基于GPRS的无线通信模块的原理及设计
GPRS的工作原理
GPRS的工作原理GPRS（General Packet Radio Service）是一种无线通信技术，它基于全球移动通信系统（GSM）网络，旨在提供高速、可靠的数据传输服务。
GPRS的工作原理涉及到移动设备、基站和网络运营商的协同工作。
本文将详细介绍GPRS的工作原理。
GPRS的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 移动设备与基站的连接建立：当移动设备（如手机、平板电脑等）需要进行数据传输时，它会与最近的基站建立连接。
移动设备通过无线信号与基站进行通信，并发送连接请求。
2. 基站的寻呼过程：基站接收到移动设备的连接请求后，会通过广播信号发送寻呼请求到周围的基站。
这些基站会将寻呼请求传递给网络运营商的核心网。
3. 核心网的寻呼过程：核心网收到寻呼请求后，会根据移动设备的标识信息（如国际移动用户识别码IMSI）查找移动设备所在的位置区域，并将寻呼请求发送到该位置区域的基站。
4. 移动设备的响应：移动设备收到基站的寻呼请求后，会发送响应消息给基站，表示它已经准备好进行数据传输。
5. 基站与核心网的连接建立：基站收到移动设备的响应后，会与核心网建立连接。
这样，移动设备就可以通过基站与核心网进行数据传输。
6. 数据传输过程：一旦连接建立，移动设备可以通过GPRS网络发送和接收数据。
GPRS使用分组交换的方式，将数据分割成小的数据包，并通过核心网进行传输。
数据包在核心网中通过多个节点进行路由，最终到达目标设备。
7. 连接的维持和释放：一次数据传输完成后，连接可以保持一段时间，以便移动设备可以继续发送和接收数据。
当连接不再需要时，移动设备或网络运营商可以释放连接，以便其他设备可以使用资源。
总结：GPRS的工作原理基于移动设备、基站和核心网之间的协同工作。
移动设备通过基站与核心网建立连接，通过GPRS网络进行数据传输。
GPRS使用分组交换的方式，将数据分割成小的数据包，并通过核心网进行传输。
连接的维持和释放可以根据需要进行调整。
GPRS的工作原理
GPRS的工作原理GPRS（General Packet Radio Service）是一种无线通信技术，它允许挪移设备通过无线网络传输数据。
GPRS的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 建立无线连接：挪移设备首先与网络运营商的基站建立无线连接。
基站是无线通信网络的关键组成部份，它负责接收和发送无线信号。
2. 分配IP地址：一旦建立了无线连接，网络运营商会为挪移设备分配一个惟一的IP地址。
IP地址是用于在互联网上标识设备的数字标识符。
3. 数据分组传输：GPRS使用分组交换技术来传输数据。
数据被分成小的数据包，每一个数据包都带有目标设备的IP地址和其他必要的信息。
这些数据包通过无线网络发送到目标设备。
4. 数据路由：在传输过程中，数据包通过一系列的网络节点进行路由。
这些节点可以是网络运营商的服务器、路由器等设备。
它们负责将数据包从发送方路由到接收方。
5. 数据传输完成：一旦数据包到达目标设备，它们会被重新组装成完整的数据。
接收设备可以处理这些数据并做出相应的响应。
GPRS的工作原理基于GSM（Global System for Mobile Communications）网络，它提供了高速数据传输和实时连接的能力。
与传统的电路交换技术相比，GPRS具有更高的效率和灵便性。
它可以同时处理语音和数据传输，使挪移设备能够实现多种功能，如浏览互联网、发送电子邮件、下载文件等。
GPRS的工作原理涉及到许多技术和协议，包括TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）、PPP（Point-to-Point Protocol）、SNDCP（Subnetwork Dependent Convergence Protocol）等。
这些技术和协议共同确保了数据的安全性、可靠性和高效性。
总结起来，GPRS的工作原理是通过建立无线连接、分配IP地址、分组传输数据、数据路由和数据传输完成等步骤来实现挪移设备之间的数据传输。
GPRS模块使用说明
GPRS模块使用说明一、GPRS模块的基本原理和工作方式GPRS模块通常由一个GSM模块和GPRS模块两部分组成。
GSM模块用于接收和发送短信、语音通信等，而GPRS模块则用于实现基于IP的数据通信。
GPRS模块通过GPRS网络连接服务器，通过TCP/IP协议进行数据通信。
1.通过SIM卡进行身份验证和数据传输；2.支持GSM网络和GPRS网络；3.支持数据包和短信的发送和接收；4.支持TCP/IP协议和HTTP协议。
二、GPRS模块的使用步骤要使用GPRS模块进行数据通信，需要按照以下步骤进行操作：1.插入SIM卡：将提供GSM网络服务的SIM卡插入GPRS模块的SIM卡座中，并确保SIM卡已经激活并具有有效的数据通信功能。
2.电源接入：将GPRS模块的电源线连接到电源适配器或电池上，确保GPRS模块可以正常工作。
3.连接天线：将提供GSM信号的天线连接到GPRS模块的天线接口上，确保GSM网络信号的稳定。
4.设置参数：通过串口或其他方式，将GPRS模块的相关参数进行设置，包括APN（接入点名称）、用户名、密码等。
这些参数用于连接GPRS网络。
5.建立GPRS连接：使用AT命令或其他方式，将GPRS模块与GPRS网络建立连接。
连接成功后，GPRS模块将获得一个本地IP地址。
6.发送数据：使用GPRS模块提供的API或AT命令，将数据通过GPRS网络发送到服务器。
可以使用TCP/IP协议或HTTP协议进行数据传输。
7.接收数据：通过轮询或建立持久连接，从服务器接收数据。
可以使用GPRS模块提供的API或AT命令接收数据，并对接收到的数据进行处理。
8.关闭连接：当数据传输完成或不再需要连接时，使用AT命令或其他方式关闭GPRS连接。
确保释放网络资源并节省电力。
三、GPRS模块的应用领域1.远程监控和控制：可以使用GPRS模块将传感器数据发送到服务器，实现远程监控和控制。
例如，可以将气象站的数据通过GPRS网络发送到服务器，实现远程对气象站的监控和管理。
基于GPRS模块和89C52的无线传输系统设计
理； 从我们使用的各种智ｎｌ 卡、 Ｃ 电子宠物等， 。 ｅ 到现在
我们 的家 用 电器 ， 电饭 煲 、电冰 箱 、彩 电、 衣 机 、 如 洗
中闽 便表 Ｃ Ｉ ＳＲ Ｍ ＮＡＩ 俄嚣 Ｈ ＡＮＴＵ ＥＴ Ｏ ＮＩ ＴＮ
２ １ 年 第 １ 期 ００ ２
