帶以太網(wǎng)接口的GSM無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統設計與實(shí)現
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(1)處理器
由于普通的8 bit微處理器速度較低，內存小，只能勉強運行一些不復雜的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，因此，總體上不適宜作為系統的微處理器。而ARM7處理器是32 bit處理器，運行頻率為40 MHz，內存為8 MB，能夠充分保證相關(guān)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的運行以及μC／OSII等嵌入式操作系統的移植，也為以后軟件的升級和維護帶來(lái)極大的方便。同時(shí)，考慮到系統需要大量的存儲器接口和豐富的IO端口(UART／LCD／TSP)資源，因此，本系統選用以ARM7 CPU為控制器，并選取具有豐富接口的開(kāi)發(fā)板作為實(shí)驗系統。
(2)GSM無(wú)線(xiàn)模塊
嵌入式系統的GSM通信接口一般采用目前市場(chǎng)上可供二次開(kāi)發(fā)的標準GSM模塊。這些通信模塊都具備GSM無(wú)線(xiàn)通信的全部功能，并提供有標準的UART串行接口，支持GSM07．05所定義的AT命令集指令。因此，MCU能非常方便地通過(guò)UART接口與GSM模塊相連接，并直接使用AT命令來(lái)方便簡(jiǎn)潔地實(shí)現短信息的收發(fā)、查尋和管理功能。
(3)以太網(wǎng)通信模塊
由于本系統需要以太網(wǎng)接口，但在傳輸過(guò)程中的數據量并不大，對數據傳輸的速度要求也不高，所以，本設計選用通用的10 Mb／s帶寬的以太網(wǎng)模塊即可。
(4)輸入／輸出模塊
本系統主要利用LCD和TSP相結合的方法來(lái)為用戶(hù)和設備的交互工作提供良好的顯示和輸入接口。其設備分辨率為320×240，色彩為256色，畫(huà)面尺寸為5．7 in。
2．2 系統軟件總體設計
整個(gè)系統的軟件設計是系統設計的重點(diǎn)，包括GSM無(wú)線(xiàn)通信中心節點(diǎn)的程序設計和GSM無(wú)線(xiàn)通信終端的程序設計。GSM無(wú)線(xiàn)通信中心節點(diǎn)的控制系統軟件可以使用實(shí)時(shí)操作系統(RTOS)來(lái)實(shí)現，也可以由用戶(hù)自己直接編寫(xiě)控制程序來(lái)完成對各任務(wù)的調度。本系統的軟件結構示意圖如圖6所示，其中主要包括系統的初始化、主程序、數據顯示程序、觸摸屏的輸入、定時(shí)信號采集程序、GSM的通信程序、TCP／IP協(xié)議棧程序等幾部分。各模塊的功能相對獨立，模塊間的任務(wù)調度與處理全部可由系統主程序完成。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/153671.htm
由于在現有的實(shí)時(shí)操作系統中，移植好TCP／IP協(xié)議的RTOS基本都需要收費，考慮到系統的成本，以及實(shí)時(shí)性、協(xié)議棧、軟件穩定性、可靠性、抗干擾等性能的要求，本系統不使用實(shí)時(shí)操作系統，而采用C語(yǔ)言從系統底層開(kāi)始直接編寫(xiě)控制程序。這樣可以很好地達到要求。
2．3 開(kāi)發(fā)系統的選擇
基于系統的硬件結構設計方案，本系統選用了EmbestARM開(kāi)發(fā)系統。Embest ARM開(kāi)發(fā)系統主要包括Embest IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、Embest JTAG仿真器、Flash編程器、EmbestEduKit-III開(kāi)發(fā)板等。開(kāi)發(fā)系統的模型圖如7所示，它可為用戶(hù)提供嵌入式系統所需要的整套工具，用戶(hù)可以利用該平臺很方便地設計出自己的目標系統。
3 基于GSM的無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統的軟件設計
3．1 系統主程序
本系統的主程序主要負責系統各模塊的控制和任務(wù)調度。
其主程序流程圖如圖8所示。
3．2 定時(shí)模塊
本系統的定時(shí)模塊主要根據用戶(hù)設置的定時(shí)時(shí)間來(lái)定時(shí)，當定時(shí)時(shí)間到時(shí)，系統將自動(dòng)向遠程監測節點(diǎn)發(fā)送采集數據的命令。本系統采用S3C44BOX處理器內部集成的RTC模塊的秒中斷實(shí)現定時(shí)功能。程序的設計思想是定義一整形變量(16位)來(lái)記錄秒中斷的次數，這樣，其最大定時(shí)時(shí)間可達到18 h。本系統定時(shí)時(shí)間為每1b采集1次數據，所以，該方法能夠滿(mǎn)足系統的定時(shí)需求。當定時(shí)時(shí)間到達后，系統將向各遠程監測終端發(fā)送數據采集命令，并等待數據的到來(lái)。
3．3 數據存取模塊
系統的數據存取模塊主要完成對E2PROM存儲器的讀取和寫(xiě)入操作，并負責對從遠程終端節點(diǎn)采集來(lái)的數據進(jìn)行分析后按照規定的格式存入E2PROM中。與此同時(shí)，當其它系統需要時(shí)，就會(huì )從E2PROM存儲器中讀出這些數據，并把它傳送給請求的系統或設備。本系統采用的E2PROM存儲器為AT24C64，是基于I2C總線(xiàn)的外圍器件。I2C總線(xiàn)是Philips推出的一種雙向二線(xiàn)制總線(xiàn)。它只包括一條數據線(xiàn)(SDA)和一條串行時(shí)鐘線(xiàn)(SCL)，故可大大節省微處理器的IO口線(xiàn)。
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