基于GPRS模塊的軟件設(shè)計

1、 目 錄第1章 緒論11.1 課題研究背景和意義11.2 移動通信網(wǎng)絡(luò)概述11.3 本論文的主要研究內(nèi)容及安排2第2章 gsm與gprs網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)42.1 移動通信的發(fā)展概況42.2 gsm移動通信系統(tǒng)52.2.1 gsm含義52.2.2 gsm移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能52.2.3 gsm信道82.3 gprs網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)92.3.1 gprs的概念92.3.2 gprs的特點92.3.3 gprs網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、應(yīng)用和局限102.3.4 gprs網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)11第3章 gprs模塊sim900b的軟件測試143.1 at指令153.2 短消息編碼pdu格式163.2.1 短消息收發(fā)的實現(xiàn)模式163

2、.2.2 pdu模式163.3 軟件測試183.3.1 gprs模塊實現(xiàn)撥打電話功能測試193.3.2 gprs模塊實現(xiàn)接聽電話功能測試203.2.3 gprs模塊實現(xiàn)一條英文短信發(fā)送功能測試213.2.4 gprs模塊實現(xiàn)一條英文短信讀取功能測試223.2.5 gprs模塊實現(xiàn)一條中文短信發(fā)送功能測試233.2.6 gprs模塊實現(xiàn)一條中文短信讀取功能測試24第4章 單片機(jī)控制gprs模塊實現(xiàn)語音功能264.1 實驗板系統(tǒng)的主要硬件組成264.2 單片機(jī)控制gprs模塊實現(xiàn)語音功能的軟件設(shè)計284.2.1 軟件設(shè)計流程圖284.2.2 軟件設(shè)計28總結(jié)與展望35參考文獻(xiàn)36致 謝37第1章

3、緒論1.1 課題研究背景和意義近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，使得無線移動通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用于人們的日常生活。在未來的醫(yī)療領(lǐng)域，監(jiān)護(hù)和急救設(shè)備必將趨于無線化、網(wǎng)絡(luò)化，具有無線移動聯(lián)網(wǎng)功能的監(jiān)護(hù)和急救設(shè)備將會在臨床中發(fā)揮越來越重要的作用。因此研制開發(fā)具有無線移動功能的監(jiān)護(hù)和急救設(shè)備勢在必行。同時，隨著人民生活水平的提高，人們的健康意識不斷地深入，越來越關(guān)注自己的健康狀況，都希望擁有一個健康的體魄。然而，由于人們生活節(jié)奏的加快、膳食結(jié)構(gòu)的改變等原因，各種疾病威脅著人類生命健康，而且很多疾病的發(fā)病率逐年提高，發(fā)病年齡也呈下降趨勢。美國等發(fā)達(dá)國家早就開始致力于

4、便攜式可移動的醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備的研制，也取得了很多可觀的成果，這對各種疾病的預(yù)防與診斷具有重要意義。可以說，便攜式醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展是個必然的趨勢。因此，本項目課題以人體脈搏信號作為生命特征信號，研究基于gprs的便攜可移動的血氧飽和度監(jiān)測儀。在本次畢業(yè)設(shè)計中，我主要完成了gprs模塊短信和語音功能的軟件研究。1.2 移動通信網(wǎng)絡(luò)概述隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的增長，高速移動數(shù)據(jù)通信的市場需求越來越大。傳統(tǒng)的gsm網(wǎng)絡(luò)僅能以96kbps的速率傳輸數(shù)據(jù)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶對高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。gprs 作為第二代移動通信技術(shù)gsm向第三代移動通信(3g) 的過渡技術(shù)，是由英國bt cellnet 公司

5、早在1993年提出的，是gsm phase2+(1997年)規(guī)范實現(xiàn)的內(nèi)容之一，是在現(xiàn)有g(shù)sm系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)，目的是為gsm用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 gprs采用與gsm同樣的無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、同樣的頻帶、同樣的突發(fā)結(jié)構(gòu)、同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的tdma 幀結(jié)構(gòu)。gprs網(wǎng)絡(luò)實際上是疊加在gsm網(wǎng)絡(luò)之上的一個網(wǎng)絡(luò)，它仍然利用gsm網(wǎng)絡(luò)的基站收發(fā)器(bts) 和基站控制器(bsc)。 gprs提供端到端的廣域無線ip 連接，采用信道捆綁和增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率，進(jìn)而實現(xiàn)了高速接入，使無線資源得到充分利用，能夠使得用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的

6、網(wǎng)絡(luò)資源，從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前第一代gprs技術(shù)可以實現(xiàn)在一個載頻或8 個信道中實現(xiàn)捆綁，將每個信道的傳輸速率提高到 14.1kbps ，因此gprs通訊方式的最大速率是115.2 kbps。gprs發(fā)展的第二步是通過增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率改進(jìn)(edge)將每個信道的速率提高到48kbps，因此第二代的gprs設(shè)計速率為384kbps 。它更適合于大多數(shù)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如移動辦公室、internet接入、數(shù)據(jù)和語音多媒體、即時聊天等。1.3 本論文的主要研究內(nèi)容及安排本項目課題預(yù)期目標(biāo)是將監(jiān)測系統(tǒng)獲取的生理指標(biāo)通過移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至遠(yuǎn)端的醫(yī)療室供醫(yī)生診斷。整個項目課題將涉及到移

7、動通信，傳感器，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控等技術(shù)。我在項目課題研究前期主要研究了計算機(jī)串口通信控制gprs模塊sim900b以及單片機(jī)串口通信控制gprs模塊sim900b實現(xiàn)語音通信。在整個研究過程中，我查找和閱讀了涉及gsm/gprs通信的大量資料；學(xué)習(xí)了gprs模塊sim900b的at指令系統(tǒng)，研究學(xué)習(xí)了短消息編碼的pdu格式，采用gprs模塊sim900b與計算機(jī)連接進(jìn)行了各種at指令的通信實驗；對單片機(jī)進(jìn)行編程，利用單片機(jī)控制gprs模塊實現(xiàn)了語音通信的功能。論文的結(jié)構(gòu)安排如下：第一章為緒論，主要介紹了項目課題的研究背景和意義，簡要概述了移動通信網(wǎng)絡(luò)?？偨Y(jié)了論文中我的主要研究內(nèi)容。第二章主要介紹