Ｔ Ｃ Ｅ ＨＮＩ Ａ ＸＰ ＯＲ ＴＩ Ｃ ＬＥ Ｌ Ａ ＯＮ 技 术 探讨 Ｉ
本 文介 绍 了一 种 基于 ＧＰ 无 线 模 块 和单 片机 数 ＲＳ 据 传 输系 统 的设 计与 实现 。 设 计 中 的技 术关 键 是无 本
Ａｂｓ ｒ ｔ ａｃｔ ：Ｎｏｗａｄａ ．Ｗ ｊ ｅ ｅｓ ｒ ｎｓ ｉ ｓ ｏｎ ｈａｓ ｙｓ ｒ ｌ ｓｔａ ｍ ｓ ｉ ｂｅ ｏ ｎ ｉ ｉｐ ｎｓ ｂ ｅ ｐ ｒ ｃ ｍｅ ａ ｎｄ ｓ ｅ ａ ｌ ａ ｔｗｈｉｈ ｉ ｅ Ｏ ｗｉ ｙ ｃ ｓｕｓ ｄ Ｓ ｌ ｄｌ
时， 在 工 农 业 生 产上极 大 地 提 高 了生产 效率 和 产 品 也
质 量。
散， 环境 恶 劣等条 件下的工业现 场， 介绍 了采
用ＧＰ 无 线通信 模 块ＧＴ ０ 一 ＲＳ Ｍ９ ０ Ｃ和单 片机
８Ｃ ２ ９ ５ 的无 线传 输 系统设 计 。 关键 词 ： Ｔ ９ ０Ｃ ９ ５ 无 线 传 输 Ｇ Ｍ ０ ． ８ Ｃ ２
技术探讨 ｌ Ｅ Ｈ Ｃ Ｌ Ｘ Ｌ Ａ Ｉ Ｎ Ｃ ＮＩ Ａ Ｐ ＯＲ Ｔ Ｏ Ｔ Ｅ
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２ １ 年 第１ 期 ００ ２
基于ＧＰ Ｓ 块和８ Ｃ ２ 模 Ｒ ９ ５ 的 无线传 输系统设计
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｉ ｅ ｓ Ｔ ａ ｓ ｓ ｉｎ Ｓｙ ｔ ｓｇ ｆＷ ｒ ｓ ｒ ｎ ｍｉｓｏ ｓｅｍ ｓ ｄ ｅｌ Ｂａ ｅ
gprs模块的工作原理
gprs模块的工作原理GPRS（General Packet Radio Service）是一种移动通信技术，能够为移动设备提供快速的数据传输和连接服务。
GPRS模块是这种技术的重要组成部分，它允许设备通过无线网络实现网络连接。
本文将详细介绍GPRS模块的工作原理，包括GPRS技术的基础知识和模块的组成部分、电路原理以及通信协议等方面。
一、基础知识1、GPRS技术简介GPRS是基于GSM（Global System for Mobile Communications）网络的数据传输技术，它将移动通信与互联网相结合，提供了无线IP数据传输服务。
与GSM相比，GPRS的优点包括更高的速度、更低的延迟、更灵活的数据传输和更低的成本等方面。
GPRS技术的核心在于将数据分为数据包进行传输，而不是像传统的通信技术一样将数据以电路交换的方式进行传输。
2、GPRS的工作原理GPRS系统主要由三部分组成：无线终端设备（Mobile Station，MS）、GPRS支持节点（GPRS Support Node，GSN）和GPRS核心网络（GPRS Core Network）。
无线终端设备包括移动电话、笔记本电脑和其他移动设备，用于与GPRS网络进行通信；GPRS支持节点包括SGSN（Serving GPRS Support Node）和GGSN（Gateway GPRS Support Node），用于管理无线终端设备和处理GPRS数据传输；GPRS核心网络包括多个SGSN和GGSN，用于提供网络连接和数据传输服务。
GPRS数据传输主要分为两个阶段：数据包发送和数据包接收。
在数据包发送阶段，无线终端设备发送数据包到GPRS支持节点，GPRS支持节点将数据包传递给GPRS核心网络，最终到达目标设备；在数据包接收阶段，目标设备从核心网络中接收数据包，并将其传递给GPRS支持节点，最终到达无线终端设备。
GPRS支持节点通过GPRS链路控制协议（GPRS Tunneling Protocol，GTP）传输数据包，确保数据包的可靠性和安全性。
基于GPRS的嵌入式无线数据传输终端的设计
现在市面上各种基于 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ的适 用于无线 数据传 输 的 数据传输终端 （ Ｔ 层 出不 穷 ， 类 Ｄ Ｕ在传输 协议 Ｄ Ｕ） 这 Ｔ 的选择 上 ， 多采 用 Ｕ Ｐ＋Ｉ 大 Ｄ Ｐ的方案 ， 实现 简单 ， 其 协 议移植 工作少 。在 无线 数据业 务透 明传 输 的要 求下 ，
上通过移植入 Ｕ ／ Ｓ—ｌ 作 系统 来 管理 Ｇ Ｒ Ｔ ＣＯ ｌ 操 Ｐ ＳＤ Ｕ
备进程设计 出了一种 实 时性强 ， 可靠性 好 的 Ｄ Ｕ Ｔ 。该 Ｄ Ｕ在远程突发性 数据 传输 中有不可 比拟的优 势 ， Ｔ 特 别适 用于频发小 量的实 时传输 ， 也适 用于偶 尔的大 数 据量传输川。
２ １嵌入式 无线 Ｄ Ｕ的功能 ． Ｔ
①
基金项 目： 省新苗人才计 划（ Ｙ Ｋ Ｙ ８７ ） 浙江 Ｋ Ｚ Ｊ０００
Ａ ｐｃｔｎＣｓ ｐｌａｏ ａ ｉｉ ｅ实用案例 ６ ９
计 算 机 系 统 应 用
２ ０ 年 第 １ 期 ０８ ２
ＧＲ ＰＳ模块的通信连接 ； 另一 串口连接数据采集设备。
原有 的数据通信 内容 ， 以和各种使 用 串口通 信的 用 可 户设备进行连接。 ２ ２硬件 组成 ． 基于 Ｇ Ｒ ＰＳ的嵌入式无线 Ｄ Ｕ其硬 件设计 方案是 Ｔ 采 用 ： Ｕ控 制 Ｇ Ｒ 模块来 实现 因特 网 的接入 ， 而 ＭＣ ＰＳ 从 具 有数据传 输功能。其总体 的硬件设 计框架 如下 图 １
数据传输 的实 时性是 人们 关注 的重 点。本 文在 ＭＣ Ｕ
永久在线 ， 断线 自动重连 、 支持 自动重拨号等特 点。 （） ２ 提供 串口数据双 向转换功能
Ｇ Ｒ Ｔ Ｐ ＳＤ Ｕ提供 了串行通信接 口， 以将串 口上 的 可
基于GPRS无线数据传输系统的软件设计
Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ （ Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ Ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ Ｒ ａ ｄ ｉ ｏ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ） 是一种 基 于第 二 代 移 动通 信 系统 ＧＳ Ｍ 的无 线 分组 交 换技 术 ， 特 别 适用 于 间 断、 突发性或 频繁 、 少量 的数据 传输 ， 在远程 突发性数据 传输 中， 相对 于有线 网络 有不可 比拟的优越 性 。随着 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ移动
