【正文】 北京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 21 參考文獻(xiàn) [1] 田譯 .ARM9 嵌入式 Linux 開發(fā)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐 [M].北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 ,2021 [2] 陳 賾 .ARM 嵌入式技術(shù)實(shí)踐教程 [M].北京 ： 北京 航空航天大學(xué)出版社 .2021 [3] 摩托諾拉工程學(xué)院 .GPRS 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) [M].北京 ： 電子工業(yè)出版社 .2021 [4] EduKitIII S3c2410 MDK 實(shí) 驗(yàn)教程 [M/CD].深圳：深圳市英蓓特信息技術(shù)有限公司 [5] 張海藩 .軟件工程導(dǎo)論 (第四版 ) [M].北京：清華大學(xué)出版社 .2021 [6] 沈建華 ,姜寧 .STR71x 系列 ARM 微控制器原理與實(shí)踐 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,2021. [7] ARM9 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程 [M/CD]. 深圳市英蓓特信息技術(shù)有限公司 . [8] ARM9 Linux 實(shí)驗(yàn)教程 [M/CD]. 深圳市英蓓特信息技術(shù)有限公司 . [9] GR47/GR48 AT Commands Manual[M/CD].Sony Ericsson. [10] S3c2410 USER’S Manual[M/CD]. SAMSUNG ELECTROLICS. 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[20]全球 GPRS 發(fā)展現(xiàn)狀 [EB/OL]. 北京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 22 附錄 ：文中出現(xiàn)的部分英文縮寫說明 ADC AnalogDigital Converter 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ARM Advanced RISC Machines 高性能 RISC 處理器 BSC Base Station Controller 基站控制器 BSSGP Base Station System GPRS Protocol 基站子系統(tǒng) GPRS 協(xié)議 GGSN Gateway GPRS Support Node GPRS 網(wǎng)管支持節(jié)點(diǎn) GPRS General Packet Radio Service 通用分組無線業(yè)務(wù) GSM Global System For Mobile Communications 全球移動(dòng)通信系統(tǒng) HLR Home Location Register 小區(qū)位置存儲(chǔ)器 LCD Liquid Crystal Display 液晶顯示器 LLC Logical Link Control 邏輯鏈路控制 MAC Media Access Control 媒體接入 控制 MSC Mobile Switching Center 移動(dòng)交換中心 PCU Packet Control Unit 分組處理單元 PDU Packet Data Unit 分組數(shù)據(jù)單元 PPP Point to Point Protocol 點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議 RISC Reduced Instruction Set Computer 精簡指令集計(jì)算機(jī) RLC Radio Link Control 無線鏈路控制 SGSN Service GPRS Support Node GPRS 服務(wù)支持節(jié)點(diǎn) SMS Short Messaging Service 短消息業(yè)務(wù) SMSC Short Message Service Center 短消息服務(wù)中心 TDMA Time Division Multiple Accessing 時(shí)分復(fù)用 UART Universal Asynchronous Receiver/Transmitter 通用 異 步收發(fā)傳輸器 。 當(dāng)然了，要是沒有 大學(xué)里其他老師 傳授 的基礎(chǔ)知識 ，我對專業(yè)知識的了解、掌握程度也不可能達(dá)到像今天這樣， 我 在這里對他們一并表示感謝。 闞老師不只在畢業(yè)設(shè)計(jì)上幫助我，在平時(shí)的學(xué)習(xí)中也給預(yù)很多的幫助 ， 在我大學(xué)的學(xué)習(xí)期間給我提供了很多對學(xué)習(xí)專業(yè)知識很有用的 實(shí)驗(yàn)器材以及實(shí)驗(yàn)環(huán)境等 。 這就是本畢業(yè)設(shè)計(jì)最后實(shí)現(xiàn)的功能。 設(shè)計(jì)開發(fā)出兩套非常簡單的小型系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)。 程序流 圖設(shè)計(jì)和代碼編寫比較簡單， 所以 在論文中沒 有介紹 。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程涵蓋了 軟件開發(fā)的一般 流程 ，包括分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與測試 。 