WIFI模塊四種工作模式介紹

WIFI模塊常見的四種工作模式：透傳模式、串口指令模式、HTTPD Client模式、GPIO模式。使WIFI模塊可以適用于不同環境下工作。透明傳輸模式：在該模式下，模塊實現串口與網絡之間的透明傳輸，實現通用串口設備與網絡設備之間的數據傳遞。串口指令模式：在該模式下，用戶可以按照我們的協議發送數據給服務器，無需重啟即可向不同的服務器發送數據。GPIO模式：在該模式下，用戶可以發送我們協議的指令控制模塊的六個引腳，分別是TXD、RXD、CTS、RTS、nReady，nLink。

1、透明傳輸模式

USR-WIFI232-A/B/C模塊支持串口透明傳輸模式，可以實現串口即插即用，從而最大程度的降低用戶使用的復雜度。在此模式下，所有需要收發的數據都被在串口與WiFi接口之間做透明 傳輸，不做任何解析。

在透明傳輸模式下，可以完全兼容用戶原有的軟件平臺。用戶設備基本不用做軟件改動就可以實現支持無線數據傳輸。

《說明》：

透明傳輸模式是復雜度最少的數據傳輸。用戶也打開串口的硬件流控（CTS/RTS）功能，這樣可以使誤碼率降到最低。如果用戶不需要串口的硬件流控功能，只需要把相應pin腳（CTS/RTS）懸空就可以。

2、串口指令模式

在此模式下，用戶可以將串口的數據發往不同的服務器地址，此模式可以用udp或是tcp client向服務器發送數據。

客戶MCU按照下面的格式發送數據包，模塊解析完成后，只將n字節的數據發送到目標地址。當有數據返回時，不做解析直接將數據從串口輸出。

3、GPIO模式

高性能WIFI模塊，支持GPIO模式。GPIO模式下UART的4個引腳定義為GPIO，nReady，nLink也定義成GPIO。

模塊工作在GPIO模式時，PC或其它網絡設備可以通過WIFI與模塊建立連接（TCP/UDP），然后通過命令控制GPIO或讀GPIO狀態。命令如下：

GPIO n IN：設置GPIOn為輸入，返回GPIO OK或GPIO NOK

GPIO n OUT 0：設置GPIOn為輸出低電平，返回命令OK或命令NOK

GPIO n OUT 1：設置GPIOn為輸出高電平，返回命令 OK或命令 NOK

GPIO n SW：設置GPIOn為輸出并改變原來高低電平狀態，返回GPIO OK或GPIO NOK

GPIO n PWM m1 m2：設置GPIOn輸出一個高低變化的電平，m1為高電平時間，m2為低電平時間（時間單位ms，最小10 ms），返回GPIO OK或GPIO NOK

GPIO n GET：讀取GPIOn狀態，返回I0，I1，O0，O1分別表示輸入低，輸入高，輸出低，輸出高。

注意：n可以為3，4，5，6，8，9，與模塊Pin腳對應。其中GPIO 4只能做輸入，GPIO 3只能做為輸出。

GPIO READ返回當前所有IO的狀態，與GPIO n GET的表示方法一致。如，I1I1I0I0I0I0O1，I表示輸入，O表示輸出。0表示低，1表示高。

4這個引腳是取反的。讀到1實際為0，讀到0實際為1。

4、HTTPD Client模式

此模式用于從HTTP服務器請求數據或是向服務器提交數據。

用戶在用at指令或是網頁設置好HTTP報頭的具體內容后。每次發送數據時，模塊會自動將所發送的數據封裝成HTTP協議數據，發送到指定HTTP服務器上。方便用戶直接從HTTP服務器讀取或提交數據。

WIFI模塊工作模式淺析

這里我們這樣使用我們的設備，開發板上插上網線和WIFI模塊。其工作原理是通過網線把網絡接到開發板，我們的WIFI模塊作為無線的接入點，組成一個迷你的無線路由器。我們的電腦就能通過連接開發板上的AP來上網了。

首先我們還是從ifconfig開始：

~ 》： ifconfig -a

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:E5:49:83:76:1A

inet addr:192.168.1.168 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:1 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:64 （64.0 B） TX bytes:0 （0.0 B）

Interrupt:51 Base address:0x4300

lo Link encap:Local Loopback

inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:0

RX bytes:0 （0.0 B） TX bytes:0 （0.0 B）

wlan0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:43:30:72:81

BROADCAST MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:0 （0.0 B） TX bytes:0 （0.0 B）

~ 》： ifconfig wlan0 192.168.1.2 netmask 255.255.255.0 up

~ 》： ifconfig

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:E？49:83:76:1A

inet addr:192.168.1.168 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:14 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:896 （896.0 B） TX bytes:272 （272.0 B）

Interrupt:51 Base address:0x4300

lo Link encap:Local Loopback

inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:0

RX bytes:0 （0.0 B） TX bytes:0 （0.0 B）

wlan0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:43:30:72:81

inet addr:192.168.1.2 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:0 （0.0 B） TX bytes:0 （0.0 B）

如果你想要讓你的迷你路由器支持DHCP自動分配IP，那么你首先要在你的開發板上移植dhcpd的命令（busybox中也有udhcpd的命令，不過功能沒有dhcpd強大）

它的一些配置文件為：

/tmp 》： vim dhcpd_wlan0.conf

subnet 192.168.5.0 netmask 255.255.255.0 {

range 192.168.5.10 192.168.5.100;/分配的子網的范圍/

option domain-name-servers 4.2.2.2， 8.8.8.8;/域名解析服務器/

option routers 192.168.5.1;/配置路由器表/

default-lease-time 18800;

max-lease-time 72000;

authoritative;

