gprs的工作原理、主要特點:
引 言
近年來,通訊技術和網路技術的迅速發展,特別是無線通訊技術的發展,使得電力系統的自動化程度進一步提高。gsm網路出現後，技術人員很快把gsm模組嵌入到各種儀表儀器中，如多功能電能表、故障測錄儀、抄表系統和用電負荷監控等，從而使這些儀表儀器具有遠端通訊功能。
gprs是在現有gsm系統上發展出來的一種新的資料承載業務,支援tcp/ip協議，可以與分組資料網（internet等）直接互通。gprs無線傳輸系統的應用範圍非常廣泛，幾乎可以涵蓋所有的中低業務和低速率的資料傳輸，尤其適合突發的小流量資料傳輸業務。
本文設計的gprs無線通訊模組，內嵌了tcp/ip協議，採用工業級的gprs模組，適用於微控制器資料採集傳輸系統沒有tcp/ip協議棧，但使用串列埠通訊的情況。
1 gprs通訊原理及應用特點
1.1 gprs簡介
1.2 基本工作原理
gprs是在原有的基於電路交換（csd）方式的gsm網路上引入兩個新的網路節點： gprs服務支援節點(sgsn)和閘道器支援節點（ggsn）。sgsn和msc在同一等級水平，並跟蹤單個ms的儲存單元實現安全功能和接入控制，並通過幀中繼連線到基站系統。ggsn支援與外部分組交換網的互通，並經由基於ip的gprs骨幹網和sgsn連通。圖1給出了gprs與internet連線原理框圖。
gprs終端通過介面從客戶系統取得資料，處理後的gprs分組資料傳送到gsm基站。分組資料經sgsn封裝後，sgsn通過gprs骨幹網與閘道器支援接點ggsn進行通訊。ggsn對分組資料進行相應的處理，再傳送到目的網路，如internet或x.25網路。
若分組資料是傳送到另乙個gprs終端，則資料由gprs骨幹網傳送到sgsn，再經bss傳送到gprs終端。
2 嵌入式gprs通訊系統的實現
2.1 gprs模組的硬體設計
嵌入式gprs無線通訊模組主要由嵌入tcp/ip的微控制器（msc1210y5）、gprs模組、sim卡座、外部介面和擴充套件資料儲存器等部分組成。圖2是系統的硬體框圖。
msc1210控制gprs模組接收和傳送資訊，通過標準rs232串列埠和外部控制器（比如資料採集端）進行資料通訊。用軟體實現中斷，完成資料的**。
2.1.1 微控制器模組
微控制器採用美國德州儀器公司最新推出的基於8051核心的msc1210y5。該晶元具有很強的資料處理能力，時鐘頻率為33 mhz，指令執行速度實際上與執行在99 mhz時鐘頻率下的標準8051核心相當。32 kb flash程式儲存器，256 b內部ram和1024 b片上sram，2 kb啟動rom，支援序列和並行的在系統程式設計。雙資料指標dptr0和dptr1可加快資料塊的移動速度。
其主要實現過程如下：
② 通過串列埠0擴充套件max232標準串列埠和外部控制器（例如資料採集端）連線，外部控制器端接出標準串列埠，按照約好的協議可很容易利用本設計的控制器進行通訊。
③ 復用p1.2和p1.3，也就是串列埠1分別和gprs模組的txd0和rxd0連線，p1口的其他6個埠分別接到gprs模組對應的剩餘rs232通訊口，通過軟體置位完成對mc35的初始化和控制gprs模組的收發資料。
2.1.2 擴充套件資料儲存器部分
msc1210的flash儲存器可全部作為flash程式儲存器，也可以全部作為資料flash程式。因為要嵌入實時作業系統和網路協議，需要一定的空間，因此將其全部用作程式儲存器，而通過74hc573作為位址鎖存器，擴充套件6264作為外部資料儲存器，8 kb的資料儲存空間足夠程式正常執行。
圖3給出了msc1210與資料儲存器之間的硬體連線圖。
2.1.3 gprs無線數傳模組
gprs無線模組作為終端的無線收發模組，把從微控制器傳送過來的ip包或基站傳來的分組資料進行相應的處理後再**。
gprs模組採用德國simens公司生產的mc35模組。mc35模組主要由射頻天線、內部flash、sram、gsm基帶處理器、匹配電源和乙個40腳的zif插座組成。gsm基帶處理器是核心部件，其作用相當於乙個協議處理器，用來處理外部系統通過串列埠傳送at指令。射頻天線部分主要實現訊號的調製和解調，以及外部射頻訊號與內部基帶處理器之間的訊號轉換。匹配電源為處理器基射頻部分提供所需的電源。mc35外圍電路如圖4所示。
as2815將外部電壓轉換成3.3 v工作電壓。
gprs的工作原理、主要特點
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