一種短信收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

70 50 91 31 21 25H：短信息發(fā)送時間（SCTS），07年05月19日13時12分52秒；

23H：發(fā)送時間對應的時區(qū)；

04H：短信長度（TP-UDL），實際長度4個字節(jié)；

4F 60 59 7DH：用戶信息（TP-UD） ，“你好”的Unicode編碼。

4.系統(tǒng)組成

4.1硬件組成

系統(tǒng)由嵌入式Linux系統(tǒng)和西門子MC35模塊通過串行接口三線制連接而構(gòu)成， MC35模塊通過串口1與嵌入式系統(tǒng)相連，嵌入式系統(tǒng)配置包括50MHz 主頻的MPC860 32位處理器，16M SDRAM內(nèi)存，2個RS232，操作系統(tǒng)采用嵌入式Linux for PowerPC。MC35模塊由GSM基帶處理器、電源專用集成電路、射頻電路和閃速存儲器等部分組成，負責處理GSM蜂窩設(shè)備中的音頻、數(shù)據(jù)信號，內(nèi)嵌的軟件部分執(zhí)行應用接口和所有GSM協(xié)議棧的功能。GSM 是Global SySTem of Mobile communication（全球移動通訊系統(tǒng)）的英文縮寫，是當前應用最為廣泛的移動電話標準。全球超過200個國家和地區(qū)超過10億人正在使用GSM電話。所有用戶可以在簽署了漫游協(xié)定移動電話運營商之間自由漫游。 GSM 較之它以前的標準最大的不同是它的信令和語音信道都是數(shù)字式的，因此GSM被看作是 第二代 （2G）移動電話系統(tǒng)。 這說明數(shù)字通訊從很早就已經(jīng)構(gòu)建到系統(tǒng)中。GSM是一個當前由3GPP開發(fā)的開放標準。

4.2libcssl函數(shù)庫

為了實現(xiàn)短信收發(fā)，需要在嵌入式Linux下通過串口發(fā)送一系列的AT指令。串行通信是計算機與其它設(shè)備通信的常用方法，在本系統(tǒng)中采用一個基于Linux的串行通信函數(shù)庫libcssl，可實現(xiàn)串行接口的異步事件驅(qū)動并發(fā)。采用該方法，用戶只要在服務器和數(shù)據(jù)源之間建立異步連接，編寫數(shù)據(jù)處理函數(shù)，而對數(shù)據(jù)源事件的監(jiān)測、數(shù)據(jù)讀取、多事件的處理等操作是由操作系統(tǒng)內(nèi)部完成的，因而，很大程度上簡化了編程者的工作，同時保證了較高的資源利用率。

libcssl函數(shù)庫提供給用戶多種基于事件驅(qū)動方式的串行接口函數(shù)。其主要的函數(shù)有4類，分別進行串口初始化、收發(fā)數(shù)據(jù)、錯誤信息和結(jié)束串口操作。在使用某個串口之前，應調(diào)用初始化函數(shù)，為其設(shè)定相應的參數(shù)，使得收發(fā)雙方遵循相同的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，同時通過初始化操作，為串口數(shù)據(jù)源和采集服務器之間建立異步連接，分配采集句柄。當數(shù)據(jù)源通過串口向嵌入式系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)時，該數(shù)據(jù)會被送入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，并通過該數(shù)據(jù)源的采集句柄訪問該串口的事件回調(diào)函數(shù)，在該函數(shù)中完成數(shù)據(jù)的處理。相關(guān)的函數(shù)如表2所示。

表2 libcssl函數(shù)庫中的主要函數(shù)

4.3軟件設(shè)計

使用了異步事件驅(qū)動函數(shù)庫，程序設(shè)計簡單而容易實現(xiàn)，程序主要由2部分組成，即主程序設(shè)計和回調(diào)函數(shù)程序設(shè)計，主程序只需做初始化和發(fā)送短信，其余功能都放在回調(diào)函數(shù)中完成。

在主程序中，各變量賦初值，調(diào)用cssl_open函數(shù)打開串口，設(shè)定的參數(shù)為采用串口1，即嵌入式Linux的ttyS0設(shè)備，波特率9600bps，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無奇偶校驗，無數(shù)據(jù)流控制，定義串口接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)輸入時，回調(diào)函數(shù)為callback函數(shù)，該函數(shù)對數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)進行分析處理。通過發(fā)送AT+CMGF=0指令定義短信模式為PDU模式，并判斷是否有短信需要發(fā)送。

回調(diào)函數(shù)中首先讀取輸入緩沖區(qū)內(nèi)容，根據(jù)對標志和緩沖區(qū)內(nèi)容的判斷，可以得知回調(diào)事件是由哪個事件引起，分別加以處理，由于每次向GSM模塊發(fā)送AT指令后，模塊會發(fā)送OK或ERROR等響應表示操作成功或失敗，所以在回調(diào)函數(shù)中一個很重要的功能就是判斷AT指令是否發(fā)送成功，為了區(qū)分不同AT指令的響應，程序中采用狀態(tài)標志，表征系統(tǒng)發(fā)送AT指令的類型。在收到新短信后，需要提取短信發(fā)送方電話號碼、短信發(fā)送時間和短信內(nèi)容等相關(guān)信息，并加以存儲，提取的依據(jù)就是短信接收PDU字符串的編碼格式。相關(guān)的流程圖如圖2和圖3所示。

圖2 主程序流程圖

5.結(jié)論

本文的創(chuàng)新之處在于提供了嵌入式Linux下GSM模塊的短信收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計方法，程序設(shè)計中利用串行接口驅(qū)動函數(shù)庫libcssl，以串口I/O事件驅(qū)動設(shè)備的數(shù)據(jù)采集。短信收發(fā)采用PDU模式，能夠處理中文、英文和中英文短信。異步事件驅(qū)動的架構(gòu)可以提高系統(tǒng)并發(fā)處理性能，程序能夠執(zhí)行多個異步操作而不調(diào)用阻塞線程，降低系統(tǒng)開銷。嵌入式系統(tǒng)加GSM模塊的系統(tǒng)組成體積小巧，非常適合于偏遠地區(qū)或移動的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。