北京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 19 6 結(jié)論 至此， 畢業(yè) 設(shè)計(jì)也差不多 按預(yù)先規(guī)定完成 。 該系統(tǒng)中把 LCD 分為左右兩部分來顯示短信，當(dāng)收到新信息時(shí)他們輪流顯示 新 短信內(nèi)容。 解碼后把解碼出的數(shù)據(jù)送給 存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)模塊調(diào)用顯示模塊顯示。7:。5:。3:。 1:。 數(shù)據(jù)分析模塊分析出上面的數(shù)據(jù)報(bào)屬于 PDU/Text 數(shù)據(jù)包，就調(diào)用 PDU/Text 解碼模塊 對數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼。 當(dāng)有新信息時(shí) (可 以通過手機(jī)給系統(tǒng)發(fā)信息，不過信息的編碼方式要與系統(tǒng)數(shù)據(jù)包的編碼一致 )，系統(tǒng)判斷出有新消息的同時(shí)就把消息內(nèi)容讀取出來并存儲(chǔ)在無符號數(shù)組 gprs_data 中， 測試過程中抓的一個(gè)數(shù)據(jù)包如下所示： 0a 0d 0a 2b 43 4d 47 4c 3a 20 37 2c 22 52 45 43 20 55 4e 52 45 41 44 22 2c 22 2b 38 36 31 33 38 31 31 33 34 38 33 35 32 22 2c 2c 22 30 38 2f 30 35 33 31 2c 30 39 3a 33 32 3a 31 39 2b 33 32 22 2c 31 34 35 2c 38 32 0d 0a 0d 0a 30 3a 32 2e 37 35 34 38 33 3b 31 3a 32 2e 38 32 39 30 33 3b 32 3a 31 2e 34 36 34 35 31 3b 33 3a 32 2e 37 32 32 35 38 3b 34 3a 31 2e 37 34 31 39 3b 35 3a 33 2e 32 31 39 33 35 3b 36 3a 32 2e 37 34 38 33 38 3b 37 3a 33 2e 32 39 33 35 34 3b 0d 0a 0d 0a 4f 4b 0d 0a. 第 0 到第 73 個(gè)字符的含義 小節(jié)的 Text Mode 下數(shù)據(jù)包解碼小節(jié)已經(jīng)介紹過， 第74 到 155 個(gè)字符 (下劃線部分 )為短信內(nèi)容， 其組成規(guī)則與 小節(jié)的 ASCII 字符數(shù)組一樣。 為了避免收件箱 滿 導(dǎo)致不能接收新消息，程序要隨時(shí)刪除沒用或處理過的信息。 主 函 數(shù)初 始 化G P R S 模 塊 測 試G P R S 測 試讀 新 信 息 數(shù) 據(jù) 分 析實(shí) 時(shí) 時(shí) 間 顯 示P D P / T E X T 解 碼數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ)數(shù) 據(jù) 顯 示刪 除 信 息刪 除 信 息 圖 數(shù)據(jù) 中心 子系統(tǒng)程序 框架 圖 Program framework graph of data central subsystem 程序 在 GPRS 測試模塊 里面 反復(fù) 判斷有沒有未讀取 的 新消息， 通過 AT 指令 AT+CMGL= REC UNREAD判斷。當(dāng)這幾部都正常時(shí)，說明系統(tǒng) 至少 在測試時(shí)間內(nèi)沒出現(xiàn)問題，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)系統(tǒng)測試完畢。 數(shù)據(jù)處理完后發(fā)送數(shù)據(jù)， 數(shù)據(jù)發(fā)送完返回后手機(jī)會(huì)接收到新信息，內(nèi)容和 上 面一樣。7:。5:。3:。1:。把對應(yīng)電壓值轉(zhuǎn)換為 ASCII 碼再編碼后，存儲(chǔ)它的字符數(shù)組里的值為： 30,3a,32,2e,37,35,34,38,33,3b,31,3a,32,2e,37,35,34,38,33,3b,32,3a,31,2e,34,36,34,35,31, 3b,33,3a,32,2e,37,30,33,32,3b,34,3a,31,2e,34,37,37,34,31,3b,35,3a,33,2e,32,31,39,33,35,3b,36,3a,32,2e,37,35,38,30,36,3b,37,3a,33,2e,32,39,33,35,34,3b。 數(shù)據(jù)分析模塊在本系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)比較簡單，只對采集的每路數(shù)據(jù)求平均值， 每路的平均值為： 0x0356,0x0356,0x01c6,0x0346,0x01ca,0x03e6,0x0357,0x03fd。其采集的數(shù)據(jù) 如 下 所示 ，每路采集 10 個(gè)數(shù) 。 為了觀察數(shù)據(jù)采集模塊能否正常工作以及采集的數(shù)據(jù)是否正確， 可以在調(diào)用數(shù)據(jù)分析模塊之前插入斷點(diǎn)，查看數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)數(shù)組里采集的數(shù)據(jù)。 測試 沿著該圖從主函數(shù)開始，一直到 最后字節(jié)發(fā)送 (因?yàn)?短 消息內(nèi)容發(fā)完以后需要發(fā)送一個(gè)字節(jié)的標(biāo)志 位 0x1a。