來源：?jiǎn)纹瑱C(jī)及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 作者：中國地質(zhì)大學(xué) 梁娟 王典洪 熊月華

    摘要 gprs數(shù)傳單元(dtu)在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端與主站之間建立起無線ip連接和可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道。本文提出采用內(nèi)嵌腳本方式開發(fā)gr64，使之成為具有簡(jiǎn)單控制接口，可方便配置參數(shù)和靈活切換工作模式的通用dtu的硬件和軟件實(shí)現(xiàn)方法,并總結(jié)了開發(fā)過程中遇到的問題和相應(yīng)解決辦法。

    關(guān)鍵詞 gprs gr64 數(shù)傳單元(dtu) 內(nèi)嵌腳本

    引言

    通用分組無線業(yè)務(wù)gprs（general packet radio service）是在現(xiàn)有g(shù)sm網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上進(jìn)行的軟件升級(jí)，采用分組交換技術(shù)，可提供高速無線ip或x.25服務(wù)。它增加了sgsn (gprs 業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn))和ggsn(gprs 網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn))2 個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)，可提供端到端的、廣域的無線ip 連接。相對(duì)于其他數(shù)傳方式，gprs更具優(yōu)勢(shì)： 建設(shè)成本低，數(shù)據(jù)傳輸可靠性高，傳輸速率可達(dá)171 kbps，基于ip 協(xié)議可以訪問整個(gè)internet，永遠(yuǎn)在線和按流量收費(fèi)。

    gr64是sony/ericsson公司最新推出的一款內(nèi)嵌tcp/ip協(xié)議棧的gsm/gprs模塊，可向下兼容gr47，內(nèi)嵌的arm9 cpu可以開放給用戶。gr64 具有豐富的存儲(chǔ)資源： 256 kb的腳本空間可同時(shí)容納2個(gè)腳本，可用于csd方式下腳本遠(yuǎn)程升級(jí)，至少50 kb的數(shù)據(jù)nvm空間和100 kb ram；豐富的功能庫涵蓋所有的底層驅(qū)動(dòng)，用戶只須編寫自己的應(yīng)用程序。gr64提供豐富的接口： 對(duì)外有2個(gè)自適應(yīng)波特率和幀格式的串口，其中uart1用于at命令控制或本地腳本下載，uart3為通用串口；另外，還有usb2.0（等同gr47 uart2，可用于模塊自身固件升級(jí)和腳本調(diào)試信息輸出）、spi、i2c、天線、音頻接口，12根i/o線（8根復(fù)用），ad/da轉(zhuǎn)換器，蜂鳴器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘等內(nèi)置外設(shè)。

    gr64模塊有兩種開發(fā)方式： 一種是內(nèi)部腳本方式,即直接利用模塊開放的cpu和系統(tǒng)資源,將類c語言腳本下載到模塊的nvm(nonvolatile memory)中，在模塊的cpu中運(yùn)行。內(nèi)部腳本解釋器從nvm中讀入腳本，逐行解釋執(zhí)行，模塊通過uart3與數(shù)據(jù)終端接口。另一種是外部控制器方式，控制程序在外部微控制器中運(yùn)行，微處理器向gr64的uart1發(fā)送at命令控制其工作。

    1 gprs數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通信的實(shí)現(xiàn)

    上位機(jī)服務(wù)器不管采用哪種方式接入internet都必須有固定ip地址，并對(duì)各終端開放相應(yīng)的偵聽端口號(hào)，在接入網(wǎng)絡(luò)后要盡量保持在線。下位機(jī)(終端)工作后，會(huì)通過dtu主動(dòng)與服務(wù)器建立連接，隨后告知服務(wù)器自己的終端地址；服務(wù)器收到后將其加到動(dòng)態(tài)地址數(shù)據(jù)庫中，并自動(dòng)定時(shí)刷新數(shù)據(jù)庫以確定哪些表還掛在網(wǎng)絡(luò)上，再根據(jù)管理員設(shè)定的自動(dòng)查抄時(shí)間對(duì)連接在網(wǎng)絡(luò)上的終端進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取、參數(shù)設(shè)定、校時(shí)等操作。

    2 基于gr64的gprs dtu實(shí)現(xiàn)

    2.1 dtu硬件電路

    dtu硬件電路如圖1所示。

    圖1 dtu硬件電路圖

    模塊工作電壓vcc為3.2~4.5 v，可由降壓芯片mic29302bu將5 v降至典型工作電壓3.6 v提供，5個(gè)發(fā)光二極管分別指示模塊gsm網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)狀態(tài)，與gprs網(wǎng)絡(luò)交互，通信串口數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)；由于模塊引腳數(shù)字高電平為2.75 v,rs232電平轉(zhuǎn)換芯片最好使用max3232等；on/off腳和vref分別提供給終端，用于控制模塊硬件開關(guān)機(jī)和檢測(cè)模塊開關(guān)機(jī)狀態(tài)；usb口為調(diào)試信息和打印信息輸出口。

    2.2 dtu功能實(shí)現(xiàn)及程序流程

    該應(yīng)用中g(shù)r64工作于內(nèi)部腳本方式，利用集成開發(fā)環(huán)境m2mpoweride腳本可通過計(jì)算機(jī)串口從模塊uart1下載到內(nèi)部腳本空間，并設(shè)置為上電自動(dòng)運(yùn)行。上電開機(jī)、模塊注冊(cè)網(wǎng)絡(luò)后開始運(yùn)行腳本： dtu先從數(shù)據(jù)nvm中讀出運(yùn)行參數(shù)，初始化后按預(yù)設(shè)運(yùn)行。其中包括： 網(wǎng)絡(luò)連接參數(shù)，如gprs接入點(diǎn)apn(ga:cmnet)、用戶名(gu∶wap)、密碼(gp∶wap)、主站ip及端口號(hào)(ns:061.183.125.114：10001)；系統(tǒng)參數(shù)，如通信協(xié)議(cp∶tcp/udp/sms)、tcp通信方式下