【正文】 Finally, The article also simply introduced this system39。 關(guān)鍵詞： S3C2410,GPRS,SMS 北京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) II The Design amp。本文還簡單介紹了 GPRS傳輸控制協(xié)議、 SMS編解碼 過程 。北京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) I 基于 ARM 的 GPRS 通信系統(tǒng) 設(shè)計 與 實現(xiàn) 信息自動化 042 指導(dǎo)教師 摘要 本文介紹了基于 S3C2410 的 GPRS 通信 系統(tǒng) 的 設(shè)計與實現(xiàn) ， 包括硬件 模塊 程序 設(shè)計 以及 系統(tǒng) 軟件設(shè)計。 硬件 模塊 程序 包括 ADC、 鍵盤、 LCD、 UART、 GPRS 等各功能模塊控制程序的設(shè)計； 系統(tǒng) 軟件包括 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng) 軟件系統(tǒng) 的設(shè)計 ， 其中 詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖分析、 程序結(jié)構(gòu)設(shè)計過程。 最后還簡單介紹了本系統(tǒng)的 系統(tǒng) 測試方法 、 測試 過程以及 測試 結(jié)果。 Implementation of GPRS Communication system Depend on ARM Information Automates 042 Wu XiaoHong Supervisor Kan JiangMing Abstract This article mainly introduces the design and implement of the GPRS munication system depend on S3C2410, including the design of program on each module, the system software design. The each module’s program include ADC, KeyBoard, LCD, UART,GPRS, and so on. The system software includes SoftwareSystem of the data acquisition subsystem and the data central subsystem. This article also simply introduce the GPRS transmission control protocol, the procedure of encode amp。s system test method, the test procedure as well as the test result. Key words： S3C2410, GPRS, SMS 北京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) III 目錄 1 前言 ............................................................................................................................. 1 系統(tǒng)開發(fā)平臺簡介 .................................................................................................. 1 Embest EDUKITIII 開發(fā)板 ............................................................................... 1 181。 GPRS 技術(shù)基于 TDMA 方式的 GSM 系統(tǒng)實現(xiàn)，是在 GSM 網(wǎng)路技術(shù)上發(fā)展起來的系統(tǒng)，它充分利用了 GSM 系統(tǒng)的無線結(jié)構(gòu)，通過進(jìn)一步在 GSM 網(wǎng)絡(luò)中增加 數(shù)據(jù) 設(shè)備提供高速數(shù)據(jù)應(yīng)用，從而保證采用 GSM 系統(tǒng)實現(xiàn)從 2G 到 的平滑過渡，實現(xiàn)從電路方式業(yè)務(wù)到話音 /分組方式業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)變。 CPU 子板都可以自由插拔， 使 一套實驗系統(tǒng)變?yōu)槎嗵??；?ARM9 的教學(xué)實驗系統(tǒng)（采用 S3C2410X 芯片）可以實現(xiàn)高端 ARM嵌入式教學(xué)，主要包括擴(kuò)展接口實驗、 Linux 操作系統(tǒng)實 驗和 WinCE操作系統(tǒng)實驗。 181。 μVision3 集成的工具包括 C 編譯器、宏匯編器、鏈接 /定位器和十六進(jìn)制文件生成器，有 編譯 和調(diào)試 兩種工作模式 ，兩種模式下 設(shè)計人員都可以查看并修改原文件。 系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與規(guī)程簡介 本系統(tǒng)采用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與規(guī)程。 