基于嵌入式系統的GPRS的設計

　　嵌入式系統就是一個具有特定功能或用途的計算機軟硬件結合體，或指裝入另一個設備并且控制該設備的專用計算機系統。嵌入式系統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的開發都有其特殊的應用場合與特定功能。嵌入式系統包含硬件和軟件兩部分：硬件架構以嵌入式處理器為中心，配置存儲器、I/O設備、通信模塊等；軟件部分以軟件開發平臺為核心，向上提供應用編程接口API，向下屏蔽具體硬件特性的板級支持包BSP。嵌入式系統中，軟件和硬件緊密配合，協調工作，共同完成系統預定的功能。

　　GPRS是General Packet Radio Service的簡稱，即通用無線分組業務。它是基于現在運行的GSM基礎上發展的數據業務，類似于固定交換技術中的數據分組業務；原來的 GSM業務為電路交換業務，GPRS采用了 GSM同樣的無線調制技術，同樣的頻率，同樣的 TDMA幀結構，利用現有的基站子系統（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移模式下發送和接收數據，而不需要利用電路交換模式的網絡資源，從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務。GPRS特別適用于間斷的、突發性的和頻繁的、少量的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據傳輸。它集合了現在的 GSM的數據分組交換數據和短信息服務；GPRS業務能提供不間斷的信息服務，利用 GPRS可以使用戶在移動狀態下使用各種高速數據業務，包括收發E-mail,進行因特網瀏覽等；使用GPRS，可以實現數據分組發送和接收，用戶永遠在線且按流量、時間計費，降低了服務成本。

　　1、硬件系統設計

　　設計的基于嵌入式系統的 GPRS系統結構框圖如圖 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。

　　S3C2410微處理器選用 Samsung公司為手持設備設計的低功耗、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數據緩存、 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接口驅動該模塊。此時，計算機作為數字終端設備（DTE），GPRS模塊作為數字電路設備（ DCE），在數字終端設備和數字電路設備之間，用一套 AT命令實現各種功能， GSM/GPRS的各種功能都有賴于數字終端設備（DTE）向數字電路設備（ DCE）發送的命令實現，因此， AT命令可以看作是數字終端設備和數字電路設備之間的軟件接口。

　　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計構成主通道和輔助通道。來電振鈴音從蜂鳴器中發出，蜂鳴器由 GPRS模塊32針輸出數字信號控制。

　　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 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、軟件設計

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

　　在 GPRS通信中，根據不同的處理有不同的應用程序，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。