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1、湖南文理学院芙蓉学院课程设计报告课程名称： 嵌入式系统课程设计 专业班级： 自动化1001班 学号：40学生姓名： 李志航 指引教师： 李建英 完毕时间： 7月 1 日 报告成绩： 评阅意见： 评阅教师 日期 .7.5 芙蓉学院教学工作部制摘 要本文简介了基于S3C2410GPRS通信系统设计与实现，涉及硬件模块程序设计以及系统软件设计。硬件模块程序涉及ADC、键盘、LCD、UART、GPRS等各功能模块控制程序设计；系统软件涉及数据采集子系统、数据中心子系统软件系统设计，其中详细简介了系统数据流图分析、程序构造设计过程。本文还简朴简介了GPRS传播控制合同、SMS编解码过程。最后还简朴简介了
2、本系统系统测试办法、测试过程以及测试成果。核心词：S3C2410，GPRS，SMSAbstractThis article mainly introduces the design and implement of the GPRS communication system depend on S3C2410，including the design of program on each module，the system software design. The each modules program include ADC，Key-Board，LCD，UART,GPRS，and so o
3、n. The system software includes Software-System of the data acquisition subsystem and the data central subsystem. This article also simply introduce the GPRS transmission control protocol，the procedure of encode & decode of SMS and so no. Finally，The article also simply introduced this systems syste
4、m test method，the test procedure as well as the test result.Key words：S3C2410， GPRS， SMS目录一 绪论11.1系统开发平台简介11.1.1 Embest EDUKIT-III开发板11.1.2 Vision3集成开发环境11.2 系统网络构造与规程简介21.2.1 GPRS网络构造21.2.2 GPRS合同栈31.3系统数据包编解码技术简朴阐明31.3.1 PPP数据帧编码与解码31.3.2 SMS数据包编码与解码4二 硬件平台简朴阐明62.1 硬件系统构造图62.2 系统电路原理图6三 各模块程序设计73.
5、1异步串口通信控制程序73.2 LCD显示控制程序73.3 键盘控制程序83.4 ADC数据采集控制程序8四 系统软件设计94.1系统数据流图分析94.1.1 数据采集子系统数据流图分析104.1.2 数据中心子系统数据流图分析114.2系统程序构造设计134.2.1 数据采集子系统程序构造设计134.2.2 数据中心子系统程序构造设计15五 系统测试175.1数据采集子系统系统测试175.2 数据中心子系统系统测试18六 结论21七 道谢22八 参照文献23九 附录24题目名基于ARM和GPRS无线数据通信系统设计一 绪论随着网络应用迅速普及，消费电子、计算机、通信一体化趋势日趋明显，嵌入式
6、系统已成为研究与应用热点。GPRS技术基于TDMA方式GSM系统实现，是在GSM网路技术上发展起来系统，它充分运用了GSM系统无线构造，通过进一步在GSM网络中增长数据设备提供高速数据应用，从而保证采用GSM系统实现从2G到2.5G平滑过渡，实现从电路方式业务到话音/分组方式业务转变。1.1系统开发平台简介1.1.1 Embest EDUKIT-III开发板Embest Edukit-III是深圳英蓓特公司开发一款全功能ARM开发板，兼容ARM7、ARM9、XScale、和DSP，覆盖了高底端嵌入式教学，在原则配备下提供两套CPU子板：S3C44B0X和S3C2410X。CPU子板都可以自由插
7、拔，使一套实验系统变为多套。S3C2410是一种先进嵌入式解决器，采用ARM920T内核，频率可达200MHz。基于ARM9教学实验系统（采用S3C2410X芯片）可以实现高品位ARM嵌入式教学，重要涉及扩展接口实验、Linux操作系统实验和WinCE操作系统实验。Embest Edukit-III采用独特模块划分，资源丰富，涉及LCD及触摸屏、5*4键盘、串口、以太网口、USB口、音频输出、Flash和SDRAM等等，并提供GPRS、DSP扩展模块以及数据外部扩展焊接板1。1.1.2 Vision3集成开发环境Vision3是一种基于窗口软件开发平台，它集成了功能强大编辑器、工程管理器以及m
8、ake工具。Vision3集成工具涉及C编译器、宏汇编器、链接/定位器和十六进制文献生成器，有编译和调试两种工作模式，两种模式下设计人员都可以查看并修改原文献。编译模式用于维护工程文献和生成应用程序；调试模式下，则可以用功能强大CPU和外设仿真器来测试程序，也可以使用调试器经Keil ULINK USB-JTAG适配器(或其她AGDI驱动器)来连接目的系统测试应用程序，ULINK2仿真器能用于下载应用程序到目的系统Flash ROM中。1.2 系统网络构造与规程简介本系统采用GPRS网络构造与规程。GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线业务)是在既有G