}

subnet 子網

網絡的一部分。它是物理上獨立的網絡段，與網絡其它部分共享網絡地址，并用子網號區分。

并在/tmp目錄下用touch創建dhcpd_wlan0.leases文件

之后運行命令dhcpd -q -pf dhcpd_wlan0.pid -cf dhcpd_wlan0.conf -lf dhcpd_wlan0.leases wlan0

/tmp 》： vim dhcpd_wlan0.pid

704 /這里的進程號是我們dhcp服務開啟時，自己把進程號寫入到這個文件中，每次啟用都會覆蓋寫入/

就設置好了dhcp的服務。

之后我們就要用hostapd工具來配置我們的迷你路由器了，沒有這個工具請自行百度移植。（要學會利用好百度，goole）它的配置文件為：

/apps/etc/network 》： vim hostapd.conf

# Software AP daemon program hostapd configure file

# FILE:/apps/etc/network/hostapd.conf

# Copyright （C） 2012 GuoWenxue 《guowenxue@gmail.com QQ:281143292》

ctrl_interface=/var/run/hostapd

interface=wlan0

#bridge=br0

driver=nl80211

ssid=Router_s3c2440/你可以給你的WIFI起個自己想要的名字/

hw_mode=g

channel=7 /802.11b/g工作在2.4～2.4835GHz頻段，這些頻段被分為11或13個信道，我們一般設置小于10/

macaddr_acl=0

auth_algs=1

ieee80211n=1

dtim_period=2

rts_threshold=2347

fragm_threshold=2346

macaddr_acl=0

eap_server=0

wpa=2

wpa_passphrase=lingyun_embedded/自己設置密碼/

wpa_key_mgmt=WPA-PSK

# WPA standard definition only support TKIP， but the vendor

# support AES-CCMP（A.K.A AES or CCMP） too.

wpa_pairwise=TKIP CCMP

# RSN（A.K.A WPA2） standard define support TIKP AES-CCMP.

rsn_pairwise=TKIP CCMP

wpa_group_rekey=86400

wpa_gmk_rekey=86400

如果你曾配置過路由器，有些選項你會熟悉吧。初學沒必要把每個選項弄懂，把幾個重要的設置好就行了。

配置好之后就可以運行了：

~ 》： mkdir -p /var/run/hostapd

~ 》： hostapd -B /apps/etc/network/hostapd.conf

Configuration file： /apps/etc/network/hostapd.conf

Using interface wlan0 with hwaddr 00:0c:43:30:72:81 and ssid ‘Router_s3c2440’

~ 》： ls /var/run/hostapd/

wlan0（不清楚這里生成和下面的mon.wlan0有什么關系，有大神請留言指教）

可以看到生成的wlan0，而且

~ 》： ifconfig

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:E5:49:83:76:1A

inet addr:192.168.1.168 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:371446 errors:0 dropped:43 overruns:0 frame:0

TX packets:306189 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:360520116 （343.8 MiB） TX bytes:140937225 （134.4 MiB）

Interrupt:51 Base address:0x4300

lo Link encap:Local Loopback

inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

RX packets:22 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:22 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:0

RX bytes:1320 （1.2 KiB） TX bytes:1320 （1.2 KiB）

mon.wlan0 Link encap:UNSPEC HWaddr 00-0C-43-30-72-81-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:2883 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:329852 （322.1 KiB） TX bytes:0 （0.0 B）

wlan0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:43:30:72:81

inet addr:192.168.5.1 Bcast:192.168.5.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:310453 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:372073 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:141302428 （134.7 MiB） TX bytes:365778847 （348.8 MiB）

會發現多生成了一個mon.wlan0的網絡接口。這個查了下也沒弄清是怎么工作的。

但是現在你還無法上網，聯網的結果是會是受限的訪問權限。

這是因為我們數據沒法通過路由器轉發出去，解決方法是用iptables來實現NAT。首先你要移植iptables到你的開發板，

NAT分成了兩種類型，即源NAT（SNAT）和目的NAT（DNAT），顧名思義，所謂SNAT就是改變轉發數據包的源地址，所謂DNAT就是改變轉發數據包的目的地址。

NAT表也有三條缺省的“鏈”（chains），這三條鏈也是規則的容器，它們分別是：

PREROUTING：可以在這里定義進行目的NAT的規則，因為路由器進行路由時只檢查數據包的目的ip地址，所以為了使數據包得以正確路由，我們必須在路由之前就進行目的NAT;

POSTROUTING：可以在這里定義進行源NAT的規則，系統在決定了數據包的路由以后在執行該鏈中的規則。

OUTPUT：定義對本地產生的數據包的目的NAT規則。

有一種SNAT的特殊情況是ip欺騙，也就是所謂的Masquerading，通常建議在使用撥號上網的時候使用，或者說在合法ip地址不固定的情況下使用。

對于nat沒什么深入研究，下面有個網址講的不錯：

http://www.51cto.com/html/2005/0813/1388.htm

配置SNAT

Linux可以很方便的通過iptables配置SNAT服務器，命令如下：

~ 》： ptables -t nat -I POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

~ 》： iptables -A FORWARD -s 192.168.5.0/24 -j ACCEPT

~ 》： iptables -A FORWARD -d 192.168.5.0/24 -j ACCEPT

其中第一條表示將通過本機的轉發數據包從eth0（外網）這個網卡發出去，另外兩條表示只轉發192.168.5.0/24這個網段過來的數據包，這個網段正好是wlan0其它設備連上本機以后分配的網段。

還需要在打開內核的ip轉發功能：

~ 》： vim /etc/sysctl.conf

添加或修改這樣一段：

net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1

然后執行命令

~ 》： sysctl -p

再把我們的網線連上開發板，我們的電腦就可以連接開發板上網了。