以達到 3.61MB/s 與 8.15MB/s。
(3) USB 控制器：因 ARM7 與 USB 晶片之間，控制時脈同步的關係，以 CPLD 為基礎，
撰寫轉換控制訊號之硬體電路，並修改 uClinux 內之 OHCI USB 驅動程式，以符合 本系統之電路。
技術特點說明：
現實情況下，上述的研發成果，產品的價值週期非常之短，以無線網路為例：
(1) 以網無線網路存取點設備剛推出上市，價值新台幣一萬至兩萬圓。
(2) 現今的無線網路存取點設備，只值一至兩千元。
(3) 時間愈長，能受益的盈餘將愈少。
為了縮短開發時間，本計劃延續上一年度的成果繼續努力，目前已經幫晶慧公司提供 以下技術:
(1) IDE 控制器驅動程式 (2)USB 控制器驅動程式 (3)PCMCIA 控制器驅動程式
以上的技術，可以運用在商品上，例如即時監控系統，透過無線網路，將截取到的影 像透過 IDE 介面，儲存至硬碟中，不僅容量較夠接受且方便，成本較低廉。
可利用之產業及可開發之產品：
消費性電子產品：
(1) USB 隨身碟 智慧型個人網路產品
(1)Networked Personal Gadgets, NPG
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(2)嵌入式網路伺服器 (3)數位錄影
(4)監視系統
推廣及運用的價值：
(1)將個人電腦某些特定功能整合在一個小型的嵌入式系統已成主流。
(2)藉由撰寫 Linux 驅動程式，了解電腦及週邊配備硬體的互動情形。
(3)用 NET-Start(ARM 7)做為發展平台，成本低，可接受度高。
(4)無線網路存取以及利用 USB 的隨插即用功能存取週邊裝置，已成主流，極符合業 者及客戶所需。
(5)嵌入式系統具有軟體程式碼少、高度自動化、反應速度快等特點，特別適合應用於 此研究之即時與多任務處理的情況。
