wifi模塊開發(fā)芯片選型對(duì)比

1、Wifi模塊開發(fā)調(diào)研本文對(duì)幾款主流的wifi芯片進(jìn)行對(duì)比,包括TI公司的CC3200,樂鑫的esp8266, 聯(lián)發(fā)科的mt7681。通過了解它們的特點(diǎn)和開發(fā)環(huán)境等方面的需求 ，選取適用于自己 使用的芯片來進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)wifi模塊的開發(fā)。1CC32001.1芯片簡介CC3200是TI無線連接SimpleLink Wi-Fi和物聯(lián)網(wǎng)（loT解決方案最新推出的 一款Wi-Fi MCU,是業(yè)界第一個(gè)具有內(nèi)置 Wi-Fi的MCU ,是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、集成 高性能ARM Cortex-M4的無線MCU。客戶能夠使用單個(gè)集成電路開發(fā)整個(gè)應(yīng)用, 借助片上 Wi-Fi、互聯(lián)網(wǎng)和強(qiáng)大的 安全協(xié)議，無需Wi-Fi經(jīng)驗(yàn)

2、即可實(shí)現(xiàn)快速的開 發(fā)。CC3200是一個(gè)完整平臺(tái)解決方案，其中包括軟件、示例應(yīng)用、工具、用戶和 編程指南、參考設(shè)計(jì)以及 TI E2E支持社區(qū)。CC3200采用易于布局的四方扁平無 引線（QFN封裝。有人科技的USR-C322模塊采用的是 TI的CC3200方案，基于ARM Cortex-M4 內(nèi)核，運(yùn)行頻率高達(dá)80MHz;超低功耗:低功耗,在網(wǎng)待機(jī)低至3.5mA,深度休眠最低25uA; Simplelink功能:實(shí)現(xiàn)一鍵聯(lián)入 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò);另外支持自定義網(wǎng)頁、 websocke、httpd client 等功能。1.2特點(diǎn)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器（CC3200包含一個(gè) Wi-Fi片上互聯(lián)網(wǎng)和一個(gè)

3、可完全免除應(yīng)用 MCU處理負(fù)擔(dān)的專用ARM MCU。Wi-Fi片上互聯(lián)網(wǎng)包含802.11b/g/n射頻、基帶 和具有強(qiáng)大加密引擎的MAC,可以實(shí)現(xiàn)支持256位加密的快速安全的互聯(lián)網(wǎng)連接。Wi-Fi片上互聯(lián)網(wǎng)還包括嵌 入式TCP/IP和TLS/SSL協(xié)議棧、HTTP服務(wù)器和多種 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。CC3200支持站點(diǎn)、接入點(diǎn)和Wi-Fi直連3種模式，支持WPA2個(gè)人 和企業(yè)安全性以及WPS2。1.3開發(fā)支持官方提供的SDK包含用于CC3200可編程MCU的驅(qū)動(dòng)程序、40個(gè)以上的示 例應(yīng)用以及使用該解決方案所需的文檔。它還包含閃存編程器，這是一款命令行工具，用于閃存軟件 并配置網(wǎng)絡(luò)和軟件參數(shù)（SSID、

4、接入點(diǎn)通道、網(wǎng)絡(luò)配置文件等、 系統(tǒng)文件和用戶文件（證書、網(wǎng)頁等。SDK中所有的應(yīng)用例程均支持CCS開發(fā)環(huán)境、并且都是不帶操作系統(tǒng)的。當(dāng)然也有一些例程基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) FreeRTOS和TI RTOS,也有一部分支持IAR、 GCC開發(fā)環(huán)境。因此，此款芯片可以在TI的CCS集成開發(fā)環(huán)境下開發(fā)，可以不涉 及操作系統(tǒng)，使開發(fā)更簡單。ESP82662.1芯片簡介1RFAfLik>g1 111從圖中可以看出,芯片內(nèi)部集成CPU,是32位的處理器，既作為wifi協(xié)議處理器, 也作為應(yīng)用處理器，主頻支持80MHz和160MHz兩種頻率，開發(fā)者可以編寫應(yīng)用程 序下載到芯 片,處理器可以運(yùn)行開發(fā)者編寫的應(yīng)

5、用程序，應(yīng)用程序是使用官方提供的 ESP FLASH DOWNLOAD TOOL工具通過UART0燒寫到芯片外接的 SPI Flash有 一塊SRAM,除開運(yùn)行自帶 的程序剩余了 50k給開發(fā)者;帶有SDIO接口、SPI接 口、GPIO接口、I2C接口 ,GPIO 口有PWM的復(fù)用功能，實(shí)際還有兩個(gè) UART 口，結(jié) 構(gòu)圖中沒有給出,UART0支持流控,UART1只有TX功能;芯片內(nèi)部沒有集成Flash, 需要外接SPI Flash，當(dāng)前支持512KB, 1024KB, 2048KB, 4096KB四種大小。2.2SmartCo nfig 功能手機(jī)上運(yùn)行ESP-TOUCH軟件可以配置ESP82

