GPRS無線通信系統(tǒng)設(shè)計方案

GPRS無線通信系統(tǒng)設(shè)計方案引言近年來,通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速進(jìn)展,特別是無線通信技的自動化程度進(jìn)一步提高。GSM網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)后，技術(shù)人員很快把GSM模塊嵌入到各類儀表儀器中，如多功能電能表、故障測錄儀、抄表系統(tǒng)與用電負(fù)荷監(jiān)控等，從而使這些儀表儀器具有遠(yuǎn)程通信功能。GPRS是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上進(jìn)展出來的一種新的數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù),支持TCP/IP協(xié)議，能夠與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(Internet等)RS能夠涵蓋所有的中低業(yè)務(wù)與低速率的數(shù)據(jù)傳輸，特別適合突發(fā)的小流量數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。本文設(shè)計的GPRS無線通信模塊，內(nèi)嵌了TCP/IP協(xié)議，使1GPRS通信原理及應(yīng)用特點1.1GPRS簡介GPRS是通用無線分組業(yè)務(wù)(GeneralPacketRadioSystem)的縮寫，是介于第二代與第三代之間的一種技術(shù)，統(tǒng)中的絕大部分部件都不需要作硬件改動，只需作軟件升級。有了GPRS，用戶的呼叫建立時間大大縮短，幾乎能夠S不是連接時間為基準(zhǔn)來計費，從而令每個用戶的服務(wù)成本更1.2基本工作原理GPRS是在原有的基于電路交換(CSD)方式的GSM網(wǎng)絡(luò)SN網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(GGSN)。SGSN與MSC在同一等級水平，并跟蹤單個MS的存儲單元實現(xiàn)安全功能與接入操縱，并通GGSN對分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，再發(fā)送到目的網(wǎng)絡(luò)，如GPRS由GPRS2.1GPRS模塊的硬件設(shè)計 儲器等部分構(gòu)成。圖2是系統(tǒng)的硬件框圖。MSC1210操縱GPRS模塊接收與發(fā)送信息，通過標(biāo)準(zhǔn)RS232串口與外部操縱器(比如數(shù)據(jù)采集端)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。用軟件實現(xiàn)中斷，完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。2.1.1單片機(jī)模塊單片機(jī)使用美國德州儀器公司最新推出的基于8051內(nèi)核的MSC1210Y5。該芯片具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，時鐘頻率MHz99MHz時鐘頻PTRDPTR可加快數(shù)據(jù)塊的移動速度。端建立連接。②通過串口0擴(kuò)展MAX232標(biāo)準(zhǔn)串口與外部操縱器(比如數(shù)據(jù)采集端)連接，外部操縱器端接出標(biāo)準(zhǔn)串口，按照約好的協(xié)議可很容易利用本設(shè)計的操縱器進(jìn)行通信。2.1.2擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲器部分也能夠全部作為數(shù)據(jù)Flash程序。由于要嵌入實時操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，需要一定的空間，因此將其全部用作程序存儲2.1.3GPRS無線數(shù)傳模塊GPRS無線模塊作為終端的無線收發(fā)模塊，把從單片機(jī)發(fā)送過來的IP包或者基站傳來的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理后再器是核心部件，其作用相當(dāng)于一個協(xié)議處理器，用來處理外部系統(tǒng)通過串口發(fā)送AT指令。射頻天線部分要緊實現(xiàn)信號的調(diào)制與解調(diào)，與外部射頻信號與內(nèi)部基帶處理器之間的信號轉(zhuǎn)換。匹配電源為處理器基射頻部分提供所需的電源。ASV啟動電路由三極管與上電復(fù)位電路構(gòu)成，模塊上電后，為使SYNC引腳有兩種工作模式：一種是指示發(fā)射狀態(tài)時的功率增長情況，另一種是指示MC35的工組狀態(tài)。本設(shè)計中使用MCLEDms亮/3sMC網(wǎng)絡(luò)，處于待機(jī)狀態(tài)。2.2單片機(jī)通信程序設(shè)計eRTX多任務(wù)實時操作系統(tǒng)，編寫程序時,需在源代碼頭加入“＃incluedertx51.h”。所有代碼調(diào)試通過后經(jīng)由TIDownloader下載到存儲器中。模塊不支持TCP/IP協(xié)議。也就是說，要想工作在相同的網(wǎng)TCP/IP與PPP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)編寫的程序，從而使設(shè)計的終端設(shè)2.2.1TCP/IP協(xié)議的嵌入有很多種方法能夠完成協(xié)議轉(zhuǎn)換，本設(shè)計利用在嵌入式實時可擴(kuò)展性與產(chǎn)品開發(fā)的可連續(xù)性。TCP/IP協(xié)議是一個標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議套件，能夠用分層模型來描述。數(shù)據(jù)打包處理數(shù)據(jù)時，每一層把自己的信息添加到一個數(shù)據(jù)頭中，而這個數(shù)據(jù)頭又被下一層中的協(xié)議包裝到數(shù)據(jù)體中。離，并把數(shù)據(jù)包的其余部分當(dāng)作數(shù)據(jù)體對待?？紤]到嵌入式系統(tǒng)的特點，本設(shè)計使用了系統(tǒng)開銷較小的負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)報進(jìn)行解析，解析后的數(shù)據(jù)按照一定的波特率串2.2.2數(shù)據(jù)處理GPRSIPPIP不可取，故通常使用PPP協(xié)議進(jìn)行傳輸。模塊向網(wǎng)關(guān)發(fā)送P能向它提出建立連接請求，監(jiān)控中心務(wù)必?fù)碛幸粋€固定的控中心。關(guān)于這一點，很容易解決，只需在電信申請相應(yīng)的GPRS模塊登陸上GSM網(wǎng)絡(luò)后，自動連接到數(shù)據(jù)中心，向數(shù)據(jù)中心報告其IP地址，并保持與保護(hù)數(shù)據(jù)鏈路的連接。，數(shù)據(jù)中心與GPRS模塊之間就能夠通過I地址通過UDP/IP協(xié)議進(jìn)行雙向通信，實現(xiàn)透明的可靠數(shù)據(jù)3上位機(jī)監(jiān)控中心的設(shè)計靈活，功能強(qiáng)大，并對網(wǎng)絡(luò)編程與數(shù)據(jù)庫有強(qiáng)大的支持。由于通過GPRS，中心監(jiān)控部分能夠直接訪問互聯(lián)網(wǎng)，因此GPRS端的IP協(xié)議通信。接收到的信息要儲存到中心的數(shù)據(jù)庫中,以備查歷史記Access中的數(shù)據(jù)。需要說明的是，筆者是通過Socket接收函數(shù)與例程，程序員能夠利用它來開發(fā)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)接字類，用它來實現(xiàn)Socket編程非常方便。本設(shè)計中使用函數(shù)，驅(qū)動相應(yīng)的事件，完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信過程。4結(jié)論GPRS業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸功能，具有外圍電路少，電路簡單，系統(tǒng)成本低等優(yōu)點。通過標(biāo)準(zhǔn)RS232串口與外部操縱器連接，只需按照預(yù)先