嵌入式系統(tǒng)就是一個具有特定功能或用途的計算機軟硬件結(jié)合體，或指裝入另一個設(shè)備并且控制該設(shè)備的專用計算機系統(tǒng),。嵌入式系統(tǒng)的最大特點是其具有目的性和針對性,，即每一套嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)都有其特殊的應(yīng)用場合與特定功能。嵌入式系統(tǒng)包含硬件和軟件兩部分：硬件架構(gòu)以嵌入式處理器為中心,，配置存儲器,、I/O設(shè)備、通信模塊等,；軟件部分以軟件開發(fā)平臺為核心,，向上提供應(yīng)用編程接口API，向下屏蔽具體硬件特性的板級支持包BSP,。嵌入式系統(tǒng)中,，軟件和硬件緊密配合，協(xié)調(diào)工作,，共同完成系統(tǒng)預(yù)定的功能,。

　　GPRS是General Packet Radio Service的簡稱，即通用無線分組業(yè)務(wù),。它是基于現(xiàn)在運行的GSM基礎(chǔ)上發(fā)展的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),，類似于固定交換技術(shù)中的數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)；原來的GSM業(yè)務(wù)為電路交換業(yè)務(wù),，GPRS采用了GSM同樣的無線調(diào)制技術(shù),，同樣的頻率，同樣的TDMA幀結(jié)構(gòu),，利用現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)（BSS）從一開始就可以提供全面的GPRS覆蓋,。GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源,，從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),。GPRS特別適用于間斷的,、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸,，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)傳輸,。它集合了現(xiàn)在的GSM的數(shù)據(jù)分組交換數(shù)據(jù)和短信息服務(wù)；GPRS業(yè)務(wù)能提供不間斷的信息服務(wù)，利用GPRS可以使用戶在移動狀態(tài)下使用各種高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),，包括收發(fā)E-mail,進(jìn)行因特網(wǎng)瀏覽等,；使用GPRS，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收,，用戶永遠(yuǎn)在線且按流量,、時間計費，降低了服務(wù)成本,。

　　1,、硬件系統(tǒng)設(shè)計

　　設(shè)計的基于嵌入式系統(tǒng)的GPRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，它以嵌入式處理器S3C2410為核心,，分別與GPRS模塊,、LCD顯示和指示燈及鍵盤人機接口連接。

圖1  基于嵌入式系統(tǒng)的GPRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

　　S3C2410微處理器選用Samsung公司為手持設(shè)備設(shè)計的低功耗,、高集成度的基于ARM920T核的微處理器,，該處理器集成了16KB指令和16KB數(shù)據(jù)緩存、MMU,、外部存儲器控制器,、LCD控制器、NAND Flash控制器,、4個DMA通道,、3個UART通道、1個I2C總線控制器,、1個I2S總線控制器,、4個PWM定時器和一個內(nèi)部定時器、通用I/O口,、實時時鐘,、8通道10位ADC和觸摸屏接口、USB主/從接口,、SD/MMC卡接口等,。

　　GPRS模塊采用北京天城航宇科技發(fā)展公司的集成GPRS無線通信模塊，它提供一個支持RS232的接口,，可直接由計算機串口通過嵌入式處理器S3C2410的UART1接口驅(qū)動該模塊,。此時，計算機作為數(shù)字終端設(shè)備（DTE）,，GPRS模塊作為數(shù)字電路設(shè)備（DCE）,，在數(shù)字終端設(shè)備和數(shù)字電路設(shè)備之間，用一套AT命令實現(xiàn)各種功能,，GSM/GPRS的各種功能都有賴于數(shù)字終端設(shè)備（DTE）向數(shù)字電路設(shè)備（DCE）發(fā)送的命令實現(xiàn),，因此,，AT命令可以看作是數(shù)字終端設(shè)備和數(shù)字電路設(shè)備之間的軟件接口。

　　顯示器采用5.7英寸,，STN256色LCD顯示器,，320×240的分辨率，4×4按鍵和PS/2鍵盤,。

　　GPRS模塊部分支持GSM900/DCS1800雙頻,，射頻接口采用日本Murata公司的MM9329-2700B射頻連接器，天線采用GSM900/DCS1800雙頻段天線,。