8、了gsm網(wǎng)絡(luò)和gprs網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)組成，另外還介紹了gsm信道和gprs網(wǎng)絡(luò)的特點。第三章為gprs模塊sim900b的軟件測試，介紹了sim900b的引腳結(jié)構(gòu)圖和at指令，分析了短消息編碼的pdu格式，并詳細(xì)給出了gprs模塊sim900b與計算機(jī)連接的各種at指令的通信實驗步驟和結(jié)果。第四章為單片機(jī)控制gprs模塊實現(xiàn)語音功能部分，給出了系統(tǒng)軟件流程圖，論述了在keil開發(fā)環(huán)境下的軟件設(shè)計過程。第五章總結(jié)了畢業(yè)設(shè)計的工作，并提出了下一階段的研究工作，展望了gprs無線通信技術(shù)在監(jiān)測系統(tǒng)中應(yīng)用的美好未來。第2章 gsm與gprs網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)2.1 移動通信的發(fā)展概況所謂移動通信，是指

9、通信雙方或至少有一方處于運動中進(jìn)行信息交換的通信方式。顯然，這是一種在人們生活和工作中非常實用的通信方式。移動通信系統(tǒng)包括無繩電話，無線尋呼，陸地蜂窩移動通信，衛(wèi)星移動通信等。移動通信的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個階段：（1）第一代模擬移動通信系統(tǒng)上個世紀(jì)60年代，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛發(fā)展，無線通信技術(shù)開始從人工接線發(fā)展為自動接線系統(tǒng)，系統(tǒng)的成本開始降低，容量有所增加。20世紀(jì)70年代末至80年代，集成電路技術(shù)，微型計算機(jī)和微處理器的發(fā)展，以及由美國貝爾實驗室推出的蜂窩系統(tǒng)的概念和理論的應(yīng)用，美國、日本等國家紛紛研制出陸地移動電話系統(tǒng)。這個時期系統(tǒng)的主要技術(shù)是模擬調(diào)頻、頻分多址，以模擬方式工作，使用頻段

10、為800/900mhz，故稱之為蜂窩式模擬移動通信系統(tǒng)，或為第一代移動通信系統(tǒng)。由于第一代以fdma(frequency division multiple access，頻多分址)技術(shù)為基礎(chǔ)的模擬移動通信系統(tǒng)存在頻譜利用率低，容量有限，制式太多，互不兼容；不利于用戶漫游，限制了用戶覆蓋面；提供的業(yè)務(wù)種類受限制，不能傳送數(shù)據(jù)信息；容易被竊聽；不能與isdn(integrated service digital network，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))兼容等缺點，90年代初人們便著手研究數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。（2）第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)90年代起，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，通信、信息領(lǐng)域中的很多方面都面臨向數(shù)

11、字化、綜合化、寬帶化方向發(fā)展的問題。第二代移動通信系統(tǒng)是以數(shù)字傳輸、時分多址、碼分多址為主體技術(shù)，制定了更加完善的呼叫處理和網(wǎng)絡(luò)管理功能，克服了第一代移動通信系統(tǒng)的不足之處，可與綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(isdn)相兼容。所以比起第一代移動通信系統(tǒng)有著無可比擬的優(yōu)越性。因而第二代移動通信系統(tǒng)很快就取代了第一代通信系統(tǒng)而一躍成為移動通信的主流。第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)除了傳送語音外，還可傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如傳真和分組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等。較為著名的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)有歐洲的gsm。（3）第三代數(shù)字移動通信系統(tǒng)第三代移動和個人通信系統(tǒng)需要有更大的系統(tǒng)容量和更靈活的高速率、多速率數(shù)據(jù)的傳輸，除了數(shù)據(jù)傳輸外，還能傳送高達(dá)2mbps

12、的高質(zhì)量活動圖像，真正實現(xiàn)“任何人(whoever)在任何地點(wherever)、任何時間(whenever)可以同任何人(whomever)進(jìn)行任何形式(whatever)的通信”這樣一個目標(biāo)。第三代數(shù)字移動通信網(wǎng)將是一個特別龐大的，全球統(tǒng)一的移動通信網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)容量可以滿足全球人口總數(shù)的應(yīng)用需要，其范圍理論上可以達(dá)到地球上任何一個有人類活動的三維空間。（4）未來移動通信業(yè)務(wù)在未來，移動通信的應(yīng)用領(lǐng)域，將從單純的人與人之間的信息交互，發(fā)展為人與機(jī)器之間信息交互以及機(jī)器與機(jī)器之間的信息交互手段。關(guān)于未來移動通信的發(fā)展可以基本肯定，移動通信網(wǎng)絡(luò)將向ip(internet protocol，網(wǎng)際協(xié)

13、議)化的大方向演進(jìn)。在此過程中，在移動網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)將逐步呈現(xiàn)分組化特征，而網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將逐步實現(xiàn)以ip方式為核心的模式。2.2 gsm移動通信系統(tǒng)2.2.1 gsm含義gsm中文名稱為：全球移動通信系統(tǒng)；英文名稱為：global system for mobile communications。gsm屬于第二代移動通信技術(shù)，起源于歐洲的移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又稱“全球通”，取一部手機(jī)行遍全球之意，其實現(xiàn)手段為全球使用同一個移動電話網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。我國于20世紀(jì)90年代引進(jìn)該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而取代了第一代移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)蜂窩模擬移動技術(shù)。gsm系統(tǒng)包括gsm 900：900mhz、gsm1800：1800mhz

14、及 gsm-1900：1900mhz等幾個頻段 。2.2.2 gsm移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能gsm系統(tǒng)由若干個子系統(tǒng)或功能實體組成，具體組成如圖2.1。其中基站子系統(tǒng)（bss）在移動臺（ms）和網(wǎng)路子系統(tǒng)（nss）之間提供和管理傳輸通路，特別包括了ms與gsm系統(tǒng)的功能實體之間的無線接口管理。nss負(fù)責(zé)管理通信業(yè)務(wù)，保證ms與其他ms之間建立通信。ms、bss和nss組成gsm系統(tǒng)的實體部分。操作支持系統(tǒng)（oss）提供運營部門一種手段來控制和維護(hù)這些實際運行部分。圖2.1 gsm移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（1）移動臺(ms)公用gsm移動通信網(wǎng)中用戶使用的設(shè)備叫做移動臺，它是整個gsm系統(tǒng)中用戶惟一接