绍 ＧＰ Ｒ Ｓ模 块 的 Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ网路 传 输 服 务 。
安 全性 更强 ， 它不 仅 向服务器 发送 必要 的数据 ， 同 时 还 检 测 服 务器返 回 的各种信 息 ， 并确 认 是否数据 发送 成 功， 如 果 数 据 发送不成 功， 则 重新发送 丢失的数据 ； 而 Ｕ Ｄ Ｐ则 只 管 发 送 数据 ， 数据丢 失与否无关紧要 ， 但是其速度 更快一些 。 在服 务器端 ， 首 先 需 要 设 置 用 于 侦 听 的端 口号 ， 然 后 调 用 侦 听 函数 。 当 客 户 端 请 求 连 接 时 ， 将 产 生 一 个 连 接 请 求 事 件， 如果希 望建 立连接 ， 则 在 连 接 请 求 事 件 的 处 理 代 码 中 调 用 接受函数 。 在客户端 首先必 须得到 服务器 的名字或 Ｉ Ｐ地 址 ， 以 及 它 用于侦 听的端 口号， 然 后 调 用 连 接 函 数 发 出请 求 。 当连 接
务器 和客 户端 ， 支 持 ＡＳ Ｃ Ｉ Ｉ ／ Ｈｅ ｘ发 送 ， 发 送和 接收 的数 据可
［ 关键词］ Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ模 块 ； 无线数据传输 ； 软 件 设 计 系 统 上 电 复位 后 ，首 先 要 运 行 一 段 基 于 Ｓ ｍａ ｒ ｔ Ａ Ｒ Ｍ２ ２ ０ ０
OPEN门禁系统(GPRS无线通讯)方案(优选.)
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改赠人玫瑰，手留余香。
OPEN门禁管理系统(GPRS无线通讯)设计方案书二零零七年一月目录第一章概述 (4)1．1非接触式智能卡及多信息载体识别 (4)1．2智能门禁系统 (4)1．3GPRS无线通讯 (5)第二章系统需求分析 (6)第三章系统设计目标及原则 (6)3．1系统设计目标 (6)3．2系统设计原则 (7)第四章系统解决方案及技术描述 (8)4．1系统概述 (8)4．2系统基本功能及特点 (9)4．3系统结构 (12)4、4系统工作流程 (13)第五章设备介绍 (15)第六章管理软件介绍 (22)6．1软件系统说明 (22)6．2OPEN门禁管理系统概要说明 (22)第七章系统设备清单 (27)第八章工程实施 (28)第九章售后服务 (29)第十章质量保证 (31)第十一章附录 (33)附一、OPEN品牌介绍 (33)第一章概述随着科技和经济的发展，非接触式智能卡的广泛应用已渗透到各个领域，目前已经覆盖了身份识别、小区物业、智能大厦、出入口控制、车辆管理、消费餐饮、商业物流、办公考勤、人力资源管理、图书档案卡、医疗保健卡管理、电话收费管理、会议电子签到与表决和保安巡更管理等等，其中门禁、停车场管理、考勤、电梯控制、巡更、消费/POS的应用是当前市场上最常见的。
1．1非接触式智能卡及多信息载体识别卡识别载体：通道控制系统的认证识别基本载体是非接触式智能卡，其英文全称是Contactless Integrated Circuit Card，又称射频卡（感应卡，proximity card），是将具有存储、加密及数据处理能力的一个或多个集成电路芯片和感应线圈封闭于标准PVC卡片中，通过无线电波的数据信号完成对信息的存取、修改读写等并返回读卡器。
基于GPRS的智能电表无线通信模块设计
文章编号 ： １ ０ —４ ３ （０ ７ ０ —０ ５ —０ ０４ ６９２０）１ ０３ ４
基 于 ＧＰ Ｓ的 智能 电表无 线通 信 模块 设 计 Ｒ
李 琳 ， 任子 真
（ 阳化工学 院 计算机科学 与应用学 院 ， 沈 辽宁 沈阳 １０ ４ ） １ １２
摘
要 ： 针对 目前 国内传 统抄表 方式效率低 ， 费人力、 耗 物力大的 实际情 况， 出一种 基于 Ｇ Ｒ 提 ＰＳ
关键词 ： 通用无线 分组业务 ； Ｔ Ｐ Ｉ Ｃ ／Ｐ协议 ； ＭＣ ５ ３ 中图分类号 ： Ｔ ２ ６ Ｐ １ 文献标识码 ： Ａ
随着 国 民经 济 的快 速 发展 ， 种 工 业 、 用 各 民 的电能表 得到 了 日益广泛 的应 用 ， 地域 上 的分 在 布 也越来 越分 散 ． 始 的采 取人 工抄 表 的方式耗 原 费 大量 的人 力 、 力 ， 无法 避 免 手 工抄 表带 来 物 又 的各 种 错 误 ． 年 来 ， 近 比较 流 行 的方 式 是 采 用 Ｇ Ｍ 短消 息模 式 进 行抄 表 ， 这 种方 式 有 很 多 Ｓ 但 弊端 ， 如数 据传输 量小 和实 时性差 ． Ｇ ＲＳ 通用无 线 分组业 务 的缩 写 （ ｅｅａ Ｐ 是 Ｇ ｎｒｌ
的智能电表无 线通信模块的设计 ， 实现 高效 实时的远 程抄表 ． 该模 块设 计采 用 Ｇ ＲＳ调制 解调 器 Ｐ Ｍ ５实现登 陆 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ网络 ， 微控 制器 中嵌 入 ＴＣ ／Ｐ协议 ， 在 ＰＩ 实现数据 的远程发送和接收 ． 细阐 详
述 了该 模 块 设 计 的 实现 方 法 和 原 理 ．
据通信 ． 可工作在双频 ， 支持数据语音 ， 短消息和 传真 ； ３ 有 种语音编码方式 ； 种数据传输模式 ， ４ 下行速率最 大为 ８ ． Ｂ ｓ 上传速率 最大 为 ５ ６ｋ ／ ， ２ ． ３ｓ此 外 ， １４ｌ ／． ｄ 它支 持标 准 Ｉ — ＴＵ Ｔ的 Ａ Ｔ指 令 集， 可由 Ａ Ｔ命令控制 ． ３ 需 １ ＭＣ ５ ２Ｖ供 电， 在
GPRS相关知识概述
GPRS相关知识概述1.GPRS应用原理GPRS (General Packet Radio Service) 通用分组无线业务是一种基于数据包的无线通讯服务。
理论上它将使得通讯速率从56 Kbps一直上升到114Kbps，且支持计算机和移动用户的持续连接。
GPRS是基于GSM网络的，在理论上，GPRS数据包通讯服务的花费比电路交换服务所花的费用要少，其通信信道是共享的，仅在需要的时候才有数据包传输产生，因此比使用专用的连接要节省很多资源。
GPRS移动用户可以随时访问自己的虚拟专用网络(VPN)，而不是每次都需要拨号上网，从而为用户提供更加简单的应用服务。
GPRS是按GSM标准定义的封包交换协议，可快速接入数据网络。
它在移动终端和网络之间实现了“永远在线”的连接，网络容量只有在实际进行传输时才被占用。
GPRS的实际速度典型值比理论速度慢，介乎14.4~43.2 kbps(上下行非对称速率)左右。
GPRS将是第一个实现移动互联网即时接入的标准，也是迈向3G/UMTS的过程。
