基于gprs的无线通信模块的原理及设计

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1、基于GPRS的无线通信模块的原理及设计一、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X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。GPRSX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X络中引入分组交换功能实体，以支持采用分组方式进

2、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Inter或其它分组数据X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X，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GSMX络的无线接入和Inter传输。为需要无线接入X络的设备提供了一个解决方案。二、模块工作原理1.GPRSX络原理GSM—GPRS通过在原GSMX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-GPRSX络，作为独

3、立的X络实体完成GPRS数据业务，原GSMX络则完成电路业务。GPRSX络与GSM原X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.ServingGPRSSupportNode)其功能为处理话务、路由寻址、移动性管理、鉴权和加密、计费和统计。X关GPRS支持节点(GGSNGateb-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，S

4、RAM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ZTG2O1SKYUX、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

5、GPRS信道就在GPRS模块和GPRSX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Inter，并得到GPRSX关分配的IP地址。X络层：利用IP协议作为X络层协议，经过IP路由选择，可以实现模块与连在Inter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

6、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X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.X络通信协议程序X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Inter互连的基础，两者都是必须的。TCP是X络数据运输层协议，具有较高可靠

7、性和成熟的流量控制。PPP协议：PPP协商过程是系统接入Inter的关键，由于PPP协商属于request-ans32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Inter，从而进行X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。：科学时代2010年5期：杜超昆