15、觸的設(shè)備，移動臺的類型包括手持臺、車載臺和便攜臺，其中手持臺用戶的比例最大。移動臺必須提供與使用者之間的接口以及通過無線接口接入gsm系統(tǒng)的基本功能，其中主要包括話筒、揚(yáng)聲器、顯示屏和按鍵等。此外，移動臺另外一個重要的組成部分是用戶識別模塊-sim卡，它是一張符合iso標(biāo)準(zhǔn)的智慧卡。它包含所有與用戶相關(guān)的無線接口信息，其中包括鑒權(quán)和加密信息。使用gsm標(biāo)注你的移動臺都需要插入sim卡，只有當(dāng)處理異常的緊急情況的緊急呼叫可以在不用sim卡的情況下操作。（2）基站子系統(tǒng) (bss)基站子系統(tǒng)是由基站收發(fā)臺bts和基站控制器bsc兩部分功能實體組成?；咀酉到y(tǒng)bss是gsm系統(tǒng)中與無線蜂窩方面關(guān)系最

16、直接的組成部分，它通過無線接口直接與移動臺相接負(fù)責(zé)無線發(fā)送與接收和無線資源管理。另一方面，基站子系統(tǒng)與網(wǎng)路子系統(tǒng)nss中的移動業(yè)務(wù)交換中心msc相連。實現(xiàn)移動用戶之間或移動用戶與固定網(wǎng)路之間的通信連接傳送系統(tǒng)信號和用戶信息等。此外，為了對bss進(jìn)行操作維護(hù)管理還需要建立bss與操作子系統(tǒng)oss之間的通信連接?；臼瞻l(fā)臺bts屬于基站子系統(tǒng)的無線部分，由基站控制器bsc控制服務(wù)于某個小區(qū)的無線收發(fā)設(shè)備完成bsc與無線信道之間的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)bts與移動臺ms之間通過空中接口的無線傳輸及相關(guān)的控制功能。實際上一個基站控制器根據(jù)話務(wù)量需要可以控制十個bts，bts可以直接與bsc相連也可以通過基站接口設(shè)

17、備bie采用遠(yuǎn)端控制方式與bsc相連接。bts主要分為基帶單元、載頻單元、控制單元三大部分。基站控制器bsc屬于基站子系統(tǒng)的控制部分，起著bss的變換設(shè)備的作用。即各種接口的管理，承擔(dān)無線資源和無線參數(shù)的管理。（3）網(wǎng)路子系統(tǒng)(nss)網(wǎng)路子系統(tǒng)nss主要包含有g(shù)sm系統(tǒng)的交換功能和用于用戶數(shù)據(jù)與移動性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能。它對gsm移動用戶與其他通信網(wǎng)用戶之間通信起著管理作用。nss由一系列功能實體構(gòu)成，整個gsm系統(tǒng)內(nèi)部，即nss的各功能實體之間和nss與bss之間都通過符合cciti信令系統(tǒng)no.7協(xié)議和gsm規(guī)范的7號信令網(wǎng)路互相通信。網(wǎng)路的核心是移動業(yè)務(wù)交換中心msc，它

18、提供交換功能及面向系統(tǒng)其它功能實體如：基站子系統(tǒng)bss、歸屬用戶位置寄存器hlr 、鑒權(quán)中心auc 、移動設(shè)備識別寄存器eir 、操作維護(hù)中心omc 和面向固定網(wǎng)公用電話網(wǎng)pstn 、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)isdn 、分組交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)pspdn，電路交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)cspdn的接口功能。作為網(wǎng)路的核心,msc還支持位置登記,越區(qū)切換和自動漫游等移動特征性能和其它網(wǎng)路功能（4）操作支持子系統(tǒng)(oss)操作支持子系統(tǒng)oss，需要完成許多任務(wù)包括移動用戶管理，移動設(shè)備管理以及網(wǎng)路操作和維護(hù)移動用戶管理（用戶數(shù)據(jù)管理和呼叫計費）。用戶數(shù)據(jù)管理一般由歸屬用戶位置寄存器hlr來完成，hlr是nss功能實體之一，用

19、戶識別卡sim的管理也是用戶數(shù)據(jù)管理的一部分，但是作為相對獨立的用戶識別卡sim的管理還必須根據(jù)運營部門對sim 的管理要求和模式采用專門的sim個人化設(shè)備來完成。呼叫計費可以由移動用戶所訪問的各個移動業(yè)務(wù)交換中心msc和gmsc分別處理也可以采用通過hlr或獨立的計費設(shè)備來集中處理計費數(shù)據(jù)的方式。移動設(shè)備管理是由移動設(shè)備識別寄存器 eir 來完成的。2.2.3 gsm信道gsm信道可以分為物理信道和邏輯信道。物理信道是指實際物理承載的傳輸信道，邏輯信道則是按照信道的功能劃分，物理信道是邏輯信道的載體。（1）物理信道與幀結(jié)構(gòu)時分多址是gsm的基本特點，gsm有8個時隙，它不足以滿足每個小區(qū)實際

20、的用戶需求，因此，gsm采用以時分為主體，時分頻分相結(jié)合的方式。對于gsm900第一階段，gsm上下行各占有25mhz頻段，而每個信道僅占用200khz，所以gsm可容納的頻分信道數(shù)是125，而每個頻分信道有8個時隙，所以gsm總共可以提供的時分信道數(shù)為1000個。而對于gsm900第二階段，上下行頻段擴(kuò)展至35mhz，時分信道也相應(yīng)增至1400。此外，可利用小區(qū)蜂窩規(guī)劃對不同小區(qū)進(jìn)行空分，以進(jìn)一步增加信道數(shù)。gsm幀結(jié)構(gòu)分為四個層次：tdma、復(fù)幀、超幀、超高幀。tdma幀是gsm中的基礎(chǔ)幀，一個tdma幀由8個時隙組成，而每個時隙可以是下列4類時隙突發(fā)中的某一種類型：常規(guī)突發(fā)序列、頻率校正