采用移动GPRS技术进行网络数据传送，费用低，使用方便，不受地域限制，便于业务发展，具有很好的发展趋势，从SMS到GPRS到将来的3G，是一种更经济便捷的通讯之路，可以构架更为广泛的通信网络，实现灵活的信息网络传输。
GPRS是基于数据分组传送的，能提供连续不间断的数据通信业务，具有比SMS更好的数据传送速度和能力，且能够始终在线，通信费用是按照实际传送的数据字节进行结算的，运行费用低。
2 .GPRS传输数据的特点(1)相对GSM拨号方式的电路交换数据传送方式，GPRS是分组交换技术，具有“高速”和“在线”的优点。
(2)除了速度上的优势，GPRS还有"在线"的特点，即用户随时与网络保持联系。
有数据传送时就在无线信道上发送和接受数据，没有数据传送，终端就进入一种"准休眠"状态，释放所用的无线频道给其他用户使用，这时网络与用户之间还保持一种逻辑上的连接，当用户再次传送时，手机立即向网络请求无线频道用来传送数据，不需频繁拨号。
GPRS的工作原理
GPRS的工作原理GPRS（General Packet Radio Service）是一种基于全球挪移通信系统（GSM）的无线通信技术，它允许挪移设备通过无线网络连接到互联网。
GPRS的工作原理基于分组交换和IP协议，它使用分组数据交换的方式传输数据，相比传统的电路交换方式，GPRS能够更高效地利用网络资源。
GPRS的工作原理主要包括以下几个关键步骤：1. 接入网络：挪移设备首先需要接入GPRS网络。
当挪移设备打开时，它会向附近的基站发送请求，请求接入GPRS网络。
基站会对设备进行身份验证，并为设备分配一个惟一的IP地址。
2. 数据分组：一旦设备成功接入GPRS网络，数据就会被分成小的数据包，称为分组。
这些分组可以是不同大小的，取决于数据的大小和网络的传输能力。
3. 分组传输：GPRS使用分组交换技术将数据分组从挪移设备发送到目标地址。
每一个分组都会被封装在一个数据包中，并通过GPRS网络传输。
这些数据包会通过多个网络节点传输，直到它们到达目标地址。
4. 路由选择：在传输过程中，每一个数据包都会通过一系列的网络节点，这些节点被称为路由器。
路由器根据目标地址来选择最佳的路径，以确保数据包能够快速、可靠地到达目标地址。
5. 目标设备接收：一旦数据包到达目标地址，目标设备会将数据包进行解包，并将数据重新组装成原始的数据。
然后，目标设备可以对数据进行处理，如显示在屏幕上或者存储在数据库中。
6. 反馈和确认：在数据传输过程中，GPRS会提供反馈和确认机制，以确保数据的可靠传输。
如果数据包在传输过程中丢失或者损坏，目标设备会请求发送方重新发送数据包。
总结起来，GPRS的工作原理是通过将数据分组并使用分组交换技术，将数据包通过GPRS网络传输到目标设备。
这种分组交换的方式使得GPRS能够高效地利用网络资源，实现快速、可靠的数据传输。
GPRS的工作原理为挪移设备提供了连接互联网的能力，使得用户可以随时随地访问互联网服务。
GPRS数据传输设计(三)GPRS原理
GPRS数据传输设计（三）GPRS原理2数据传输设计（2.3 GPRS数据业务接入及分组传送过程2.3.1 连接阶段MS在能够向相应主机发送数据之前，它必须首先在物理层上与GPRS网络建立连接，其次必须与某个SGSN建立连接，以使GPRS网络能够管理MS，再次通过SGSN在GGSN 中注册，以获得MS的PDP地址并建立分组传送的路由。
以上三步分别称为物理连接、GMM 连接和SM连接。
1.物理连接物理连接是在MS和BSS之间建立的RLC/MAC层的连接。
在这个过程中，移动台需要发起分组信道请求，以获得进行分组数据传输所需要的上行和下行链路。
•分组上行链路分配首先移动台在PRACH信道上发送分组信道请求，信息包括：接入类型（一阶段还是二阶段接入）、标识比特（随机比特、优先级比特）等。
BSS在接收到分组信道请求后，在PAGCH信道上利用实时分配消息做出应答，应答消息中包括了分配给移动台的一个唯一数据块。
移动台在接收到分组实时分配消息后，就能在已分配给自己的PACCH信道上发送分组资源请求，该请求信息包括：移动台的无线通信容量、用户数据字节数、LLC-PDU 类型、临时逻辑链路号（TLLI）以及RLC模式（应答还是无应答）等。
BSS根据收到的这些信息，在PDCH上发送无线资源分配消息对资源请求做出回应，该回应作为移动台的PACCH上分组上行链路分配消息中的临时块流。
该消息包括：记录全部的射频信道数目的参数、所有时隙的数目、临时块流（TBF）的开始时间、临时块流标识（TBFI）、时间超前（TA）、信道编码方案（CS1、CS2、CS3、CS4）、竞争机制中的临时逻辑链路号等。
除此之外，如果使用静态分配，还包括分配位图以及下行控制时隙等，如果使用动态分配，则还包含上行链路状态标识（USF）等。
经过这些交互后，移动台就获得了用于上行传输分组数据的无线资源。
在GPRS中，一个移动台进行一次分组传输最多分到8个PDCH信道，但是也可能8个移动台复用同一个PDCH信道。
gm65模块手册
gm65模块手册目录一、产品概述二、产品特点三、技术参数四、应用场景五、硬件设计及接口说明六、软件开发及应用案例七、常见问题解决及技术支持一、产品概述GM65模块是一款基于GSM/GPRS技术的无线通信模块，广泛应用于物联网、智能家居、智能健康、车载导航等领域。
该模块采用高性能处理器和先进的通信技术，能够实现稳定可靠的数据传输和通信连接。
二、产品特点1. 支持GSM/GPRS网络，具有良好的通信覆盖范围，适用于全球范围内的通信需求；2. 内置高性能处理器，支持多种数据处理和通信协议；3. 支持多种数据传输方式，包括TCP/IP、UDP、HTTP等；4. 提供丰富的应用接口和开发工具，方便用户自定义开发；5. 提供稳定可靠的通信连接，确保数据传输的安全性和稳定性；6. 小巧轻便的设计，易于集成到各种设备中。
三、技术参数1. 通信网络：GSM/GPRS2. 工作频率：850/900/1800/1900MHz3. 数据传输速率：GPRS Class 104. 接口：UART、USB、SPI、I2C5. 电源电压：3.4V～4.2V6. 工作温度：-30℃～+80℃7. 尺寸：25mm * 35mm * 3mm四、应用场景1. 物联网应用：GM65模块可以广泛应用于智能家居、智能健康、工业监控等物联网领域，实现设备间的数据交换和互联互通；2. 车载导航：GM65模块可以作为车载导航系统的通信模块，实现车辆与导航服务的数据交互和通信连接；3. 远程监控：GM65模块可以用于远程监控系统，实现对设备状态和数据的实时监控和管理。
