首先我們來看一下嵌入式Wi-F的來源以及與普通Wi-Fi的區(qū)別。

我們都知道筆記本、手機(jī)、平板電腦等這類產(chǎn)品具有強(qiáng)大的CPU和大容量的存儲器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)的處理和存儲，因此在使用WIFI時不需要額外的MCU，完全借助其高速處理器和龐大的軟件系統(tǒng)。但是對于家電，儀表，LED燈等智能家居產(chǎn)品，因為該類產(chǎn)品的主控芯片可能是成本很低、功能簡單的MCU，因此這類產(chǎn)品無法支持普通Wi-Fi的功能。同時，還有一個重要的原因就是普通Wi-F的功耗比較高，而嵌入式WIFI在功耗上做了很大的改善，比較適合對功耗要求高的無線家電設(shè)備。

基于上述原因，各個無線廠商相繼推出了嵌入式WIFI模塊。嵌入式WIFI模塊的特點(diǎn)是軟硬件集成度高，整個嵌入式WIFI模塊集成了射頻收發(fā)器、MAC、WIFI驅(qū)動、所有WIFI協(xié)議、無線安全協(xié)議、一鍵連接等。總之，一句話：嵌入式WIFI應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)而生！

下面我們針對嵌入式WIFI與普通WIFI來進(jìn)行對比，通過下表的對比，我們大致上可以理解到什么是嵌入式WIFI。

在分析WIFI驅(qū)動前，分享一下本人對Linux驅(qū)動的一些了解，其實縱觀Linux眾多的設(shè)備驅(qū)動，幾乎都是以總線為載體，所有的數(shù)據(jù)傳輸都是基于總線形式的，即使設(shè)備沒有所謂的總線接口，但是Linux還是會給它添加一條虛擬總線，如platform總線等；介于WIFI的驅(qū)動實在是太龐大了，同時又是基于比較復(fù)雜的USB總線，所以建議大家先了解一下USB設(shè)備驅(qū)動和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動。

我們要看懂WIFI驅(qū)動，首先要明白WIFI的工作原理。從對于支持802.11n、802.11ac這些比較無線標(biāo)準(zhǔn)的WIFI芯片，其驅(qū)動程序也會越來越復(fù)雜。那么我們怎么入手去了解及分析它呢？

網(wǎng)上很多人分析Linux設(shè)備驅(qū)動都是從模塊加載入手去分析它的驅(qū)動源碼。以本人從事Linux設(shè)備驅(qū)動多年的經(jīng)驗，這確實是一條很直觀又非常好的思路。但是這只局限于設(shè)備功能少、接口較簡單、驅(qū)動源碼較少的設(shè)備驅(qū)動。對于功能復(fù)雜、驅(qū)動源碼龐大的設(shè)備驅(qū)動，根據(jù)這條思路，很多開發(fā)者可能會無耐心走下去，或者會走向死胡同。

現(xiàn)在我們可以這樣來看，從硬件層面上看，WIFI設(shè)備與CPU通信是通過USB接口的，與其他WIFI設(shè)備之間的通信是通過無線射頻（RF）。從軟件層面上看，Linux操作系統(tǒng)要管理WIFI設(shè)備，那么就要將WIFI設(shè)備掛載到USB總線上，通過USB子系統(tǒng)實現(xiàn)管理。而同時為了對接網(wǎng)絡(luò)，又將WIFI設(shè)備封裝成一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

我們以USB接口的WIFI模塊進(jìn)行分析：

（1）從USB總線的角度去看，它是USB設(shè)備；

（2）從Linux設(shè)備的分類上看，它又是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；

（3）從WIFI本身的角度去看，它又有自己獨(dú)特的功能及屬性，因此它又是一個私有的設(shè)備；

通過上述的分析，我們只要抓住這三條線索深入去分析它的驅(qū)動源碼，整個WIFI驅(qū)動框架就會浮現(xiàn)在你眼前。

1、現(xiàn)在我們先從USB設(shè)備開始，要寫一個USB設(shè)備驅(qū)動，那么大致步驟如下：

（1）需要針對該設(shè)備定義一個USB驅(qū)動，對應(yīng)到代碼中即定義一個usb_driver結(jié)構(gòu)體變量。代碼如下：

struct usb_driver xxx_usb_wifi_driver;

（2）填充該設(shè)備的usb_driver結(jié)構(gòu)體成員變量。代碼如下：

static struct usb_driver xxx_usb_wifi_driver = {

.name = "XXX_USB_WIFI",

.probe= xxx_probe,

.disconnect= xxx_disconnect,

.suspend= xxx_suspend,

.resume= xxx_resume,

.id_table= xxx_table,

};

（3）將該驅(qū)動注冊到USB子系統(tǒng)。代碼如下：

usb_register(&xxx_usb_wifi_driver);

以上步驟只是一個大致的USB驅(qū)動框架流程，而最大和最復(fù)雜的工作是填充usb_driver結(jié)構(gòu)體成員變量。以上步驟的主要工作是將USB接口的WIFI設(shè)備掛載到USB總線上，以便Linux系統(tǒng)在USB總線上就能夠找到該設(shè)備。

2、接下來是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的線索，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動大致步驟如下：

（1）定義一個net_device結(jié)構(gòu)體變量ndev。代碼如下：

struct net_device *ndev;

（2）初始化ndev變量并分配內(nèi)存。代碼如下：

ndev=alloc_etherdev();

（3）填充ndev -> netdev_ops結(jié)構(gòu)體成員變量。代碼如下：

static const struct net_device_ops xxx_netdev_ops= {

.ndo_init= xxx_ndev_init,

.ndo_uninit= xxx _ndev_uninit,

.ndo_open= netdev_open,

.ndo_stop= netdev_close,

.ndo_start_xmit= xxx_xmit_entry,

.ndo_set_mac_address= xxx_net_set_mac_address,

.ndo_get_stats= xxx_net_get_stats,

.ndo_do_ioctl= xxx_ioctl,

};

（4）填充ndev->wireless_handlers結(jié)構(gòu)體成員變量，該變量是無線擴(kuò)展功能。代碼如下：

ndev->wireless_handlers = (struct iw_handler_def *)&xxx_handlers_def;

（5）將ndev設(shè)備注冊到網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。代碼如下：

register_netdev(ndev);

3、WIFI設(shè)備本身私有的功能及屬性，如自身的配置及初始化、建立與用戶空間的交互接口、自身功能的實現(xiàn)等。

（1）自身的配置及初始化。代碼如下：

xxx_read_chip_info();

xxx_chip_configure();

xxx_hal_init();

（2）主要是在proc和sys文件系統(tǒng)上建立與用戶空間的交互接口。代碼如下：

xxx_drv_proc_init();

xxx_ndev_notifier_register();

（3）自身功能的實現(xiàn)，在前面章節(jié)上我們已經(jīng)講解過WIFI的網(wǎng)絡(luò)及接入原理，如掃描等。同時由于WIFI在移動設(shè)備中，相對功耗比較大，因此，對于功耗、電源管理也會在驅(qū)動中體現(xiàn)。