21、突發(fā)序列、同步突發(fā)序列和接入突發(fā)序列，其中，常規(guī)突發(fā)序列應(yīng)用較多，主要用于信息通信，其他三類則多用于不同的控制。此外，tdma幀可以構(gòu)成兩類復(fù)幀，進(jìn)而構(gòu)成兩類超幀。gsm幀結(jié)構(gòu)圖如圖2.2所示。圖2.2 gsm幀結(jié)構(gòu)圖（2）gsm邏輯信道邏輯信道按功能劃分分為主業(yè)務(wù)信道和為了配合業(yè)務(wù)正常進(jìn)行的輔助性控制信道兩大類。主業(yè)務(wù)信道又可以分為語音與數(shù)據(jù)兩類。語音信道分為全速率語音信道和半速率語音信道，分別為13.5kbps和6.5kbps。數(shù)據(jù)信道則可以分為五種類型：9.6kbps全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；4.8kbps全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；小于等于2.4kbps全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；4.8kbps半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；2.4k

22、bps半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。輔助性控制信道是為了保證業(yè)務(wù)信道有效且正常傳送輔助信息的信道。它可分為三種類型：廣播信道，其中包括頻率校正信道、同步信道和廣播控制信道；公共控制信道，它包含下行的尋呼信道和準(zhǔn)予接入信道及上行的隨機(jī)接入信道；專用控制信道，它包含獨立專用控制信道和兩類（快、慢）隨路控制信道。2.3 gprs網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)2.3.1 gprs的概念gprs是一種基于gsm的移動分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，面向用戶提供移動分組的ip或者x25連接。gprs是構(gòu)建在傳統(tǒng)gsm網(wǎng)絡(luò)之上的一種標(biāo)準(zhǔn)化的分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它可以提供高達(dá)115kbps速率的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，從而使得包括圖片、話音和視頻的多媒體業(yè)務(wù)在無線網(wǎng)絡(luò)中

23、的傳輸成為現(xiàn)實。gprs使若干移動用戶能夠同時共享一個無線信道，一個移動用戶也可以使用多個無線信道。實際不發(fā)送或接收數(shù)據(jù)包的用戶僅占很小一部分網(wǎng)絡(luò)資源。gprs采用分組交換技術(shù)、在通信的過程中不需要建立和保持電路，符合數(shù)據(jù)通信突發(fā)性的特點，并且呼叫建立時間很短，幾乎可以做到“永遠(yuǎn)在線”(always online)。2.3.2 gprs的特點（1） 永遠(yuǎn)在線：客戶隨時都與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，即使沒有數(shù)據(jù)傳送時，客戶仍然在網(wǎng)上，與網(wǎng)絡(luò)之間還保持一種連接； （2） 快速登錄：gprs無線終端一開機(jī)，即已經(jīng)與gprs網(wǎng)絡(luò)建立了連接。每次登錄internet只需要一個激活的過程，一般僅需要1到3秒鐘；（3）

24、 高速傳輸：由于gprs采用了先進(jìn)的分組交換技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罡呃碚撝悼蛇_(dá)171.2kb/s，實際使用中一般能達(dá)到2040 kb/s；（4） 按量計費：gprs網(wǎng)絡(luò)按照用戶接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費用。沒有數(shù)據(jù)流量傳輸時，用戶即使在線，也不收費；（5） 組網(wǎng)靈活：中國移動的gprs網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，可在全國漫游而不增加額外費用，適合用戶以低成本方式在短時間內(nèi)組建自己的跨區(qū)域性數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)；（6） 信道保障：gprs通信鏈路由中國移動這樣的專業(yè)運營商維護(hù)，在出現(xiàn)通信鏈路中斷的情況下能得到及時搶修，免除通信鏈路維護(hù)的后顧之憂；（7） 可靠性強(qiáng)：系統(tǒng)具有糾錯、重發(fā)機(jī)制，從而確保數(shù)據(jù)的完整性和正確性。其次

25、，系統(tǒng)具有自動恢復(fù)功能，在gprs網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不穩(wěn)定的情況下，保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作，而無需人工干預(yù)；（8） 安全性高：系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸過程中加入了加密機(jī)制，數(shù)據(jù)可以在公網(wǎng)上安全地傳輸；（9） 無人職守：系統(tǒng)具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，無人職守。2.3.3 gprs網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、應(yīng)用和局限gprs技術(shù)已經(jīng)非常成熟，從1999年開始，英國的btcellnet，德國的tmobile荷蘭的telfort、中國香港的smatone以及法國、西班牙、意大利、俄羅斯、澳大利亞、新加坡、菲律賓等國家和地區(qū)的運營商，紛紛在其gsm網(wǎng)疊加發(fā)展gprs。2001年各運營商有了非常大的發(fā)展，2002年基本進(jìn)入商用化階

26、段。因為gprs較之gsm在數(shù)據(jù)的傳輸上產(chǎn)生了由電路交換到分組交換這樣一個質(zhì)的飛躍，這對于移動互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有非常大的促進(jìn)作用。gprs除了為用戶提供各種豐富的應(yīng)用服務(wù)外，gprs無線移動數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用還很廣泛。高速的數(shù)據(jù)傳輸和永遠(yuǎn)在線特點，配合按流量收費的資費方式，使gprs通信迅速地在工業(yè)控制、環(huán)境保護(hù)、道路交通、商務(wù)金融、移動辦公、油田勘測、水利水文監(jiān)測、地震監(jiān)測、報警；電力數(shù)據(jù)監(jiān)控、報警、氣象遙感遙測等行業(yè)中，以其具有無可比擬的性價比優(yōu)勢，得到了愈來愈廣泛的應(yīng)用。gprs網(wǎng)絡(luò)雖然大大地擴(kuò)展了gsm的網(wǎng)絡(luò)功能，但也有其局限性：（1）有限的gsm網(wǎng)絡(luò)資源：話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)共享gsm網(wǎng)絡(luò)