五、硬件设计及接口说明1. 电源接口：GM65模块采用3.4V～4.2V的电压供电，可通过电源接口连接电源；2. 通信接口：GM65模块提供UART、USB、SPI、I2C接口，用于和外部设备进行数据通信；3. 天线接口：GM65模块提供外接天线接口，用于增强通信信号覆盖范围；4. SIM卡接口：GM65模块提供SIM卡接口，用于插入SIM卡以访问GSM/GPRS网络。
毕业设计162苏州科技学院基于GPRS无线网络的数据监控采集终端的实现原理和实现设计
苏州科技学院毕业论文摘要本课题主要研究基于GPRS无线网络的数据监控采集终端的实现原理和实现方法，其目标是将基于ARM7内核的嵌入式系统和GPRS网络结合起来，利用GPRS 网络实现无线数据传输。
该系统可以同时实现多路数据的采集，以便对现场环境进行分布式、网络化的采集与监控，可应用于大气与水质环境监测、道路交通监测领域等。
该系统由基于32位ARM7内核的LPC2131MCU、GPRS模块接口、串行通信接口、LCD接口以及A/D模块组成，可以将外部的模拟或数字信号通过GPRS网络发送到中心服务器，同时可以在LCD上显示。
本文首先介绍了嵌入式系统的相关知识，重点说明了本课题中所采用的LPC2131MCU的性能特点。
在详细分析了系统功能需求的基础上，提出了系统的总体设计原则及设计方案。
文章重点阐述了基于32位ARM内核的MCU 硬件系统设计方法，详细介绍了各功能模块的硬件电路和PCB（印刷电路板）的设计过程和调试方法，并对基于μC/OS-II实时操作系统（RTOS）的软件系统设计方法也作了必要的介绍。
最后，总结了本文的主要研究工作，并结合当今信息产业的先进技术对该平台做了展望。
关键词: 嵌入式系统; ARM; GPRS； C/OS-IIIABSTRACTThe thesis mainly discusses the implementation principle and method of data acquisition and supervision terminal based on GPRS wireless network. It aims to utilize the embedded system, which is based on ARM7 core, and GPRS network to realize wireless data transmission. The system may collect multi-channel data so that it can acquire and monitor the environment parameters distributedly. Then the system can be applied to atmosphere and water quality monitoring and traffic supervising etc.The system is composed of the LPC2131 MCU using 32-bit ARM7 core, GPRS module interface, COM port, LCD and A/D module. The external analog signals or digital signals will be sent to center server by GPRS network, and also be displayed on the LCD.The paper first summarizes the relevant knowledge of the embedded system, with the mainly introduction of the function of LPC2131 MCU used in this design. After analyzing the functional requirement of this system in detail, the total principle and the plans of the system have been brought forward. Then the paper presents the hardware design plans of the MCU, and analyzes the design of the circuit and PCB in every functional module detailedly. The software design based on μC/OS- II real-time operating system(RTOS) is also be introduced. Finally, the paper summarizes the main research work, and makes a prospect of the developing platform with the advanced technology of information industry.Key Words: Embedded System; ARM；GPRS；μC/OS-IIII目录第1章绪论 (1)1.1 核心器件的选型 (1)1.2 LPC2131的发展及特性 (2)第2章系统硬件平台设计 (5)2.1 外围电路组成结构 (5)2.2 电源电路 (6)2.3 系统时钟电路 (6)2.4 复位电路 (7)2.5 JTAG接口 (8)2.6 串口及GPRS接口电路 (9)2.7 LCD显示屏电路 (10)2.8 ADC电路 (11)2.9 GPRS无线模块 (12)第3章 PCB设计 (14)3.1 EDA软件 (14)3.2 制图规范步骤 (14)3.3 原理图的绘制 (16)3.4 PCB板图的绘制 (16)3.4.1 元器件的封装 (17)3.4.2 元器件的布局 (17)3.4.3 PCB的布线 (18)第4章系统调试 (20)4.1 电源部分、JTAG口、复位部件、系统时钟验证 (20)4.2 串口及GPRS接口电路调试 (21)4.3 A/D转换测量电路 (22)4.4 LCD显示测试 (22)4.5 调试中的问题及解决对策 (25)第5章总结及展望 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 A (30)附录 B 中文译文 (33)附录 C 英文原文 (41)I第1章绪论嵌入式系统一般指非PC 系统，它是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁减，适应对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
