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Windows下高速PCIe无线网卡驱动开发与应用

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摘要

插图和附表清单

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.1.1 无线局域网的快速发展

1.1.2 高速总线的快速发展

1.1.3 国内外高速无线局域网产品的研究状况

1.2 本论文的主要工作和成果

1.3 论文结构

第二章 基于802.11协议的无线局域网

2.1 无线局域网技术的特点及市场应用

2.2 802.11协议无线局域网的网络拓扑结构

2.3 802.11无线网卡系统整体架构

第三章 802.11与PCIe基础研究

3.1 802.11帧格式基础研究

3.1.1 数据帧格式分析

3.1.2 管理帧格式分析

3.1.3 控制帧格式分析

3.2 802.11网络状态基础研究

3.2.1 扫描工作模式分析

3.2.2 加入工作模式分析

3.2.3 认证工作模式分析

3.2.4 关联工作模式分析

3.3 PCIe基础研究

3.3.1 PCIe体系结构研究

3.3.2 PCIe配置空间结构研究

3.3.3 PCIe中断机制研究

3.4 章节小结

第四章 高速无线PCIe网卡驱动程序设计

4.1 Windows下内核驱动开发模型分析

4.2 Windows网络体系和NDIS架构概述

4.3 高速无线PCIe网卡驱动程序设计详解

4.3.1 系统功能模块设计

4.3.2 数据管理模块设计

4.3.3 中断处理模块设计

4.3.4 信息交互管理模块设计

4.3.5 802.11网络状态维护设计

4.4 章节小结

第五章 关键技术分析

5.1 配置管理模块设计细节

5.1.1 驱动层设计

5.1.2 控制界面程序设计

5.2 PCIe接口高速传输机制研究与设计

5.3 802.11网卡驱动数据收发队列管理设计

5.3.1 发送队列构造

5.3.2 接收队列构造

5.4 章节小结

第六章 开发环境搭建与系统测试

6.1 开发与调试环境搭建

6.1.1 使用WinDbg调试程序

6.1.2 使用Dbgview调试程序

6.2 功能测试

6.2.1 稳定性测试

6.2.2 数据传输测试

6.2.3 802.11网络状态测试

6.2.4 配置管理模块测试

6.3 测试结果分析

6.4 章节小结

第七章 总结与展望

7.1 工作总结

7.2 未来展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的研究成果

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摘要

随着各大网络运营商对802.11无线局域网的架设,人们已经逐步享受到了随时随地高速网络冲浪的乐趣。但长久以来,国内各大高校、研究所和公司在802.11无线局域网解决方案的研究上都缺乏相应的竞争力。然而市场需求日益剧增,若放任国外产品继续占领802.11领域则导致差距越加拉大,因此急需国内相关研发团队在802.11无线局域网产品上有所建树。
   论文以自主研发无线局域网解决方案为背景,在Windows xp系统下依照NDIS架构,设计实现了基于项目组研发的BCS5271网卡芯片的驱动程序的各个功能模块。全文主要包括以下几个部分:
   第一部分,首先介绍了当前无线局域网整体解决方案的研发现状和总线技术发展的历史,然后阐述了项目组研发无线局域网解决方案的意义,最后概述了802.11无线局域网产品的市场应用。
   第二部分,首先详细的分析了802.11系列协议的MAC帧基础知识。然后分析了802.11网络的多种状态,以及不同状态之间的切换方式。最后研究了PCIe总线和设备的相关理论知识。
   第三部分,分析了在Windows xp系统下设计无线网卡驱动程序需遵循的NDIS规范和Windows系统中驱动模型的发展。然后介绍了此次设计中各个功能模块的设计方案和设计要点。最后讲解了驱动设计研发过程中关键模块和技术的设计,包括配置管理模块的设计、PCIe接口高速传输机制的研究以及数据队列管理方式的设计。
   第四部分,讲解了802.11网卡驱动开发环境的搭建和一些有用的调试技巧。之后对重要的设计模块进行了功能测试,经测试表明设计达到了预期目标。最后讨论了论文研究中的一些不足和未来有待深入的内容。

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