醫(yī)療平板方案中WiFi模塊是無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，分為2.5GHz和5GHz頻段兩種。根據(jù)傳輸速率的不同也分為多種，醫(yī)療平板方案無線 WiFi 模塊通過無線站點（如無線路由器、無線 AP）等設(shè)備進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)，傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)或者傳輸控制操作命令等。

WiFi模塊的方框圖如圖1所示。

圖1 WiFi模塊方框圖

醫(yī)療平板方案中從天線接收到的無線信號，經(jīng)濾波器濾波進(jìn)入天線選擇，再次進(jìn)行濾波，然后進(jìn)入射頻功放或低噪聲放大器，將無線信號送入 WiFi 芯片內(nèi)，WiFi 芯片對無線信號（即網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)）進(jìn)行處理后，通過 SDIO 接口送給 CPU，CPU 將這些數(shù)據(jù)送給一些軟件或應(yīng)用程序。應(yīng)用程序或軟件將這些數(shù)據(jù)加工處理后送到顯示器上顯示，并將一些數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，而用戶的一些網(wǎng)絡(luò)控制和操作以及一些數(shù)據(jù)由應(yīng)用程序通過 CPU 處理控制，通過SDIO接口送給WiFi芯片，WiFi芯片把這些數(shù)據(jù)變換成適合發(fā)送的數(shù)據(jù)信號，輸出到功放電路進(jìn)行功率放大。然后經(jīng)過濾波、天線選擇、再次濾波，將信號數(shù)據(jù)送到天線上發(fā)射出去。

本例中WiFi芯片到CPU之間的數(shù)據(jù)是通過SDIO接口進(jìn)行傳輸?shù)?，但有的WiFi芯片使用一些其他的接口，如SPI接口、USB接口以及PCMCIA等。用于WiFi和CPU間的數(shù)據(jù)傳輸雖然采用的接口可能不同，但作用都是一樣的，在兩個芯片之間都是通過接口進(jìn)行數(shù)據(jù)（命令、操作及控制等信息）傳輸。

接口分為軟接口和硬接口。軟接口多用于程序之間進(jìn)行互連和傳輸數(shù)據(jù)信號，而硬接口則用于不同芯片之間的互連，傳輸不同的電平信號。這些電平信號就是網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。由于接口種類繁多而且各有特點，為了便于區(qū)分就分別給這些接口起了名稱，如本例中的接口，就叫SDIO接口。

SDIO接口一般由6根連線組成，用于連接WiFi芯片和CPU芯片。這幾根連線，就是硬接口，信號名稱和作用如下：

① SDIO-CMD：命令線，用于傳輸控制命令。

② SDIO-CLK：時鐘線，是傳輸數(shù)據(jù)、命令時，必不可少的時鐘。

③ SDIO-D0～SDIO-D3：數(shù)據(jù)線，用于傳輸數(shù)據(jù)，有時僅用其中的兩根。

醫(yī)療平板方案中以上6根線對應(yīng)著6個信號，構(gòu)成SDIO的硬接口。但只有這6根連線（硬接口），是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要有控制這 6 根連線的控制器來協(xié)調(diào)和配合，才能完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)（控制器已經(jīng)集成到 WiFi 芯片內(nèi)部了，而 CPU 的芯片內(nèi)部也有同樣的控制器，但我們能看到的只有這 6 根連線，即硬接口）?？刂破魅绾螀f(xié)調(diào)控制這 6 根連線呢？這就需要軟件—驅(qū)動程序了。控制器運行驅(qū)動程序使用這 6 根線完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，并傳送操作和控制命令等信息。驅(qū)動程序就屬于軟接口，它將一些數(shù)據(jù)傳輸給其他程序（如應(yīng)用程序等軟件）使用。這樣，SDIO接口就完成了在兩個芯片之間傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的作用。

