基于ARM內(nèi)核的GPRS通信裝置


頁數(shù)：81 字?jǐn)?shù)：28383

摘 要
本文對GPRS(通用分組無線業(yè)務(wù))技術(shù)和ARM微處理器的特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的探討，并根據(jù)它們的優(yōu)點(diǎn)，針對現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)速度慢、數(shù)據(jù)丟包、可靠性差的缺陷以及移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控動(dòng)態(tài)范圍廣、突發(fā)性事件多、實(shí)時(shí)性要求高等特點(diǎn)，采用了一種基于GPRS技術(shù)和ARM微處理器系統(tǒng)平臺(tái)相結(jié)合的解決方案，有效的改善了現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)的弊端。而且該方案的數(shù)據(jù)傳輸方式依托中國移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸按流量計(jì)費(fèi)、更經(jīng)濟(jì)、合理.
文章中重點(diǎn)介紹了三個(gè)方面的內(nèi)容：
（1）介紹了GPRS系統(tǒng)的基本原理，GPRS系統(tǒng)的特點(diǎn)，GPRS系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)以及GPRS的應(yīng)用等。
（2）介紹了基于LPC2119 ARM處理器的硬件平臺(tái)EasyARM2100開發(fā)板，以及開發(fā)板上的LED數(shù)碼管顯示模塊、UART串口通信模塊等和SM5100B GPRS模塊。
（3）結(jié)合現(xiàn)有的中國移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)，利用ARM微控制器通過串口來控制SM5100B GPRS模塊實(shí)現(xiàn)模塊的入網(wǎng)、數(shù)據(jù)的傳輸?shù)取?br>
關(guān)鍵詞：嵌入式，GPRS網(wǎng)絡(luò)，ARM，無線模塊，數(shù)據(jù)傳輸

GPRS Communicator Based on ARM Kernel
Abstract
This paper discussed detailedly the GPRS (General Packet Radio Service) technology and the ARM microprocessor characteristic and according to their merit, in view of the existing supervisory system has the flaw of speed low, loose the data package, the reliability bad and has the characteristics of the mobile target monitoring has broad ynamirange , the burst event are many and real time characteristic request high, the passage use the solution based on the GPRS technology and the ARM microprocessor system platform, thus effectivly improvement the malpractice of existing supervisory system.Moreover data transmission way of this solution rely on the GPRS network of China Mobile, and the data transmission charge according to the current capacity , more economically and reasonably.
The passage introduced three aspects emphasisly:
(1) Introduced the basic principle, characteristic, service, application of the GPRS system, and so on.
(2) Introduced EasyARM2100 platform based on LPC2119 ARM kernel, as well as the LED numerical demonstration module, UART serial communciation module and SM5100B GPRS module and so on.
(3) Uniting existed the GPRS network of China Mobile, using the ARM microcontroller through the serial port to control SM5100B, the GPRS modulemodule realized enterting the net, transmissing the data and so on.