基于GPRS的数据传输终端设计及实现方式
３ ． ３ Ｖ
系统功 能模块 初姑 化
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开全局 中断
ｌ清 ｗ ａ ｔ ｃ ｈ Ｄ 。 ｚ ｇ ｌ
ｌ
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模式检测：＠４ ＂ ／ Ｇ Ｐ Ｉ ： Ｌ Ｓ ／ Ｓ Ｍ Ｓ
ｌ Ｉ
命 令 接 收 Ｉ Ｉ 检 测 是 否 在 线Ｉ Ｉ Ｍ ‘ ） Ｄ Ｅ Ｍ 初 始 甜
份鉴权和 客户 信息 加密算 法 的全过 程 。
三 、嵌入式 微 处理器 ｆ 一） Ａ Ｒ Ｍ 处理 器体 系结构
Ａ Ｒ Ｍ 系列 处 理 器 是低 功耗 的 ３ ２位 Ｒ Ｉ Ｓ Ｃ处 理 器 ，支持 １ ６位 的 Ｔ ｈ ｕ ｍ ｂ指 令集 ，使 用 Ｔ ｈｕ ｂ ｍ 指令集可 以以 １ ６位 的系 统 开 销 得 到 ３ ２位 的系
／ 、 ｌ ０＼
／ ６ ｒ ＂ Ｎ
Ｕ 、
功能有：Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ数据传输 、短消息 、参数 设置和查询三种工作模式 。
（ 二） 系统 的 硬 件 方 框 图
２
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厂 ＿ 、
圜
一 寓 圈
统性 能。
（ 二） Ａ Ｄ Ｓ编译 器 简介
Ａ Ｄ Ｓ是 一 个 使 用 方 便 的集 成 开 发 环 境 ，囊 括 了一 系列 的应 用 ，并 有 相 关 的文 档 和 实 例 的
翠
前台中断流程 图：
支 持 。可 以用 Ａ Ｄ Ｓ来 开 发 、编译 、调试 采 用 包 括Ｃ 、Ｃ ＋ ＋ 和 Ａ Ｒ Ｍ 汇 编 语 言 编 写 的程 序 。本 课
接 的方 式 受 到很 大 的局 限 ， 因此 通 过 无 线 连 接 成 为 现代 工 业 品 的迫 切 需求 。 本 设 计 采 用 的是 基 于 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ的 微 控
GPRS无线通信模块MC351及其外围电路设计
２ 外 围应 用 电路
ＭＣ ５ 模块 的正常 运行需 要 相应 ３ｉ
的外围电路与其配合 。ＭＣ ５ 共有 ４ ３ｉ ０
个引脚 ， 通过 Ｚ Ｆ连接器分别与 电源 电 Ｉ
路、 启动与关机 电路 、 数据通信 电路 、 语 音通信 电路 、 Ｉ 卡 电路 、 ＳＭ 指示灯 电路
等连接 。
摘
要： 介绍了 Ｓ ｍ ｎ 公 司的 Ｇ Ｒ 模 块 ＭＣ５ 、 Ａ Ｉ ｉ ｅｓ ｅ ＰＳ ３ ＩＭ Ｘ Ｍ公 司 的电平 转换 芯片 Ｍ Ｘ ２８ 以及 Ａ ３３ ，
由其组成的移动终端， 给出了相应的硬件电路， 对具体的电路进行了简要的分析， 指出了实际设计中出
现 的问题 和解决办 法。
收稿 日期 ： ０ —１ —１ ２ ５ １ ５ ０ 作者简介 ： 曲广强（９７ ． ． １７ 一）男 山东青岛人 ， 东北 电力大学信息工 程学 院研究 生 。 主要从事嵌入式 系统方面的研究
维普资讯
东北 电力大学 学报
第 ２ 卷 ６
接口六部分组成。作为 Ｍ ３ｉ Ｃ ５ 的核心 ， 基带处理器 主要处理 Ｇ Ｍ终端 内的语音 、 Ｓ 数据信号 ， 并涵盖 了 蜂窝射频设备 中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件 电路的前提下 ， 可支持 Ｆ 、 Ｒ和 Ｅ Ｒ ＲＨ Ｆ 语音信道编码。具体结构可参考图 １ 。
Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅＥ ｉ ｏ ａｕａ ｉ ｃ ｄｔ ｎ Ｓ ｅ ｉ
文 章编 号 ：０ ５—２ ９ （ ０ ６０ １０ ９ ２ ２０ ）２—０ ７ ０ ９—０ ４
ＧＰ Ｓ无 线 通 信 模 块 ＭＣ ５ 及 其外 围 电路 设 计 Ｒ ３１
曲广强 ， 李 丹 ， 常国权
（ 东北 电力大学 信息 工程学院 ． 吉林 吉林 １２１ ） ３０ ２
GPRS无线通信系统设计方案
GPRS无线通信系统设计方案引言近年来,通信技术与网络技术的迅速进展,特别是无线通信技术的进展,使得电力系统的自动化程度进一步提高。
GSM网络出现后，技术人员很快把GSM模块嵌入到各类仪表仪器中，如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统与用电负荷监控等，从而使这些仪表仪器具有远程通信功能。
GPRS是在现有GSM系统上进展出来的一种新的数据承载业务,支持TCP/IP协议，能够与分组数据网（Internet等）直接互通。
GPRS无线传输系统的应用范围非常广泛，几乎能够涵盖所有的中低业务与低速率的数据传输，特别适合突发的小流量数据传输业务。
本文设计的GPRS无线通信模块，内嵌了TCP/IP协议，使用工业级的GPRS模块，适用于单片机数据采集传输系统没有TCP/IP协议栈，但使用串口通信的情况。
1 GPRS通信原理及应用特点1.1 GPRS简介GPRS是通用无线分组业务（General Packet Radio System）的缩写，是介于第二代与第三代之间的一种技术，通常称之2.5G。
GPRS使用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则与相同的TDMA帧结构。
因此，在GSM系统的基础上构建GPRS系统时，GSM系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动，只需作软件升级。
有了GPRS，用户的呼叫建立时间大大缩短，几乎能够做到“永远在线”。
此外，GPRS是以营运商传输的数据量而不是连接时间为基准来计费，从而令每个用户的服务成本更低。
1.2 基本工作原理GPRS是在原有的基于电路交换（CSD）方式的GSM网络上引入两个新的网络节点：GPRS服务支持节点(SGSN)与网关支持节点（GGSN）。
SGSN与MSC在同一等级水平，并跟踪单个MS的存储单元实现安全功能与接入操纵，并通过帧中继连接到基站系统。
GGSN支持与外部分组交换网的互通，并经由基于IP的GPRS骨干网与SGSN连通。
图1给出了GPRS与Internet连接原理框图。
基于GPRS网络的数据无线传输接口实现
７４
计
算 机 与
网 络 创 新
生 活
基 于 ＧＰ Ｓ网络 的数据 无线传 输接 口实现 Ｒ
田 羿