9、SM系统上发展起来一种新承载业务，容许顾客在端到端分组传播模式下发送和接受数据而不需要运用电路互换模式，比较适合与突发、频繁、数据量小数据传播。作为承载网络，GPRS系统自身采用IP网络构造，并对顾客分派独立地址(如IP)，并将顾客作为独立数据顾客，从而实现了从网络到移动顾客端到端数据应用。1.2.1 GPRS网络构造GPRS网络构造基于GSM系统实现，话音某些人采用原先基本解决单元，而对于数据本分则新增了某些数据解决单元和接口。GPRS系统中新增数据单元涉及一下几种某些(参见图1.1)3。图1.1GPRS网络单元（1）PCU(Packet Control Unit)：分组解决单元，它是BSC
10、(Base Station Controller，基站控制器)一某些，可以独立设立或者与BSC合并设立，它与BSC之间接口不开放。（2）SGSN(Service GPRS Support Node)：GPRS服务支持节点。功能和作用与MSC(Mobile Switching Center，移动互换中心)具备相似点，进行分组移动顾客状态管理，计费管理等并负责到HLR(Home Location Register，社区位置存储器)顾客数据信息传送。（3）GGSN(Gateway GPRS Support Node)：GPRS网管支持节点。负责和外部数据网络接口，进行数据包转发，具备路由器某些功能。
11、1.2.2 GPRS合同栈GPRS合同规程体现了无线和网络相结合特性。其中既包括类似局域网技术中逻辑链路控制LLC子层和媒体接入控制MAC子层，又包括RLC和BSSGP等新引入特定规程。由GPRS系统端到端之间应用合同构造可知，GPRS网络是存在于应用层之下承载网络，它用以承载IP或X.25等数据业务，由于GPRS自身采用IP数据网络构造，因此基于GPRS网络IP应用规程构造可理解为两层IP构造，即应用级IP合同以及采用IP合同GPRS自身。GPRS传播面合同层如图1.2所示3。1.3系统数据包编解码技术简朴阐明本系统 GPRS模块数据收发方式有两种，一种基于GPRS网络以分组互换方式进行数据
12、传播，其链路合同采用PPP(Point to Point Protocol，点到点)合同，数据包编解码针对PPP数据帧；一种基于GSM网络SMS(Short Message Service，短消息服务业务)以短消息方式进行数据传播，数据包编解码针对串口发送和接受到SMS数据包。图1.2GPRS传播面合同层1.3.1 PPP数据帧编码与解码PPP数据帧每一帧都以一字节0x7E标志位开始，紧接着是一种地址字节，值始终是0xFF，然后是一种值为0x03控制字节。接下来是合同字段：当它值是0x0021时，表达信息字段是一种IP数据包；值是0xC021时，表达信息字段是链路控制数据；值是0x8021时，
13、表达字段是网络控制数据。帧校验序列是一种循环冗余校验码，以检测数据帧中错误。数据帧以标志位0x7E结束。PPP数据帧格式如表1.1所示。表1.1PPP数据帧格式标志地址控制合同域信息域校验标志7EFF037E1B1B1B2B缺省1500B2B1B注：第二行中数字全为16进制表达，第三行B表达占字节数。由于标志字符值是0x7E，因而当该字符出当前信息字段中时，PPP需要对她进行转义。在异步链路中，特殊字符0x7D用作转义字符，当它出当前PPP数据帧中时，那么紧接着字符第六位要取其补码，详细过程如下： （1）当遇到字符0x7D时，需持续传送两个字符0x7D和0x5D，以实现标志字符转义。（2）当遇
14、到转义字符0x7D时，需持续传送连个字符：0x7D和0x5D，以实现转义字符转义。（3）默认状况下，如果字符值不大于0x20(例如一种ASCII控制字符)，普通都要进行转义。例如，遇到字符0x01时需持续传送0x7D和0x21两个字符。1.3.2 SMS数据包编码与解码当前共有3种方式来发送和接受SMS信息：Block Mode、Text Mode和PDU Mode。Block Mode当前已经很少用了。Text Mode 是纯文本方式，可使用不同字符集。PDU Mode被所有手机所支持，可使用任何字符集。(1) 对于数据发送，Text Mode比较简朴，只需几条AT指令即可完毕，不需要对发送
15、数据进行编码。下面简介是在PDU Mode发送短消息实现办法。PDU串不但包括可显示消息自身，还包括诸多其她信息，如服务中心号码、目的号码、回答号码、编码方式和服务时间等。当前以一种实例阐明发送PDU串构造和编排方式。SMSC(SMS服务中心号码)：+86，对方号码：+86，消息内容：Hello!。从手机发出PDU串可以是：08 91 68 31 08 10 00 05 F0 11 00 0D 91 68 31 18 31 84 53 F2 00 00 00 06 C8 32 9B FD 0E 01其详细分析可参见表1.2。(2) 对于数据接受，解决器判断出有接受未读短信息时，将会把信息包读取出来，Text Mode和PDU Mode信息包格式不同样，下面将分别简介她们对接受到短消息解码方式。1）. Text Mode下数据包