6、66連接到手機(jī)當(dāng)前連接的路由 器,過程是手機(jī)先給路由器發(fā)送信息包，然后路由器廣播這些信息包,ESP8266再從 這些信息包提取路由器SSID和Password從啟動(dòng)配置到ESP8266連接到路由器所 花時(shí)間在10S以下。2.3開發(fā)環(huán)境樂鑫官方暫時(shí)沒有像Keil、IAR 樣的集成開發(fā)環(huán)境，不像開發(fā)STM32之類的 單片機(jī),可以在線調(diào)試，它的開發(fā)方式和在Linux系統(tǒng)上開發(fā)應(yīng)用程序相似，官方提 供了 SDK,開發(fā)者使用文檔編輯器編寫程序，如source in sight程序編寫好后和SDK 一起使用官方提供 的編譯器編譯，編譯通過后會(huì)生成bin文件,使用官方提供的 Flash燒寫工具將bin燒寫到

7、芯片外接的Flash,芯片啟動(dòng)后則會(huì)運(yùn)行應(yīng)用程序。官方提供的編譯器需要在Linux系統(tǒng)下運(yùn)行，如果是Windows系統(tǒng),需要安裝虛 擬機(jī)，官方提供的方式是在 Windows下安裝Oracle VM VirtualBox,是免費(fèi)的虛擬機(jī) 軟件，無需破解。2.4程序開發(fā)官方提供了底層SDK,無需開發(fā)者操作寄存器，所有的功能都有相關(guān)的函數(shù)，官 方提供了兩個(gè)版本的SDK, 一是非操作系統(tǒng)的ESP8266NONOS SDK二是基于FreeRTOS操作系統(tǒng)的 ESP8266RTOS SDK; ESP8266NONOS SDK是官方最先推出 的，功能比較全，由于SDK中需要運(yùn)行自帶的應(yīng)用程序，開發(fā)者編寫的程

8、序需要通過 設(shè)置事件觸發(fā),不能掌握程序的主動(dòng)權(quán),而ESP8266RTOS SDK是官方后期推出的 功能上會(huì)比ESP8266NONOS SDK少一些,SDK中自帶的應(yīng)用程序以任務(wù)的形式在 運(yùn)行，與SDK的關(guān)聯(lián)較少,編程較為方便。3MT76813.1芯片介紹MT7681是2014年6月3日聯(lián)發(fā)科技發(fā)布的專為智能家庭（SmartHome應(yīng)用而 設(shè)計(jì)的系統(tǒng)單芯片（SoC解決方案。MT7681主要針對(duì)如燈泡、門鎖、插座等小型 設(shè)備，支持802.11 n,可輕松為嵌入式設(shè)備設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，整合電源管理單元、低雜訊 放大器、射頻切 換器,所有功能都整合在40針腳的5*5毫米的封裝中。其特點(diǎn)是：-支持Linux

9、平臺(tái),完整的協(xié)議棧（protocolstack有助于快速開發(fā)應(yīng)用程序。-目前功耗最低的Linux平臺(tái)Wi-Fi SoC,功耗僅為之前產(chǎn)品的60%。-支持聯(lián)發(fā)科技的Smart Connection智能手機(jī)應(yīng)用程序。3.2Smart Connection聯(lián)發(fā)科技的智能手機(jī)應(yīng)用程序 Smart Connection是一款卓越的解決方案，從照 明燈具、智能電視、智能門鎖到其他家電，各種不同的智能家庭設(shè)備都可通過 WiFi 網(wǎng)絡(luò)在單一接口 上實(shí)現(xiàn)互相連接。此應(yīng)用程序支持 An droid、iOS、Win dows及 Linux等平臺(tái)，也支持搭載非聯(lián)發(fā)科技SoC的智能手機(jī)。3.3開發(fā)環(huán)境MT7681的開發(fā)

10、，屬于嵌入式linux的開發(fā)，需要使用linux系統(tǒng)，比如Ubuntu/Fedora,搭建交叉編譯環(huán)境，可以在windows系統(tǒng)下面安裝虛擬機(jī)，通過在虛 擬機(jī)上運(yùn)行l(wèi)inux系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。4對(duì)比與總結(jié)伴姒芯片TI CC3200聯(lián)發(fā)科MT681頻段2* 4G2、1G2. 4GCPUTzsiligLK)" 80H'ARMCor tei-M 1 (80M32-bit RISC kCUFreeRTQSFrceRTQSwindows i；奩裝Cygwin交垃式編 if 器 j 和 L inuxSDK是黔開 淵是11 疋內(nèi)fir50KB61KB6LKBFLASHEXT FLASHEXT F

11、LA9IEXT FLASH匸作電爪范2.1-3.6¥2.97-3. 63V工作沮度-lowest-10"70功耗 (54H12)TX:110mA RX:56mAIX:229mA RX：59mATX：210aARX:59mAQF!i 32 引腳QFN 61 引腳 MmQFN 10引腳5x5imn8兀28 7L16 7L(1價(jià)格方面，esp8266比較有優(yōu)勢，而cc3200價(jià)格比較貴，比esp8266貴了不止3 倍,mt7681價(jià)格處于中間。(2性能方面,esp8266性能比較弱，跑不了太復(fù)雜運(yùn)用，mt7681自身有個(gè)mcu跑的 協(xié)議棧,cc3200相對(duì)強(qiáng)一點(diǎn)，有專門mcu給用戶使用。(3開發(fā)難度,esp8266屏蔽了部分源代碼，提供API,相對(duì)開發(fā)容易，但是沒有提供 sock接口 ； mt7681也屏蔽了部分源碼，就是沒有mcu的問題,做簡單控制可以；