27、資源，如果其中一項業(yè)務(wù)占用了過多的資源，則另一項業(yè)務(wù)可以使用的資源就會減少。（2）實際傳輸速度比理論低：gprs理論的最高傳輸速度是115kbps，但是這是一種理想的情況，由于各種因素的限制，實際傳輸?shù)乃俣却蠹s是20kbps左右。（3）調(diào)制方式不太理想。（4）發(fā)送延遲。2.3.4 gprs網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)gprs網(wǎng)絡(luò)引入了分組交換和分組傳輸?shù)母拍?，這樣使得gsm網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持從網(wǎng)絡(luò)體系上得到了加強(qiáng)。圖2.3和圖2.4從不同的角度上給出了gprs網(wǎng)絡(luò)的組成示意圖。gprs其實是疊加在現(xiàn)有的gsm網(wǎng)絡(luò)的另一網(wǎng)絡(luò)，gprs網(wǎng)絡(luò)在原有的gsm網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加了pcu（分組數(shù)據(jù)控制單元）、sgsn（gpr

28、s服務(wù)支持節(jié)點）和ggsn（gprs網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點）三個功能實體。gprs共用現(xiàn)有的gsm網(wǎng)絡(luò)的bss和bst系統(tǒng)，但要對軟硬件進(jìn)行相應(yīng)的更新；同時gprs和gsm網(wǎng)絡(luò)各實體的接口必須作相應(yīng)的界定；另外，移動臺則要求提供對gprs業(yè)務(wù)的支持。gprs支持通過ggsn實現(xiàn)和ip網(wǎng)絡(luò)的直接互聯(lián)。圖2.3 gprs網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖2.4 gprs網(wǎng)絡(luò)組成（1）sgsn：gprs服務(wù)支持節(jié)點。sgsn為ms提供服務(wù)，和msc/vlr/eir配合完成移動性管理功能，包括漫游、登記、切換、鑒權(quán)等，對邏輯鏈路進(jìn)行管理，包括邏輯鏈路的建立、維護(hù)和釋放，對無線資源進(jìn)行管理。sgsn為ms主叫或被叫提供管理功能，完成分組

29、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，地址翻譯，加密及壓縮功能。sgsn能完成gb接口sndcp、llc和gn接口ip協(xié)議間的轉(zhuǎn)換。（2）ggsn：gprs網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點。網(wǎng)關(guān)gprs支持節(jié)點實際上就是網(wǎng)關(guān)或路由器，它提供gprs和公共分組數(shù)據(jù)網(wǎng)以x.25或x.75協(xié)議互聯(lián)，也支持gprs和其它gprs的互聯(lián)。ggsn和sgsn一樣都具有ip地址，ggsn和sgsn一起完成了gprs的路由功能。網(wǎng)關(guān)gprs支持節(jié)點支持x.121編址方案和ip協(xié)議，可以ip協(xié)議接入internet，也可以接入isdn網(wǎng)。（3）bss：基站系統(tǒng)，包括bsc和bts。基站系統(tǒng)除具有完成原話音需求所具備的功能外，尚要求具備和sgsn間的 gb接

30、口，對多時隙捆綁分配的信道管理功能，對分組邏輯信道的管理功能。（4）gb接口：sgsn和bss間接口。通過該接口sgsn完成移動性管理、無線資源管理、邏輯鏈路管理及分組數(shù)據(jù)呼叫轉(zhuǎn)發(fā)管理功能。（5）gs接口：msc/vlr和sgsn間接口。gs接口采用7號信令map方式。sgsn通過gs接口和msc配合完成對ms的移動性管理功能，sgsn傳送位置信息到msc，接收從msc來的尋呼信息。（6）gr接口：sgsn和hlr間接口。gr接口采用7號信令map方式。sgsn通過gr接口從hlr取得關(guān)于ms的數(shù)據(jù)，hlr保存gprs用戶數(shù)據(jù)和路由信息，當(dāng)hlr中數(shù)據(jù)有變動時，也將通過sgsn，sgsn會進(jìn)行

31、相關(guān)的處理。（7）gn：grps支持節(jié)點間接口。即sgsn間、ggsn間、sgsn和ggsn間接口，該接口采用tcp/ip協(xié)議。（8）gp：gprs網(wǎng)間接口。不同gprs網(wǎng)間采用gp接口互連聯(lián)，由網(wǎng)關(guān)和防火墻組成。（9）gi：gprs和分組網(wǎng)接口。gprs通過gi接口以x.25、x.75或ip協(xié)議和各種公眾分組網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)。第3章 gprs模塊sim900b的軟件測試simcom推出一款新型無線模塊sim900b，它屬于四頻gsm/gprs模塊，完全采用smt封裝形式，同時采用了功能強(qiáng)大的arm926ej-s芯片處理器。sim900采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，工作頻率為gsm/gprs 850/900/1

32、800/1900mhz。sim900b模塊具有標(biāo)準(zhǔn)at 命令接口，可以提供gsm 語音、短消息和gprs上網(wǎng)等業(yè)務(wù)。sim900b模塊的物理接口為60 個貼片焊盤，提供了模塊和客戶電路板的所有硬件接口。鍵盤和spi顯示接口可以讓用戶很靈活的設(shè)計定制應(yīng)用；主串口和調(diào)試串口可以幫助用戶輕松地進(jìn)行開發(fā)應(yīng)用；音頻接口，包含一個麥克風(fēng)輸入和一個揚(yáng)聲器輸出；可編程的通用輸入輸出接口（gpio）。圖3.1是sim900b的引腳結(jié)構(gòu)圖。圖3.1 sim900b引腳結(jié)構(gòu)圖實驗板系統(tǒng)選擇c8051f340雙串口單片機(jī)作為處理器，配合simcom公司的四頻sim900b模塊可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的移動通信。實驗板系統(tǒng)帶有d

33、tmf雙音多頻控制接口，與dtmf-rec模塊配合，可以完成gprs模塊的語音功能。圖3.2為本次實驗所用到的實驗板系統(tǒng)。圖3.2 實驗板系統(tǒng)3.1 at指令at指令是由美國hayes公司推出的一套gprs模塊操作指令集，是gprs模塊通信接口的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它的功能包括配置gprs模塊與軟件共同工作、與遠(yuǎn)程系統(tǒng)通信、發(fā)起或應(yīng)答一個呼叫等?，F(xiàn)在己成為事實上的標(biāo)準(zhǔn)并被所有g(shù)prs模塊制造商采用的一個gprs模塊指令語言。每條指令以字母“at”開頭，回車鍵結(jié)尾。at指令的基本格式為：at+指令字符及相關(guān)設(shè)置參數(shù)。前綴at用以引起gprs模塊的注意，檢測計算機(jī)串行通信口的速率，識別字符格式，包括字符長度