測試的根本目的是盡可能多地發(fā)現(xiàn)并排除軟件中潛在的錯(cuò)誤，最終 設(shè)計(jì)出 一個(gè)高質(zhì)量的系統(tǒng) [5]。 G P R S 測 試接 收 無 線 網(wǎng)絡(luò) 數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 換控 制驅(qū) 動(dòng) L C D顯 示接 收 數(shù) 據(jù)分 析 數(shù) 據(jù)P D U / T E X T解 碼P P P 數(shù) 據(jù) 幀解 碼處 理存 儲(chǔ)顯 示 圖 數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)圖 Program structure graph of data central subsystem 北京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 16 5 系統(tǒng)測試 通過系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)知道每個(gè)程序由那些模塊組成以及這些模塊間的相互關(guān)系。 顯示：模塊入口參數(shù)是處理存儲(chǔ)模塊處理好的數(shù)據(jù)，無返回值，由處理存儲(chǔ)模塊調(diào)用；模塊負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)終端位置、數(shù)據(jù)采集時(shí)間、環(huán)境參數(shù)值等送 LCD顯示；顯示完后返回。 PPP數(shù)據(jù)幀解碼；模塊入口參 數(shù)是分析數(shù)據(jù)模塊處理后的數(shù)據(jù)，無返回值，有分析數(shù)據(jù)模塊調(diào)用；模塊對接收到的數(shù)據(jù)包解碼，分離出信息域，再對信息域進(jìn)行解碼，分離出數(shù)據(jù)包中包含的手機(jī)號編號、環(huán)境參數(shù)、數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間等信息，并把手機(jī)號編號映射成手機(jī)號 (如果是不合法的數(shù)據(jù)包，則丟棄該數(shù)據(jù)包并返回 )，供處理存儲(chǔ)模塊分析處理；模塊最后需要調(diào)用處理存儲(chǔ)模塊。 分析數(shù)據(jù)：模塊入口參數(shù)是接收模塊接收到的數(shù)據(jù)，無返回值，由上層 GPRS測試模塊調(diào)用；模塊主要負(fù)責(zé)判斷接收到的數(shù)據(jù)是短消息還是數(shù)據(jù)包，并把判斷后的字符串傳遞給解北京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 15 碼模塊解碼；模塊最后需要調(diào)用 PDU/TEXT解碼或 PPP數(shù)據(jù)解碼模塊。 G P R S 測 試接 收 無 線 網(wǎng)絡(luò) 數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 換控 制驅(qū) 動(dòng) L C D顯 示輸 入 控 制 變 換 控 制 輸 出 控 制 圖 數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)的第一級分解 The first lamination of data central subsystem 對第一級分解進(jìn)一步細(xì)化，把數(shù)據(jù)流圖中每個(gè)處理映射成軟件結(jié)構(gòu)中 一個(gè)適當(dāng)?shù)哪K，即第二級分解，如圖 。輸出信息處理控制面模塊“驅(qū)動(dòng) LCD 顯示”，協(xié)調(diào)輸出信息的產(chǎn)生過程。輸入信息處理控制模塊“接收無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)”，協(xié)調(diào)對所有輸入數(shù)據(jù) 的接收； 經(jīng) 過以上分析可畫出數(shù)據(jù)采集模塊子系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)圖如圖 。 串口傳輸：模塊入口參數(shù)是數(shù)據(jù)分析模塊編碼得到的字符串，無返回值，由數(shù)據(jù)處理模塊調(diào)用；調(diào)用該模塊之前需要進(jìn)行串口初始化、 GPRS模塊初始化等工作（這些初始化工作包括 ADC初始化等可以在主函中先完成）；該模塊主要通過 AT 指令控制 GPRS模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，在 GPRS模塊測試通過后傳輸數(shù)據(jù)處理模塊處理好的字符串，數(shù)據(jù)發(fā)送后返回。 數(shù)據(jù)分析：模塊入口參數(shù)是 AD轉(zhuǎn)換采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)組，無返回值，由主函數(shù)調(diào)用；模塊先檢查每一路端口采集的數(shù)據(jù)有沒有與同端口下其他數(shù)據(jù)相差很大，如果有就采用濾波等方法剔除壞值，再取平均值，得出比較接近的環(huán)境參數(shù)值，供數(shù)據(jù)處理模塊取用；模塊最后需要調(diào)用數(shù)據(jù)處理模塊。 北京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 13 主 函 數(shù)數(shù) 據(jù) 采 集 數(shù) 據(jù) 處 理 數(shù) 據(jù) 輸 出輸 入 控 制 變 換 控 制 輸 出 控 制 圖 數(shù)據(jù)采