2 WiFi芯片內(nèi)部的工作過程

醫(yī)療平板方案中無論是 WiFi 芯片、GPS 芯片，還是藍(lán)牙芯片，都是無線通信類芯片，屬于大規(guī)模集成電路。其內(nèi)部由ARM(CPU功能)、RAM及ROM（Flash）組成核心部分，以及接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、信號處理電路、邏輯控制電路、各種接口電路等。WiFi、GPS、藍(lán)牙這類芯片內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，功能部件電路較多，不但涉及到CPU（即ARM的較低規(guī)格）和多功能部件，還牽扯到各部件之間的總線操作。要使這么多的部件（功能）電路模塊能夠正常的工作，必須有一個程序來控制、協(xié)調(diào)、初始化這些芯片內(nèi)部的眾多功能電路部件（或模塊），而這個程序，就叫固件（已經(jīng)固定不能修改的固化到芯片內(nèi)部的程序文件，就叫固件）。固件由廠家生產(chǎn)芯片時將其寫入芯片，或者由驅(qū)動程序下載到芯片內(nèi)部，或者通過其他方法由用戶或技術(shù)人員下載到芯片內(nèi)部，這樣芯片才能正常工作，類似主板上的 BIOS。這類固件都是以 .bin 或 .hex 為結(jié)尾的文件（或軟件），不但必不可少而且分版本號，這類固件也是大規(guī)模集成電路的組成部分（一些大規(guī)模集成電路，不但有硬件，芯片內(nèi)部同樣有固件，是由硬件和軟件共同組成的集成電路，而這些大規(guī)模集成電路對外只提供接口和一些控制信號，如SDIO等接口，供用戶使用。）

3 WiFi實際電路的工作原理

醫(yī)療平板方案中WiFi模組的實際組件如圖2所示，大多數(shù)都是由廠家以組件的形式提供，維修更換簡單方便。

WiFi實際電路連接如圖3所示，它包括WiFi芯片AR6005，藍(lán)牙和收音機(jī)二合一芯片WCN2243，以及功放和低噪聲放大芯片C98TEM。

電路由 WiFi 和收音機(jī)（FM）、藍(lán)牙（BT）電路以及外圍功放電路組成，是三合一模組，這里只講解和 WiFi 芯片相關(guān)的部分，其他的部分則在藍(lán)牙相關(guān)章節(jié)里講解。

圖2 實際的WiFi模組

圖3 WiFi實際電路連接圖

醫(yī)療平板方案中WiFi 芯片電路的工作過程：首先給 WiFi 芯片 AR6005 提供一個或多個正常的電源電壓，然后由芯片 AR6005 向 CPU 電路請求輸入時鐘

信號，CPU 響應(yīng)后輸出時鐘信號（SYSCLK 信號）給該芯片，芯片內(nèi)部復(fù)位，進(jìn)入初始化狀態(tài)，使內(nèi)部各電路準(zhǔn)備好。啟動WiFi 電路，選擇相應(yīng)的天線端（ANTA/B/C），然后驅(qū)動程序開始運行，接收并掃描，看能否找到無線路由器或其他訪問點（AP）。如果找到了，就進(jìn)行雙方認(rèn)證，并建立無線連接，之后就可以上網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸了。醫(yī)療平板方案中這些控制和傳輸都是通過SDIO進(jìn)行的，發(fā)射和接收的數(shù)據(jù)都通過SDIO進(jìn)行。

醫(yī)療平板方案中發(fā)射時，CPU、應(yīng)用程序和用戶的操作數(shù)據(jù)經(jīng)由CPU處理送至SDIO，再經(jīng)SDIO送至WiFi 芯片，WiFi 芯片在 SYSCLK 的配合下，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后經(jīng) RFOUTN 和RFOUTP 送到功放電路，把信號放大后送至天線端 ANT，經(jīng)濾波后，從天線上把這些數(shù)據(jù)發(fā)射出去。

醫(yī)療平板方案中接收時，將從天線接收到的信號經(jīng)過濾波后進(jìn)入功放電路中的低噪聲放大電路，輸出RXA、RXB信號送給WiFi芯片AR6005的RFINN和RFINP端進(jìn)入WiFi芯片，對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處 理，再經(jīng)由SDIO接口送給CPU，CPU處理后，送給相應(yīng)的程序或用戶。

其他幾個引腳信號的說明：

WLAN-ACTIVE：WiFi模塊激活；

BT-ACTIVE：BT（藍(lán)牙）模塊激活；

BT-PRIORITY：BT（藍(lán)牙）優(yōu)先；

BT-STATUS：BT（藍(lán)牙）狀態(tài)（和上面是一個信號）；

TX-CONFIRM：發(fā)射確認(rèn)。

上面幾個信號用于控制 WiFi 和藍(lán)牙的發(fā)射狀態(tài)，因為藍(lán)牙和 WiFi 共用一個功率放大器 C98TEM，這兩個信號交替使用 C98TEM，同時根據(jù)這兩個信號來切換天線開關(guān)，即輸出天線切換信號ANTA、ANTB、ANTC。