34、和奇偶設(shè)定等，并且每一條at指令都對應(yīng)gprs模塊的某種動作。at指令集目前已成為全球通用的數(shù)據(jù)傳輸通信接口標(biāo)準(zhǔn)，主要包括以下兩部分：（1）標(biāo)準(zhǔn)at指令集包括應(yīng)答指令，撥號指令，掛機(jī)控制，音量控制，調(diào)制信息交換，脈沖撥號等方面。（2）擴(kuò)展at指令集包括數(shù)據(jù)載波檢測，數(shù)據(jù)終端設(shè)置，通信方式設(shè)置，測試指令，流量控制等方面。3.2 短消息編碼pdu格式3.2.1 短消息收發(fā)的實現(xiàn)模式計算機(jī)串口上連接gprs模塊，可以用它通過at指令向手機(jī)發(fā)送短消息。這種方法收發(fā)短消息又分三種模式：block 模式、text 模式和pdu 模式。block 模式現(xiàn)在用的很少了； text mode是純文本方式，可使用

35、不同的字符集，從技術(shù)上說也可用于發(fā)送中文短消息，但國內(nèi)手機(jī)基本上不支持，主要用于歐美地區(qū)；而pdu 模式開發(fā)起來則較為復(fù)雜,它需要編寫專門的函數(shù)來將文本轉(zhuǎn)換為pdu 格式,但pdu 模式被所有手機(jī)支持，可以使用任何字符集，它也是手機(jī)默認(rèn)的編碼方式。3.2.2 pdu模式在pdu模式中，可以采用三種編碼方式來對發(fā)送的內(nèi)容進(jìn)行編碼，它們是7-bit編碼、8-bit編碼和ucs2編碼。7-bit編碼用于發(fā)送普通的ascii字符，它將一串7-bit的字符編碼成8-bit的數(shù)據(jù)，每8個字符可“壓縮”成7個；8-bit編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息，比如圖片和鈴聲等；而ucs2編碼用于發(fā)送unicode字符。p

36、du串的用戶信息(tp-ud)段最大容量是140字節(jié)，所以在這三種編碼方式下，可以發(fā)送的短消息的最大字符數(shù)分別是160、140和70。這里，將一個英文字母、一個漢字和一個數(shù)據(jù)字節(jié)都視為一個字符。需要注意的是，pdu串的用戶信息長度(tp-udl)，在各種編碼方式下意義有所不同。7-bit編碼時，指原始短消息的字符個數(shù)，而不是編碼后的字節(jié)數(shù)。8-bit編碼時，就是字節(jié)數(shù)。ucs2編碼時，也是字節(jié)數(shù)，等于原始短消息的字符數(shù)的兩倍。如果用戶信息(tp-ud)中存在一個頭(基本參數(shù)的tp-udhi為1)，在所有編碼方式下，用戶信息長度(tp-udl)都等于頭長度與編碼后字節(jié)數(shù)之和。如果采用gsm 03

37、.42所建議的壓縮算法(tp-dcs的高3位為001)，則該長度也是壓縮編碼后字節(jié)數(shù)或頭長度與壓縮編碼后字節(jié)數(shù)之和。（1）ucs2 編碼原理所謂ucs2 編碼，是將單個的字符按iso/iec10646 的規(guī)定，轉(zhuǎn)變?yōu)?6 位的unicode 寬字符。即將單個的字符轉(zhuǎn)換為由四位的0-9、a-f的數(shù)字和字母組成的字符串。待發(fā)送的消息以ucs2 碼的形式進(jìn)行發(fā)送。（2）發(fā)送pdu 串的編制分析通過ucs2 編碼得到中文unicode 碼，接著就可以進(jìn)行發(fā)送pdu 串的編制了。從表面上看，pdu 串是ascii 碼串，同樣由0-9、a-f這些數(shù)字和字母組成。pdu 串除了包含所發(fā)送的消息本身外，還包含

38、很多其它參數(shù)信息，如服務(wù)中心號碼、目標(biāo)號碼和編碼方式等?，F(xiàn)用一個實例說明發(fā)送pdu 串的結(jié)構(gòu)和編排方式。如：smsc號碼是+8613010710500，目標(biāo)號碼消息內(nèi)容是“您好！”。則發(fā)出的pdu串可以是08 91 68 31 10 70 01 05 f0 11 00 0d 91 68 51 70 32 43 82 f9 00 08 00 06 60 a8 59 7d ff 01 ，對照pdu協(xié)議，具體分析如下：08指的是短信息服務(wù)中心smsc的地址信息的長度共8個字節(jié)，也就是指91 68 31 10 70 01 05 f0的長度；91指的是短信息服務(wù)中心smsc的地

39、址格式（ton/npi）。91是ton/npi遵守international/e.164的國際標(biāo)準(zhǔn)，指在號碼前需加+號。此外還有其它數(shù)值，a1指國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，81指未知，+86可帶可不帶，但91國際標(biāo)準(zhǔn)最常用；683110700105f0短信息服務(wù)中心smsc號碼。由于位置上略有處理，實際號碼應(yīng)為：8613010710500，字母f補(bǔ)上去湊成偶數(shù)個。這需要根據(jù)不同的地域作相應(yīng)的修改；前面的08 91 68 31 10 70 01 05 f0實際上就構(gòu)成了整個短信的一部分，短信息服務(wù)中心smsc地址。11文件頭字節(jié)；00信息類型（tp-message-reference）；0d目標(biāo)號碼長度，即861

40、5072334289的長度；91目標(biāo)號碼格式；其實在實際處理中，通常把11000d91寫死在程序中，因為在國內(nèi)，這些數(shù)據(jù)都是不會改變的。685170324382f9目標(biāo)號碼，經(jīng)過了位移處理，實際號碼為；前面的00 0d 91 68 51 70 32 43 82 f9構(gòu)成了整個短信的第二部分，目的地址（tp-destination-address）。00協(xié)議標(biāo)識tp-pid,這里一般為00，指是普通gsm 類型，點到點方式；08信息編碼方式tp-dcs（tp-data-coding-scheme）,采用前面說的usc2數(shù)據(jù)編碼。此外還有其他數(shù)值，00表示7-bit編碼，

