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GPRS無線通信系統(tǒng)中的MSC1210應(yīng)用設(shè)計(jì)( 二 )

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◇擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲器
MSC1210的Flash存儲器可全部作為Flash程序存儲器，也可以全部作為數(shù)據(jù)Flash程序，因?yàn)橐度雽?shí)時(shí)操作系統(tǒng)和網(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器，而通過74HC573作為地址鎖存器，擴(kuò)展6264作為外部數(shù)據(jù)存儲器，8KB的數(shù)據(jù)存儲空間足夠程序正常運(yùn)行了，圖3所示是MSC1210與數(shù)據(jù)存儲器之間的硬件連接圖 。

;; ◇GPRS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包或基站轉(zhuǎn)來得的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理后再轉(zhuǎn)發(fā) 。
GPRS模塊采用德國Simens公司生產(chǎn)的MC35模塊 。MC35模塊主要由射頻天線，內(nèi)部Flash、SRAM、GSM基帶處理器、匹配電源和一個(gè)40腳的ZIF插座組成 。GSM基帶處理器是核心部件，其作用相當(dāng)于一個(gè)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，射頻天線部分主要實(shí)現(xiàn)信號的調(diào)制和解調(diào)，以及外部射頻信號與內(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 。MC35的外圍電路如圖4所示 。
圖中，由AS2815將外部電壓轉(zhuǎn)換成3.3V工作電壓 。系統(tǒng)中的啟動電路由三極管和上電復(fù)位電路組成，模塊上電后，為使之正常工作，必須在15腳加至少100ms的低電平信號，啟動后，15腳信號應(yīng)保持高電平 。
MC35在ZIF連接器上為SIM卡接口預(yù)留的引腳數(shù)為6個(gè)，要注重的是，CCIN引腳用來檢測SIM卡座是否插有SIM卡，當(dāng)插入SIM卡，該引腳置為高電平時(shí)，系統(tǒng)方可進(jìn)入正常工作 。
SYNC引腳有兩種工作模式：一種是指示發(fā)射狀態(tài)時(shí)的功率增長情況，另一種是指示MC35的工組狀態(tài)，本設(shè)計(jì)中使用后一種模式，LED熄滅時(shí)，表明MC35處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當(dāng)LED為600ms亮/600ms熄時(shí)，表明SIM卡沒有插入或MC35正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)登陸；當(dāng)LED為75ms為亮/3s熄時(shí)，表明MC35已登陸進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，處于待機(jī)狀態(tài) 。
單片機(jī)通信程序設(shè)計(jì)
該程序軟件中的所有代碼都用C語言編寫，在Keil環(huán)境中編譯，Keil是KeilSoftware公司為8051及其兼容產(chǎn)品提供的專門開發(fā)工具，它支持在系統(tǒng)調(diào)試，Keil中C51譯碼器很好地集成了RTX多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，編寫程序時(shí)，需在源代碼頭加入“#incluedertx51.h” 。所有代碼調(diào)試后經(jīng)由TIDownloader下載到存儲器中 。
目前，絕大多數(shù)基于GPRS網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)所使用的GPRS模塊不支持TCP/IP協(xié)議，也就是說，要想工作在相同的網(wǎng)絡(luò)層面上，其內(nèi)部傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必須都要采用相同的協(xié)議，所以除了利用GPRS模塊的功能外，必須在單片機(jī)系統(tǒng)中嵌入按TCP/IP和PPP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)編寫的程序，從而使設(shè)計(jì)的終端設(shè)備能夠方便的應(yīng)用GPRS數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù) 。
◇TCP/IP協(xié)議的嵌入
有很多種方法可以完成協(xié)議轉(zhuǎn)換，本設(shè)計(jì)利用在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTX51中移植部分IP和PPP協(xié)議來增強(qiáng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和產(chǎn)品開發(fā)的可延續(xù)性 。
TCP/IP協(xié)議是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議套件，可以用分層模型來描述，數(shù)據(jù)打包處理數(shù)據(jù)時(shí)，每一層把自己的信息添加到一個(gè)數(shù)據(jù)頭中,而這個(gè)數(shù)據(jù)頭又被下一層中的協(xié)議包裝到數(shù)據(jù)體中 。數(shù)據(jù)解包處理程序接收到GPRS數(shù)據(jù)時(shí)，把相應(yīng)的數(shù)據(jù)頭剝離，并把數(shù)據(jù)包的其余部分當(dāng)做數(shù)據(jù)體對待 。
考慮到嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用了系統(tǒng)開銷較小的IIP UDP協(xié)議來實(shí)現(xiàn)GPRS通信，主機(jī)發(fā)送的UDP數(shù)據(jù)報(bào)文經(jīng)GPRS通道傳送給GPRS通信模塊，GPRS通信模塊負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行解析，解析后的數(shù)據(jù)按照一定的波特率串行傳送給用戶終端 。
◇數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)包在主機(jī)和GPRS服務(wù)器群中傳輸使用的是基于IP的分組，即所有的數(shù)據(jù)報(bào)文都要基于IP包，但明文傳送IP包不可取 。故一般使用PPP協(xié)議進(jìn)行傳輸，模塊向網(wǎng)關(guān)發(fā)送PPP報(bào)文都會傳送到Internet網(wǎng)中相應(yīng)的地址 。而從Internet傳送過來的應(yīng)答幀也同樣會根據(jù)IP地址傳送到GPRS模塊，從而實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)和Internet網(wǎng)絡(luò)通過GPRS模塊的透明傳輸 。

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