Key word: Embeded, The GPRS Network, ARM, Wireless Module,
Data Transmission

目 錄
1 緒 論 1
1.1 課題的來源和意義 1
1.2 課題研究的主要內(nèi)容 2
2 GPRS系統(tǒng)平臺(tái) 3
2.1 GPRS的特點(diǎn) 3
2.2 GPRS系統(tǒng)平臺(tái)介紹 4
2.2.1 GPRS系統(tǒng)的基本原理 4
2.2.2 GPRS移動(dòng)分組數(shù)據(jù)的路由 4
2.2.3 GPRS網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu)及各個(gè)功能模塊 6
2.2.4 GPRS骨干網(wǎng)絡(luò) 7
2.3 GPRS系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù) 7
2.3.1 GPRS網(wǎng)提供的承載業(yè)務(wù) 7
2.3.2 用戶終端業(yè)務(wù) 8
2.4 GPRS的應(yīng)用、性能及前景 8
2.4.1 GPRS的應(yīng)用 8
2.4.2 GPRS網(wǎng)絡(luò)的性能 9
2.4.3 GPRS的市場前景 9
2.5 GPRS模塊簡介 9
2.5.1 GPRS模塊的選擇 9
2.5.2 GPRS模塊性能參數(shù) 10
2.6 GPRS模塊(SM5100B)測試報(bào)告 11
2.6.1 測試準(zhǔn)備條件 11
2.6.2 使用注意事項(xiàng) 12
2.6.3 測試的AT命令集 12
2.6.4 一個(gè)完整的短消息接收、發(fā)送、刪除的示例 17
2.6.5 GPRS數(shù)據(jù)傳輸（發(fā)送和接收）的一個(gè)示例 18
3 系統(tǒng)硬件簡介 20
3.1 EasyARM2100開發(fā)板簡介 20
3.1.1 EasyARM2100開發(fā)板說明 20
3.1.2 EasyARM2100開發(fā)板的板載資源 21
3.2 LPC2119硬件資源與結(jié)構(gòu) 21
3.2.1 LPC2119硬件概述 21
3.2.2 LPC2119特性 22
3.2.3 LPC2119管腳圖 23
3.3 開發(fā)板系統(tǒng)相關(guān)單元電路簡介 23
3.3.1 LED顯示電路 23
3.3.2 LED1~LED4控制電路 24
3.3.3 串口及MODEM 接口電路 25
3.3.4 開發(fā)板與SM5100B模塊連接框圖 25
4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 27
4.1 軟件開發(fā)平臺(tái)ADS簡介 27
4.1.1 ADS簡介 27
4.1.2 ADS使用步驟 27
4.2 GPRS數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)方案 30
4.2.1 數(shù)據(jù)傳輸方案 30
4.2.2 軟件控制流程 30
4.2.3 GPRS初始化流程 31
4.3 開發(fā)板EasyARM2100初始化 32
4.3.1 開發(fā)板EasyARM2100初始化 32
4.3.2 周邊軟件設(shè)計(jì) 33
4.4 SM5100B GPRS模塊的初始化 35
4.4.1 Gprs_Connection( )函數(shù)實(shí)現(xiàn) 35
4.4.2 Gprs_Apn( )函數(shù)實(shí)現(xiàn) 37
4.4.3 GprsServer_Start( )函數(shù)實(shí)現(xiàn) 38
4.5 TCP數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦蛟O(shè)計(jì) 40
4.5.1 Gprs_Recever( )函數(shù)實(shí)現(xiàn) 40
4.5.2 Gprs_Send( )函數(shù)實(shí)現(xiàn) 41
4.5 關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn) 43
4.5.1 串口程序的實(shí)現(xiàn) 43
4.5.2 入網(wǎng)的確認(rèn) 43
4.5.3 TCP數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)啟動(dòng) 43
4.5.4 數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn) 43
5 測試方法、結(jié)果及應(yīng)用 44
5.1 測試方案 44
5.1.1 測試環(huán)境 44
5.1.2 測試方法 45
5.2 測試結(jié)果 47
5.2.1 功能測試 47
5.2.2 性能測試 48
結(jié) 論 49
致 謝 50
參 考 文 獻(xiàn) 51
附錄 A 程序代碼 52
附錄 B 英文翻譯 64
附錄 C 開題報(bào)告 73
附錄 D 中期報(bào)告 77


1 緒 論
1.1 課題的來源和意義
在公安、交通、電力、電信、郵政、市政、金融等行業(yè)中，經(jīng)常需要對移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，以進(jìn)行各種調(diào)度管理、救助和資產(chǎn)安全跟蹤等。這就需要一個(gè)快速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的通道。例如銀行運(yùn)鈔車、郵政、物流公司運(yùn)輸貴重物品時(shí)，希望實(shí)時(shí)監(jiān)控車載的位置和狀態(tài)，進(jìn)行車輛定位跟蹤，以便對突發(fā)性事故及時(shí)處理；出租車公司需要監(jiān)控本公司的車輛，以進(jìn)行交通運(yùn)輸?shù)暮侠碚{(diào)度，并需要對不可預(yù)見的危險(xiǎn)進(jìn)行防范，保證人身及財(cái)產(chǎn)安全；航海部門要求監(jiān)控和定位出海船只，以便發(fā)生事故時(shí)及時(shí)、準(zhǔn)確的出海救助等等。為滿足這一社會(huì)需求，出現(xiàn)了各種基于位置信息技術(shù)、用于移動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)控系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門這些監(jiān)控定位系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)上主要有兩種方式:
利用模擬無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)
該類監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x主要由發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率來決定、所以適合小范圍的監(jiān)控，它的弊端主要有以下幾點(diǎn):
監(jiān)控范圍受發(fā)射距離的限制，監(jiān)控范圍小。
數(shù)據(jù)在空中傳輸，易受各種電磁波和其他干擾，導(dǎo)致監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可靠性很低。
這類收發(fā)模塊功耗較大，且發(fā)射距離越遠(yuǎn)，功耗越大。
實(shí)時(shí)監(jiān)控，傳輸大量數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速率很低。