41、04表示8-bit編碼；00有效期tp-vp（tp-valid-period）；06用戶信息長度tp-udl（tp-user-data-length），也就是60 a8 59 7d ff 01 0d 0a的長度 12 / 2 = 6 的十六進(jìn) 06；60a8597dff01這里就是短信內(nèi)容了，實際內(nèi)容為:“您好！”。（3）接收pdu 串的編制分析接收pdu 串和發(fā)送pdu 串結(jié)構(gòu)是不完全相同的。同樣用一個實例說明接收pdu 串的結(jié)構(gòu)和編排方式。如：smsc號碼是+8613010710500，對方號碼消息內(nèi)容是“您好！”。則接收到的pdu串可以是08 91 68 31

42、10 70 01 05 f0 84 0d 91 68 51 70 32 43 82 f9 00 08 21 40 11 90 62 84 80 06 60 a8 59 7d ff 01，具體分析如下：08指的是短信息服務(wù)中心smsc的地址信息的長度共8個字節(jié)；91指的是短信息服務(wù)中心smsc的地址格式（ton/npi）。91是ton/npi遵守international/e.164的國際標(biāo)準(zhǔn)，在號碼前需加+號； 683110700105f0短信息服務(wù)中心smsc號碼；84基本參數(shù)；0d回復(fù)地址數(shù)字個數(shù)，共13個十進(jìn)制數(shù)，不包括91和f；91回復(fù)地址格式(ton/npi)，用國際格式，在號碼前面

43、加+；685170324382f9回復(fù)地址(tp-ra)，8615072334289，補(bǔ)f湊成偶數(shù)個；00協(xié)議標(biāo)識(tp-pid)，普通gsm類型，點到點方式；08用戶信息編碼方式(tp-dcs)，ucs2編碼；21401190628480時間戳(tp-scts)，2012-04-11 09:26:48+8時區(qū)；06用戶信息長度(tp-udl)，實際長度6個字節(jié)；60a8597dff01用戶信息(tp-ud)“您好！”3.3 軟件測試 實驗預(yù)備工作：（1） 設(shè)置實驗板上的跳線，使gprs模塊sim900b與計算機(jī)通信；（2） 將usb轉(zhuǎn)串口線與實驗板串口db9連接，另外一頭與計算機(jī)串口連接；（

44、3） 裝入能正常使用的sim卡，上好gsm天線,上電開機(jī)后,等待約15s后，gprs模塊成功連入gprs網(wǎng)絡(luò)；（4） 打開串口調(diào)試助手軟件，選擇好串口號和波特率；（5）在指令區(qū)輸入at后再按enter鍵后，點“手動發(fā)送”，指令區(qū)返回ok表明計算機(jī)串口和gprs模塊間可以通信。如下圖3.3：圖3.3 測試計算機(jī)串口與模塊間能否通信3.3.1 gprs模塊實現(xiàn)撥打電話功能測試撥打手機(jī)1）在指令區(qū)輸入at+colp=1后，再按enter鍵后點手動發(fā)送。指令功能：可以撥號返回ok。（2）在指令區(qū)輸入at 后，再按enter鍵后點手動發(fā)送。指令功能：撥

45、打電話,收到+colp:129表示撥號成功,其它值表示撥號失敗。對方接聽撥過來的電話后掛機(jī)，返回no carrier。測試結(jié)果如下圖3.4：圖3.4 gprs模塊實現(xiàn)撥打電話at指令測試3.3.2 gprs模塊實現(xiàn)接聽電話功能測試接聽來電話（1）在指令區(qū)輸入at+clip=1后，再按enter鍵后點“手動發(fā)送”；指令功能：設(shè)置來電顯示功能。然后向板子上的sim卡撥打電話,如下圖3.5是呼入號碼，ring 就是呼入提示。（2）接聽收到上面的電話號碼呼入后，在指令區(qū)輸入ata后再按enter鍵后，點“手動發(fā)送”；指令功能

46、：接聽電話，回復(fù)ok接聽成功。當(dāng)撥號失敗或?qū)Ψ揭呀?jīng)掛機(jī)會收到no carrier。圖3.5 gprs模塊實現(xiàn)接聽電話at指令測試3.2.3 gprs模塊實現(xiàn)一條英文短信發(fā)送功能測試送一條英文短信：li xin zai zuo bi ye she ji（1）在指令區(qū)輸入 at+cmgf=1，再按enter鍵后點“手動發(fā)送”；指令功能：文本模式，英文方式發(fā)送，狀態(tài)有 ok 回復(fù)。（2）在指令區(qū)輸入at+cmgs，再按enter鍵后點“手動發(fā)送”；指令功能：送短信，狀態(tài)有回復(fù)，收到后才可以輸入內(nèi)容:li xin zai z

47、uo bi ye she ji,再點“手動發(fā)送”。最后一步最關(guān)鍵的就是短信內(nèi)容的結(jié)束。首先在“十六進(jìn)制發(fā)送”地方點一下,如下圖3.6；然后在指令區(qū)輸入1a；最后點“手動發(fā)送”之后就可以等待發(fā)送成功，如圖3.6，收到+cmgs: 8，表示發(fā)送成功。圖3.6 gprs模塊實現(xiàn)一條英文短信發(fā)送at指令測試3.2.4 gprs模塊實現(xiàn)一條英文短信讀取功能測試讀取來一條英文短信：li xin zai zuo bi ye she ji（1）在指令區(qū)輸入at+cnmi=2,1再按enter鍵后點“手動發(fā)送”；指令功能：短信提示,狀態(tài)有ok回復(fù)。（2）在指令區(qū)輸入at+cmgf=1再

