基于S3C241OX微处理器和MC39i模块实现无线数据传输系统的设计

基于S3C241OX微处理器和MC39i模块实现无线数据传输系统的设计

1 系统硬件平台设计与实现

1.1 终端硬件平台总体介绍

图1终端硬件系统总框图

1.3 GPRS模块 MC39i

MC39i是西门子公司最近推出的新一代双频 GSM/GPRS通讯模块的无铅产品，它简洁的封装是很多应用系统中无线高速数据传输的理想解决方案，可以进行数据、语音、SMS和FAX各个方面的应用，且功耗低。它为用户提供了永远在线、高速度、更简单的移动数据通信接入手段。MC39i具有丰富的 AT指令，功能强大，操作灵活方便，是继 GPRS手机外有一种非常重要的 GPRS移动通信系统的终端设备。它的出现给 GPRS的发展注入了新的活力。

1.4 存储器单元设计

2 基于GPRS的终端设计

图2 采用TCP/IP协议芯片接入互联网的无线终端设计框图

本方案对处理器性能的要求相对不高，因为协议栈的工作交给 TCP/IP协议芯片去完成。 处理器通过调用协议栈接口函数可以较方便地连接上网，继而再加上 GPRS通讯模块就可以实现远程无线传输。本设计方案的优点是开发时间短，硬件上是成熟的芯片，运行比较稳定。但是本方案的缺点是硬件体积会相应增大，成本也较大。

方案2：嵌入式操作系统。

此方案利用了包含完整 TCP/IP协议栈的嵌入式操作系统来控制整个系统的运行。由于引入了操作系统，因此本方案比较适合于系统资源丰富的高速 16/32位嵌入式系统使用。其系统结构示意图如图 3所示。

图3 内嵌操作系统及协议栈的互联网无线终端设计框图

3 系统软件设计

基于GSM/GPRS的无线数据传输模块设计的目的是为无线网络通信应用提供一个简单实用的平台，须在模块内嵌TCP/IP协议栈，实现了数据在用户终端和服务器之间的透明传输，使用户可以方便地应用，实现远程的无线数据传输。无线数据传输模块的软件结构框图如图4所示。

图4 软件结构框图

本系统中ETR186底层的硬件驱动已由英创公司做好并提供了丰富的接口，其中COM2口提供给MC35i通信使用，并提供相关例程演示通过COM2如何和无线模块进行通信。因此该系统软件部分主要是需要实现PPP协议、IP协议及TCP/UDP协议，并为应用程序提供一个简单易用的接口。在此重点介绍TCP/UDP协议。

3.1 TCP/IP协议介绍

TCP/IP协议集是当今使用最广泛的Internet体系结构，根据相关协议标准，可把TCP/IP协议集划分为四个相对独立的层次：网络接口层、网络层、传输层和应用层。

网络层即IP层，它主要完成的功能是：从底层来的数据包要由它来选择继续传给其他网络结点或是直接交给传输层;对从传输层来的数据包，要负责按照数据分组的格式填充报头，选择发送路径，并交由相应的线路发送出去。

传输层提供端到端应用进程之间的通信，其对高层屏蔽了底层网络的实现细节，同时它真正实现了源主机到目的主机的端到端的通信。传输层传送的数据单位是报文。

3.2 系统初始化

为了能利用 TCP/PI协议进行数据传输，必须对系统的硬件和软件进行初始化。图5为系统初始化部分的流程图。

图5 系统初始化流程图

（1）系统软件在开始时首先需要通过检查 0x90端口的输入电平是否为高来判断 MC35i模块是否正常上电。若未能正常上电，软件将通过 0x90端口的输出使 MC35i模块上电。

（2）MC35i模块上电后，软件将在内存中开辟一个缓存区做为包括PPP、IP、TCP、UDP等协议的数据缓存区，做为该缓存区内数据存放方式采用双向链表的方式。

（4）ETR186通过其串口 COM2和 MC35i模块连接，软件通过安装串口中断进行和 MC35i模块的数据传输。

（5）完成上述操作后，系统就可以利用 AT命令登录 GPRS网络。不成功就进行重试，超过重试次数后出错报告。

（6）最后进行 PPP链路的连接。

4 小结

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