作為承載網(wǎng)絡(luò)， GPRS 系統(tǒng)本身采用 IP 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并對用戶分配獨立地址 (如IP)，并將用戶作為獨立的數(shù)據(jù)用戶，從而實現(xiàn)了從網(wǎng)絡(luò)到移動用戶的端到 端 的數(shù)據(jù)應(yīng)用。 GPRS系統(tǒng)中新增的數(shù)據(jù)單元包括一下幾個部分(參見圖 )[3]。 （ 2） SGSN(Service GPRS Support Node)： GPRS 服務(wù)支持節(jié)點。 （ 3） GGSN(Gateway GPRS Support Node)： GPRS 網(wǎng)管支持節(jié)點。 GPRS 協(xié)議棧 GPRS協(xié)議規(guī)程體現(xiàn)了無線和網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的特征。由GPRS系統(tǒng)的端到端之間的應(yīng)用協(xié)議結(jié)構(gòu)可知， GPRS網(wǎng)絡(luò)是存在于應(yīng)用層之下的承載網(wǎng)絡(luò)，它用以承載 IP或 ，由于 GPRS本身采用 IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所以基于 GPRS網(wǎng)絡(luò)的 IP應(yīng)用規(guī)程結(jié)構(gòu)可理解為兩層 IP結(jié)構(gòu)，即應(yīng)用級的 IP 協(xié)議以及采用 IP協(xié)議的 GPRS本身 。 系統(tǒng)數(shù)據(jù)包編解碼技術(shù)簡單說明 本系統(tǒng) GPRS 模塊數(shù)據(jù)收發(fā)方式有兩種，一種基于 GPRS 網(wǎng)絡(luò)以分組交換的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其鏈路協(xié)議采用 PPP(Point to Point Protocol，點到點 )協(xié)議，數(shù)據(jù)包的編解碼針對北京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 3 PPP數(shù)據(jù)幀；一種基于 GSM 網(wǎng)絡(luò)的 SMS(Short Message Service，短消息服務(wù)業(yè)務(wù) )以短消息的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)包的編解碼針對串口發(fā)送和接收到的 SMS 數(shù)據(jù)包。接下來是協(xié)議字段：當(dāng)它的值是 0x0021 時，表示信息字段是一個 IP 數(shù)據(jù)包；值是 0xC021 時，表示信息字段是鏈路控制數(shù)據(jù)；值是 0x8021時，表示字段是網(wǎng)絡(luò)控制數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)幀以標(biāo)志位 0x7E 結(jié)束。 表 PPP 數(shù)據(jù)幀格式 The style of PPP data frame 標(biāo)志 地址 控制 協(xié)議 域 信息域 校驗 標(biāo)志 7E FF 03 7E 1B 1B 1B 2B 缺省 1500B 2B 1B 注： 第二行中數(shù)字全為 16 進(jìn)制表示，第三行 B 表示 占的 字節(jié) 數(shù) 。 在異步鏈路中，特殊字符 0x7D 用作轉(zhuǎn)義字符，當(dāng)它出現(xiàn)在 PPP數(shù)據(jù)幀中時，那么緊接著的字符的第六位要取其補(bǔ)碼，具體過程如下： （ 1） 當(dāng)遇到字符 0x7D 時，需連續(xù)傳送兩個字符 0x7D 和 0x5D，以實現(xiàn)標(biāo)志字符的轉(zhuǎn)義。 （ 3） 默認(rèn)情況下，如果字符的值小于 0x20(比如一個 ASCII 控制字符 )，一般都要進(jìn)行轉(zhuǎn)義。 北京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 4 下面舉一具體實例對上述過程進(jìn)行說明： send_AT_Command(AT+CIPSTART=\TCP\,\\,\2020\)。 在給串口發(fā)送 AT指令 ATD*99***1進(jìn)行撥號，連接成功 GPRS模塊將 會返回下面的數(shù)據(jù)包 (全為 16 進(jìn)制表示 )： 0A 0D 0A 43 4F 4E 4E 45 43 54 0D 0A 7E FF 7D 23 C0 21 7D 21 7D 20 7D 3C 7D 21 7D 24 7D 26 40 7D 23 7D 24 C0 23 7D 25 7D 26 7D 2C 3C 65 C9 7D 22 26 7D 20 7D 20 7D 20 7D 20 7D 27 7D 22 7D 28 7D 22 82 AB 7E 其中 0D、 0A 表示 AT指令的開始和結(jié)束 ， 中間 43 4F 4E 4E 45 43 54 即是 CONNECT 的ASCII 碼 。 第十五字節(jié) 是 0x7D，說明接下來的字節(jié) (第十六字節(jié)， 23)第六位要進(jìn)行取補(bǔ)碼，即 23 實際值是 03(03 小于 0x20，所以要進(jìn)行轉(zhuǎn)義 )，表示 PPP 數(shù)據(jù)幀的控制字節(jié)。 SMS 數(shù)據(jù)包編碼與解碼 目前共有 3 種方式來發(fā)送和接收 SMS 信息： Block Mode、 Text Mode和 PDU Mode。 Text Mode 是純文本方式，可使用不同的字符集。 (1) 對于數(shù)據(jù)發(fā)送， Text Mode 比較 簡單，只需幾條 AT 指令即可完成，不需要對 發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼 。 PDU串不僅包含可顯示的消息本身，還包含很多其他信息，如服務(wù)中心號碼、目標(biāo)號碼、回復(fù)號碼、編碼方式和服務(wù)時間等。 SMSC(SMS 服務(wù)中心號碼 )： +8613800100500，對方號碼： +8613811348352，消息內(nèi)容：Hello!。 (2) 對于數(shù)據(jù)接收，處理器判斷出有接收未讀的短信息時，將會把信息包讀取出來， Text Mode 和 PDU Mode 的信息包格式不一樣，下面將分別介紹他們對接收到的短消息的解碼方式。可以根據(jù)以上規(guī)則對 Text 數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼。 2） .PDU Mode 下數(shù)據(jù)包解碼 下面是 PDU 模式下串口收到的一個 PDU 數(shù)據(jù)包 : 08 91 68 31 08 10 00 05 F0 84 0D 91 68 31 18 31 84 53 F2 00 00 80 50 02 01 21 34 23 06 C8 32 9B FD 0E 01 其組成與 PDU 模式下發(fā)送 PDU 串不同 地方 是第 22 到 29 字節(jié)，其代表的是時間：20210520 10:12:43+32， 32 代表時區(qū)。 2 硬件平臺 簡單 說明 本 系統(tǒng)硬件平臺根據(jù)英蓓特公司的 Embest EDUKITIII 實驗教學(xué)平臺所設(shè)計， 該教學(xué)平臺是一款功能強(qiáng)大的 32 位嵌入式開發(fā)板，采用三星公司以 ARM7 為內(nèi)核的微處理器北京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 6 S3C44B0X 和以 ARM9 為內(nèi)核的微處理器 S3C2410X，具有 JTAG 調(diào)試等功能。 本系統(tǒng)設(shè)計主要是對 ADC、 鍵盤、液晶顯示 屏 、無線通信模塊的控制 [1]。 G S M / G P R S收 發(fā) 電 路 板 S I M 卡S 3 c 2 4 1 0天 線R S 2 3 2鍵 盤L C D存 儲 器G S M / G P R S收 發(fā) 電 路 板 S I M 卡天 線S 3 c 2 4 1 0R S 2 3 2G P R S / G S M網(wǎng) 絡(luò)數(shù) 據(jù) 采 集傳 感 器 ( 8 路 )執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)圖 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 The construction drawing of hardware system 系統(tǒng)電路原理圖 由于 本設(shè)計硬件平臺根據(jù)英蓓特公司的 Embest EDUKITIII 實驗教學(xué)平臺所設(shè)計，所以其電路 原理 圖可參考參考文獻(xiàn) 1 第二章第 3 節(jié) (P31~P66)， 設(shè)計所需要的最小開發(fā)板， 在此不再介紹。 3 各模塊程序設(shè)計 由于 硬件平臺 采用 英蓓特公司的 Embest EDUKITIII 實驗教學(xué)平臺 ，所以該系統(tǒng)的設(shè)計主要是軟件的設(shè)計 ， 下面分別介紹 各個主要 功能模塊的控制程序的設(shè)計 [4]。 處理器 與 GPRS 模塊間 是 通過 UART 通信的 ， 所以異步串口通信控制程序是該系統(tǒng)程序設(shè)計最北京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 7 重要的模塊程序之一 ， 其流程圖如圖 所示。 系統(tǒng) 數(shù)據(jù)處理結(jié)果最終要在LCD 上顯示出來， LCD 顯示是人機(jī) 接口 設(shè)計的重要 內(nèi)容 之一。 開 始端 口 初 始 化寄 存 器 設(shè) 置清 屏漢 字 顯 示L C D 顯 示 打 開字 符 顯 示返 回矩 形 顯 示圖 形 顯 示 圖 LCD 顯示控制 程序流程圖 The program flow picture of LCD display controls 北京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 8 鍵盤控制 程 序 鍵盤控制程序主要是 IIC 通信程序的設(shè)計，通過控制 ZLG7290 來讀取鍵值。 鍵盤也是人機(jī)接口設(shè)計的重要內(nèi)容之一，其程序流程圖如圖 所示。 AD 轉(zhuǎn)換是數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的核心程序之一，整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源即來自 AD 轉(zhuǎn)換，它的程序流程圖如圖 所示。數(shù)據(jù)是整個軟件處理的對象，所以本系統(tǒng)系統(tǒng)軟件的設(shè)計是從數(shù)據(jù)著手 [5]。數(shù)據(jù)流圖描繪數(shù)據(jù)從輸入移動到輸出的過程中所 經(jīng)過 的變化，他沒有任何具體物理部件，只描 述 數(shù)據(jù)在軟件中流動和被處理的邏輯過程。 A D CA D CA D CA D CG P R S 數(shù) 據(jù) 處理 系 統(tǒng)環(huán) 境 參 數(shù)環(huán) 境 參 數(shù)環(huán) 境 參 數(shù)環(huán) 境 參 數(shù) 液 晶 顯 示 器( L C D )環(huán) 境 參