48、按enter鍵后點“手動發(fā)送”；指令功能：文本模式，英文方式發(fā)送，狀態(tài)有ok回復(fù)。（3）向sim卡發(fā)送一條英文短信，收到+cmti:sm,11表示有短信到達(dá)，短信存在 sim卡11代表的某個位置。（4）在指令區(qū)輸入at+cmgr=11再按enter鍵后點“手動發(fā)送”；指令功能：讀取指定11里的內(nèi)容，回復(fù)短信報文。指令測試結(jié)果如圖3.7。圖3.7 gprs模塊實現(xiàn)一條英文短信讀取at指令測試3.2.5 gprs模塊實現(xiàn)一條中文短信發(fā)送功能測試機(jī)發(fā)送中文“李新”，根據(jù)ucs2編碼原理，發(fā)送的pdu串為0011000d91685170324382f90008a002674e

49、65b0（1）在指令區(qū)輸入at+cmgf=0再按enter鍵后點“手動發(fā)送”；指令功能：pdu模式，中文方式發(fā)送,狀態(tài)有ok回復(fù)。（2）在指令區(qū)輸入at+cmgs=17再按enter鍵后點“手動發(fā)送”；指令功能：送短信，狀態(tài)有回復(fù)。（3）收到后才可以輸入內(nèi)容 0011000d91685170324382f90008a002674e65b0再點手動發(fā)送。最后一步最關(guān)鍵的就是短信內(nèi)容的結(jié)束。首先在“十六進(jìn)制發(fā)送”地方點一下,如下圖；然后在指令區(qū)輸入1a；最后點“手動發(fā)送”之后就可以等待發(fā)送成功，如圖3.8，收到+cmgs: 11，表示發(fā)送成功。圖3.8 gprs模塊實現(xiàn)一

50、條中文短信發(fā)送at指令測試3.2.6 gprs模塊實現(xiàn)一條中文短信讀取功能測試讀取來一條中文短信：李新在做畢業(yè)設(shè)計（1）在指令區(qū)輸入at+cnmi=2,1再按enter鍵后點“手動發(fā)送”；指令功能：短信提示,狀態(tài)有ok回復(fù)。（2）在指令區(qū)輸入at+cmgf=0再按enter鍵后點“手動發(fā)送”；指令功能：pdu模式，中文方式發(fā)送，狀態(tài)有ok回復(fù)。（3）向sim卡發(fā)送一條中文短信，收到+cmti:sm,9表示有短信到達(dá)，短信存在 sim卡9代表的某個位置。（4）在指令區(qū)輸入at+cmgr=9再按enter鍵后點“手動發(fā)送”；指令功能：讀取指定9里的內(nèi)容，如圖3.9回復(fù)短信

51、報文。得到的短信報文為：+cmgr: 0,360891683110700105f0240d91685170324382f900082140725140542310674e65b05728505a6bd54e1a8bbe8ba1ok短信報文解析：0表示短信沒有被讀過，如果再次輸入at+cmgr=9，就會回復(fù)1表示已讀過；36表示pdu串的用戶信息長度；91683110700105f0表示短信中心號碼為+8613010710500；0d表示短信號碼的長度；91685170324382f9表示對方號碼為+8615072334289；21407251405423表示短信發(fā)送日期為2012/04/27,

52、15:04:45+23；10表示短信內(nèi)容的長度有16個字節(jié)；674e65b05728505a6bd54e1a8bbe8ba1表示中文內(nèi)容為李新在做畢業(yè)設(shè)計。圖3.9 gprs模塊實現(xiàn)一條中文短信讀取at指令測試第4章 單片機(jī)控制gprs模塊實現(xiàn)語音功能第三章介紹了用串口調(diào)試工具對gprs模塊進(jìn)行at指令的軟件測試實驗，給出了各個實驗的結(jié)果。本章將介紹在keil軟件的開發(fā)環(huán)境下，對實驗板系統(tǒng)進(jìn)行編程實驗，完成單片機(jī)c8051f340控制gprs模塊實現(xiàn)語音功能。4.1 實驗板系統(tǒng)的主要硬件組成實驗板系統(tǒng)的控制核心是c8051f340單片機(jī)。c8051f340單片機(jī)的內(nèi)核是cip-51 微控制器。

53、cip-51 與mcs-51指令集完全兼容，可以用標(biāo)準(zhǔn)803x/805x的匯編器和編譯器進(jìn)行軟件開發(fā)。該系列mcu具有標(biāo)準(zhǔn)8051的所有外設(shè)件，包括 4 個16位的計數(shù)器/定時器、一個增強(qiáng)型全雙工uart、一個增強(qiáng)型spi、256 字節(jié)內(nèi)部ram、128 字節(jié)特殊功能寄存器（sfr ）及40 個i/o端口。cip-51 還包含片內(nèi)調(diào)試硬件，與模擬和數(shù)字子系統(tǒng)直接接口，在一個集成電路內(nèi)提供了完全的數(shù)據(jù)采集或控制系統(tǒng)解決方案。 cip-51 微控制器內(nèi)核除了具有標(biāo)準(zhǔn) 8051 的組織結(jié)構(gòu)和外設(shè)以外，另有增加的定制外設(shè)和功能，大大增強(qiáng)了它的處理能力。下圖4.1是c8051f340單片機(jī)的電路圖。圖4

54、.1 c8051f340電路原理圖gprs模塊sim900b與單片機(jī)和其他外圍電路的連接原理圖如下圖4.2：圖4.2 sim900b的工作電路dtmf控制電路，麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器接口電路，sim卡電路如下圖4.3： 圖4.3 其他外圍電路4.2 單片機(jī)控制gprs模塊實現(xiàn)語音功能的軟件設(shè)計由于實驗板系統(tǒng)無撥號按鍵資源，當(dāng)讓實驗板獨立運行的時候就只能實現(xiàn)語音電話的接聽，所以這里的軟件設(shè)計要實現(xiàn)的功能是讓實驗板獨立工作的時候能接聽來電。這部分針對實驗板系統(tǒng)的軟件設(shè)計實驗，開發(fā)環(huán)境需要keil軟件，以及單片機(jī)仿真器1臺。4.2.1 軟件設(shè)計流程圖實驗板系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)的晶振、管腳、定時器、串口、中斷等需要初始化。gprs模塊sim900b正常啟動后，對sim900b的初始化需要由單片機(jī)通過串口向sim900b模塊發(fā)送at指令來實現(xiàn)，通過sim9