基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的嵌入式系統(tǒng)的研究

　　本方案對處理器性能的要求相對不高，因?yàn)閰f(xié)議棧的工作交給 TCP/IP協(xié)議芯片去完成。 處理器通過調(diào)用協(xié)議棧接口函數(shù)可以較方便地連接上網(wǎng)，繼而再加上 GPRS通訊模塊就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線傳輸。本設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)是開發(fā)時(shí)間短，硬件上是成熟的芯片，運(yùn)行比較穩(wěn)定。但是本方案的缺點(diǎn)是硬件體積會相應(yīng)增大，成本也較大。 方案2:嵌入式操作系統(tǒng)。

　　此方案利用了包含完整 TCP/IP協(xié)議棧的嵌入式操作系統(tǒng)來控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。由于引入了操作系統(tǒng)，因此本方案比較適合于系統(tǒng)資源豐富的高速 16/32位嵌入式系統(tǒng)使用。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖 3所示。

　　本設(shè)計(jì)方案不需要外加TCP/IP協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，所以硬件體積小，成本少。但是開發(fā)時(shí)間長，需要做大規(guī)模的軟件上的工作(比如操作系統(tǒng)的嵌入、TCP/IP協(xié)議棧、PPP協(xié)議的處理等都需要在一個(gè)處理器中完成)，對開發(fā)者要求很高。另外還要做大量的測試。 基于以上兩種方案，GPRS終端相當(dāng)于Modem，用于連接設(shè)備和Internet網(wǎng)絡(luò)。利用GPRS網(wǎng)絡(luò)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的特性，實(shí)現(xiàn)了將設(shè)備接入最大的PDN網(wǎng)絡(luò)Internet。設(shè)備與GPRS終端之間采用串行接口通訊，在GPRS終端連接上網(wǎng)絡(luò)后，設(shè)備即可以通過其來實(shí)現(xiàn)與Internet上的主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，GPRS終端透明收發(fā)數(shù)據(jù)。這種實(shí)現(xiàn)方法類似于使用家用PC做代理接入的方式，只是這里采用了無線方式，網(wǎng)關(guān)改為GPRS終端。

　　 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　基于GSM/GPRS的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)計(jì)的目的是為無線網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用提供一個(gè)簡單實(shí)用的平臺，須在模塊內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在用戶終端和服務(wù)器之間的透明傳輸，使用戶可以方便地應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的無線數(shù)據(jù)傳輸。無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的軟件結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示。

　　本系統(tǒng)中ETR186底層的硬件驅(qū)動已由英創(chuàng)公司做好并提供了豐富的接口，其中COM2口提供給MC35i通信使用，并提供相關(guān)例程演示通過COM2如何和無線模塊進(jìn)行通信。因此該系統(tǒng)軟件部分主要是需要實(shí)現(xiàn)PPP協(xié)議、IP協(xié)議及TCP/UDP協(xié)議，并為應(yīng)用程序提供一個(gè)簡單易用的接口。在此重點(diǎn)介紹TCP/UDP協(xié)議。

　　3.1 TCP/IP協(xié)議介紹TCP/IP協(xié)議集是當(dāng)今使用最廣泛的Internet體系結(jié)構(gòu)，根據(jù)相關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可把TCP/IP

　　協(xié)議集劃分為四個(gè)相對獨(dú)立的層次:網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。

　　網(wǎng)絡(luò)接口層負(fù)責(zé)與物理網(wǎng)絡(luò)的連接，支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的各種接入標(biāo)準(zhǔn)，如.X25分組交換網(wǎng)、DDN、ATM網(wǎng)、以太網(wǎng)(Ethernet)、PPP(Point-to-Point Protocol，點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議)、SLIP等。在本系統(tǒng)中將使用 PPP協(xié)議。