　　GPRS模塊提供了完整的音頻接口,，可增加少量外圍輔助元器件設(shè)計構(gòu)成主通道和輔助通道。來電振鈴音從蜂鳴器中發(fā)出,，蜂鳴器由GPRS模塊32針輸出數(shù)字信號控制,。

　　GPRS模塊支持外部SIM卡，可直接與3.0V SIM卡（或1.8V SIM卡）連接,，GPRS模塊自動檢測和適應(yīng)SIM類型,。為了防止靜電損壞，可在靠近SIM卡座各引腳的位置放置瞬變電壓抑制二極管（TVS管）----可使用ST公司的ESDA6V1W5TVS管,。

　　2,、軟件設(shè)計

　　嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)采用武漢創(chuàng)維特信息技術(shù)有限公司的ADT IDE集成開發(fā)環(huán)境，它提供高效,、清晰,、可視化的嵌入式軟件開發(fā)平臺，包括一整套完備的面向嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)和調(diào)試工具：編輯器,、編譯器,、鏈接器、工程管理器以及調(diào)試器等,，它運行于Windows NT,、95、98,、2000及XP,，采用類似Visual Studio界面風(fēng)格，支持中,、英文版本,。

　　在GPRS通信中，根據(jù)不同的處理有不同的應(yīng)用程序,，主要有主程序,、功能程序和鍵盤控制程序。

　　主程序流程圖如圖2所示,，主要完成系統(tǒng)初始化和各線程（包括鍵盤線程,、GPRS模塊線程和顯示線程）的建立。

圖2  主程序流程圖

　　功能程序包括GPRS模塊初始化程序,，GPRS讀數(shù)據(jù)程序,，GPRS發(fā)送短消息程序，GPRS打電話和接電話程序等,，一般通過狀態(tài)機實現(xiàn),，如GPRS打電話（主叫）流程如圖3所示，分為空閑狀態(tài),、輸入號碼狀態(tài),、撥號狀態(tài)、通話狀態(tài)等,。

圖3  GPRS打電話（主叫）流程

　　鍵盤操作是用戶的輸入/輸出接口,，用戶的所有指令都需要通過鍵盤來實現(xiàn)，鍵盤模塊程序流程圖如圖4所示,，主要包括鍵盤的初始化,、打電話、接電話,、發(fā)短消息,、查看短消息，以及等待等無線通信常見的鍵盤操作方式,。

圖4   鍵盤模塊程序流程圖

　　3,、實驗結(jié)果

　　連接計算機串口到嵌入式處理器S3C2410的UART1，連接好GPRS天線,，在GPRS模塊的SIM卡座上插入SIM卡（最好是中國移動卡）,，接上耳機和麥克風(fēng)，運行超級終端,，選擇正確的串口號,，并設(shè)置串口（波特率為115200，奇偶校驗為None,數(shù)據(jù)位數(shù)為8,，停止位數(shù)為1,，無流控），并打開串口,。GPRS模塊通電后,，通過使用鍵盤的“UP”和“DOWN”鍵選擇“GPRS-連接PC選項”，然后點擊“Enter”鍵確定,，系統(tǒng)自動復(fù)位GPRS模塊,，并進(jìn)入PC模式，在該模式下,，可以通過計算機串口控制UART1的方式直接控制GPRS模塊,。接下來,，在GPRS模塊初始化后，通過輸入不同的AT命令,，就可開關(guān)機,、撥打和接聽電話、發(fā)送和接收短消息,、收發(fā)E-mail,進(jìn)行因特網(wǎng)瀏覽等,，實驗結(jié)果正確。

　　4  結(jié)論

　　本文闡述了嵌入式系統(tǒng)和GPRS的含義,，以嵌入式處理器S3C2410為核心,，利用GPRS模塊設(shè)計出了無線通信系統(tǒng)。本文作者創(chuàng)新點是利用了嵌入式處理器和GPRS模塊,，將兩種不同的技術(shù)融合在一起,，同時采用ADT IDE集成開發(fā)環(huán)境設(shè)計嵌入式系統(tǒng)的軟件，因而具有很好的目的性和針對性,；根據(jù)本文提出的設(shè)計思路,，可方便的設(shè)計其它無線通信系統(tǒng)，有廣闊的應(yīng)用前景和很好的經(jīng)濟(jì)效益,。

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