（ 北 电力 大学 华
河 北 保 定 ０ １０） ７ ００
【 要】本文介绍 了 Ｇ Ｒ 无线数据通信 的工作原理及应用 Ｇ Ｒ 技 术进行 无线通信 的设计 方案 、软硬件 的实现 。嵌入 式 摘 ＰＳ ＰＳ
另 外 ，嵌 入 式 ＧＰ Ｒｓ无线 通 信 模 块 采 用透 明 的数 据 传 输 与 协议 转 换
．
很 适 合
内 部 节 点 简 化 抽 象 为 Ｇｐ Ｒｓ网络 ，把 ＧＰ Ｒｓ内部 协 议 及 Ｉ Ｎ一
参 考 文 献
Ｔ ＲＮＥ Ｅ Ｔ网关协议简化抽象为 Ｇ Ｒｓ网关协议 。 Ｐ
系统 组 件 与 构 成 ： （） 源 部 分 １电 部 分是 关系 到 ｃ ９ 和 Ａ Ｍｓ １ ＲＭ 能 否 正 常 工 作 的 关
Ｇ Ｒ 无线通信技术为数据传输业务提供 了 大的便 利 ， ＰＳ 极 缩短 了应用 系统 的开发 周期， 小 了开发难 度和风险 ， 减 具有很 高的市场
应 用前景。 【 关键词】 Ｐ Ｓ Ｔ命令集 ＧＲ Ａ Ｔ Ｐ Ｉ 嵌入 式 Ｃ／Ｐ
文 章 编 号 ：０ ８ １ ３ （ ０ １ ２ － ４ ２ １ ０ — ７ ９ ２ １ ）２ ７ －
情 况 下 由于 网络 条件 等 一 些 外 来 因 素 的影 响 ，在 国 内表 现 并 不如 Ｇ １Ｓ理 想 。所 以还 是 考 虑 接 入 到 Ｇ ｔ ＰＬ ＰＬ Ｓ网络 。 ＧＰ ＲＳ无 线 数 据 传 输 系统 应 用 范 围相 当 广 泛 ，几 乎 所 有 中低 速 率 的数 据 传 输 业 务 都 可 以 应 用 ，如 城 市 配 电 网络 自动
基于GPRS无线模块的数据集中器设计
Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ无线模块 ； 集 中器 ； 无线抄表
０ 引 言
集 中器的主要 作用是连接 下行 电表终端 或采集器
户用 电信息采集终端 远程通信模块 的接 口、 功能要求 ， 以及 Ａ Ｔ命令集 。
进行 数据采集 ， 并将数 据经过 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ网络传输 给主站 ， 或 将 主 站 下 发 的命 令 转 发 给 下 行 电表 。集 中 器 的 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 模 块经过 与 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ网络进行握 手 、 认证 、 协商后 ， 得 到一 个 Ｉ Ｐ地 址 ， 集 中器将 采集 到 的数 据进 行提取 、 处理 后 ， 封装 到 Ｕ Ｄ Ｐ或 Ｔ Ｃ Ｐ数据 包 的数据域 中 ， 然 后 将Ｕ Ｄ Ｐ或 Ｔ Ｃ Ｐ数据 包嵌 入 到 Ｐ Ｐ Ｐ中 ， 最 终在 Ｐ Ｐ Ｐ链 路上进行仪 表数据传输 。随着 ３ Ｇ ／ ４ Ｇ技 术的 日渐成熟
黄海燕
（ 惠州中城电子科技有限公司 ， 惠州 ５ １ ６ ０ ０ ６ ） 摘要 ：
随着 ３ Ｇ ／ ４ Ｇ网络 的大 面积覆盖 和无线技 术 的 日益成熟 ， 国家对 智能 电网的大力推 进可 以利用 现有 的 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ网络技
术， 基于 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ网络 的无线抄表方式 已逐 步成为智能 电网中对 电表数据采集传输 的主要发展趋势。基于对智能 电表 的无线 传输 和 自动Байду номын сангаас表技术 的研究 ， 简单 介绍 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ无线数据传输 的特点 ， 阐述集中器的电路模块 设计 ， 简单介绍集
Ｉ Ｐ Ｃ Ｐ配置 选项 商 ， 协商通 过 最 终连 接成功 ， Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ
终 端获得 一 个 ｌ ｌ 地址 ， Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ终端 使川 陔 Ｉ Ｐ ｔ Ｓ Ｊ Ｅ 将 数 据 包 封 装好 通 过 Ｐ Ｐ Ｐ链路 — 站进 行 通信 Ｉ ｌ ｛ 丁
GPRS的工作原理
GPRS的工作原理GPRS（全局无线分组交换服务）是一种移动通信技术，它基于分组交换的原理，为移动设备提供无线数据传输服务。
GPRS的工作原理涉及到移动设备、基站子系统（BSS）、网络和互联网等多个组成部分。
首先，移动设备需要具备GPRS功能，例如智能手机、平板电脑等。
这些设备通过无线信号与基站子系统进行通信。
基站子系统由基站控制器（BSC）和传输网关（SGSN）组成。
BSC负责管理多个基站，并控制数据的传输和路由。
SGSN负责处理移动设备的注册、身份验证和数据传输。
当移动设备需要进行数据传输时，它会与最近的基站建立连接。
移动设备发送数据请求到基站，然后基站将数据传输到BSC。
BSC将数据转发给SGSN，SGSN 负责将数据传输到核心网络。
核心网络由GPRS支持节点（GGSN）和服务支持节点（SGSN）组成。
GGSN负责与互联网进行连接，而SGSN负责处理移动设备的位置更新和数据传输。
在核心网络中，GGSN将数据路由到相应的目的地，例如互联网、企业内部网络等。
目的地收到数据后，会将响应数据通过核心网络、SGSN、BSC和基站传输回移动设备。
移动设备接收到数据后，可以进行相应的处理，例如显示网页、发送电子邮件等。
GPRS的工作原理基于分组交换的概念。
数据被分割成小的数据包，每个数据包都带有地址信息和校验位。
这些数据包通过无线信道进行传输，并在目的地重新组装成完整的数据。
与传统的电路交换技术相比，GPRS的分组交换可以更高效地利用网络资源，提供更快的数据传输速度。
此外，GPRS还支持多个用户同时共享网络资源。
它使用一种称为时分多址（TDMA）的技术，将时间分割成多个时隙，不同用户在不同的时隙中传输数据。
这种技术使得多个用户可以同时使用网络，提高了网络的容量和效率。
总之，GPRS是一种基于分组交换的移动通信技术，通过无线信道将数据分割成小的数据包进行传输。
它利用基站子系统和核心网络的组合，提供快速、高效的数据传输服务。
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基于GPRS的无线通信模块的原理及设计
[摘要] 文章给出了一种利用GPRS技术进行无线通信的模块原理及设计。
从而使传统的串口通讯扩展为GPRS无线网络通讯,实现串口设备的快速无线联网。
[关键词] 无线通信模块GPRSGSMRS232TCP/IP微控制器(MCU)
一、引言
如今通信技术、电子技术飞速进步,智能化建设不断发展,越来越多的设备都有了联网的需求。
并且有大量的数据需要即时传输,很多场合有线连接的方式已经不能满足人们的需要,而无线接入方式具有方便、快捷和廉价的特点。
弥补了有线方式的不足。
GPRS网络以其覆盖面广泛,可持续利用和开发的优点,为无线接入产品提供了一个广阔的平台。
GPRS(GeneralPacketRadioService),也叫通用分组无线业务,是在现有的GSM 移动通信系统基础之上发展起来的一种移动分组数据业务。
GPRS通过在GSM 数字移动通信网络中引入分组交换功能实体,以支持采用分组方式进行的数据传输。
GPRS系统可以看作是对原有的GSM电路交换系统进行的业务扩充,以满足用户利用移动终端接入Internet或其它分组数据网络的需求。
如下内容给出了一种基GPRS的无线通信模块的设计方案,该模块变传统的串口通讯为GPRS无线接入。
实现串口设备的快速无线上网,可以方便地使采集设备与控制设备或计算机连接,完成数据的GSM网络的无线接入和Internet传输。
为需要无线接入网络的设备提供了一个解决方案。
二、模块工作原理
1.GPRS网络原理
GSM—GPRS通过在原GSM网络基础上增加一系列功能实体来实现对分组数据的传输。
新增功能实体和软件升级后的原GSM功能实体组成GSM-GPRS 网络,作为独立的网络实体完成GPRS数据业务,原GSM网络则完成电路业务。
GPRS网络与GSM原网络通过一系列的接口协议共同完成对移动台的移动性管理功能。
GPRS新增如下功能实体:
服务GPRS支持节点(SGSN.Serving GPRSSupportNode)其功能为处理话务、路由寻址、手机移动性管理、鉴权和加密、计费和统计。
网关GPRS支持节点(GGSN GatewayGPRSSupportNode ),其功能为GPRS话
务处理、与外部IP数据网络的接口、安全策略计费和统计。
此外还有点对多点数据服务中心等。
同时,对原有的一系列功能实体进行软件升级。
GPRS的特点:可利用成熟的GSM网络平滑过渡投资小;灵活的计费方式可按流量时间服务等级等;与现有的GSM网络并存互不干扰;快速接入;利用IP与外部分组数据网互联。
2.无线通信模块工作原理
无线通信模块要与Internet交互的数据先通过GPRS模块与当地GSM基站中的GPRS业务节点进行无线通信,并进入GPRS网络。
然后通过GPRS网关与Internet进行数据交互。
三、模块的硬件设计
无线模块主要由微控制器(MCU)和GPRS模块组成。
MCU选用意法半导体(ST)公司的STM32系列微控制器中的STM32F103VET6。
GPRS模块选用SKYWORKS公司的ZTG20l,通过RS232串口与微控制器连接。
1.微控制器STM32F1O3VET6
意法半导体(ST)公司的STM32系列32位闪存微控制器使用Cortex—M3内核。
Cortex—M3在系统结构上的增强。
让STM32受益无穷Thumb-2指令集带来了更高的指令效率和更强的性能;通过紧耦合的嵌套矢量中断控制器。
对中断事件的响应比以往更迅速,所有这些又都融入了业界领先的低耗水准。
STM32F103VET6的工作频率为72MHz。
片上集成了高速存储器(Flash为512KB,SR AM为64KB)和通过APB总线连接的丰富和增强的外设和I/O。
所有的设备都提供标准的通信接口(两个I2C接口,3个SPI接口和5个USART接口)。
片上还带有两个l2位的ADC、一个12位的双通道DAC、11个16位计时器。
2.GPRS模块ZTG2O1
SKYWORKS公司的ZTG201采用SKYWORKS的射频解决方案(RF),接收器灵敏度:-108dBm,支持CMUX、支持SMS收发和GPRS同时在线,内置TCP/IP协议栈,能够满足GPRS模块的要求。
四、模块的软件设计
1.模块协议体系结构
无线通信模块的协议体系结构
物理层:在对GPRS模块进行参数设置后,微控制器利用AT指令通过GPRS 模块拨号,AT指令格式表示从串口发送的所有数据都发送给了GPRS模块。
正确反馈及应答后,一条物理通道即GPRS信道就在GPRS模块和GPRS网络之间建立起来。
数据链路层:PPP帧格式表示从串口发送的所有数据都透明的发送给了GGSN。
PPP协议将原始的GPRS物理层连接改造成无差错的数据链路,模块将远程登录Internet,并得到GPRS网关分配的IP地址。
网络层:利用IP协议作为网络层协议,经过IP路由选择,可以实现模块与连在Internet的终端进行数据交换。
传输层:选择TCP作为传输层协议,为数据传输提供可靠的面向连接服务。
2.微控制器(MCU)主控程序
微控制器(MCU)主控程序主要向GPRS模块发送AT指令和等待GPRS模块的反馈信息,从而完成对GPRS模块的设置和测试以及GPRS模块的拨号操作。
首先通过AT指令接口函数测试GPRS模块是否正常,进行必要的初始化设置;接着对接入的网络服务提供商进行连接信息配置:然后进行连接,若能收到对方返回的连接成功信号,MCU就发送一个链路控制协议(LCP)的请求帧,以进入PPP协议协商阶段,协商完成后,拨号就成功了。
此后,数据的发送和接收都是PPP 帧,GPRS工作模式进入无线连接状态,不再响应AT命令,直到断开连接为止。
3.网络通信协议程序
网络通信协议主要是基于GPRS通信PPP协议和精简TCP/IP协议应用程序。
PPP用于在串行链路上封装IP数据包,IP是Internet互连的基础,两者都是必须的。
TCP是网络数据运输层协议,具有较高可靠性和成熟的流量控制。
PPP协议:PPP协商过程是系统接入Internet的关键,由于PPP协商属于request-answer的方式,即用户终端ISP发起请求(request),ISP按照请求内容作回应(answer)。
TCP/IP协议栈:模块TCP协议的所有操作都是基于Socket套接字来完成,当需要建立一个新的连接时,初始化一个新的Socket,连接成功则保存Socket,否则释放Socket。
请求、建立和关闭等过程的进行由套接字Socket中的函数指针调用来实现。
五、总结
本文设计的基于STM32与GPRS的无线通信模块、主要是通过MCU与GPRS模块进行通信。
通过GPR模块使嵌入式系统接人Internet,从而进行网上数据交换。
目前这种技术被广泛的应用无线数据采集,远程监控等领域,具有较高的实际应用价值。