基于ARM和GPRS的無線傳輸與接收

引言
近年來，無線通信技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，GPRS (General Packet Radio System)通用無線分組網(wǎng)絡(luò)就是一種比較流行的無線通信網(wǎng)絡(luò)。
GPRS網(wǎng)絡(luò)具有覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)傳輸速度快、通信質(zhì)量高、永遠在線和可按流量計費等優(yōu)點。
本傳輸方案采用的是西門子GPRS無線通信模塊MC35i，該模塊支持標準的AT指令集，但并沒有嵌入TCP／IP協(xié)議，不過系統(tǒng)采用的linux操作系統(tǒng)里面帶有完整的TCP／IP協(xié)議棧以及PPP協(xié)議，它不但減少了軟件系統(tǒng)的復雜度，也增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這樣，本方案就可用于不同的場合，只要設(shè)計相應(yīng)的上層軟件處理系統(tǒng)即可。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計
該系統(tǒng)主要由GPRS通訊模塊和控制模塊兩部分組成，并采用嵌入式系統(tǒng)來設(shè)計GPRS終端。該嵌入式系統(tǒng)由硬件和應(yīng)用軟件組成，其架構(gòu)可分為微處理器、內(nèi)存、輸入輸出、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等五部分。系統(tǒng)的硬件由微處理器、GPRS模塊、SIM卡座、外部接口和擴展數(shù)據(jù)存儲器等部分組成。微處理器可控制GPRS模塊的信息接收和發(fā)送，以通過標準RS232串口和外部控制器進行數(shù)據(jù)通訊，其系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
本系統(tǒng)硬件主要是以ARM為開發(fā)平臺，以西門子公司的MC39i模塊作為GPRS發(fā)送模塊，從而使系統(tǒng)快速完成發(fā)送工作。
2．1 嵌入式微處理器單元
本硬件平臺的CPU采用Samsung的基于ARM920T內(nèi)核的S3C2410微處理器，S3C2410是采用0．18μm工藝制造的32位微控制器，該處理器擁有獨立的16 KB指令Cache及16 KB數(shù)據(jù)Cache和MMU，并可支持TFT的LCD控制器、NAND閃存控制器、3路UART、4路DMA、4路帶PWM的定時器、I／O 口、RTC、8路10位ADC、Touch Screen接口、IIC-BUS接口、IIS-BUS接口、2個USB主機、1個USB設(shè)備、SD主機和MMC接口和2路SPI。S3C2410處理器最高可運行在203MHz頻率下。另外，通過提供一系列完整的系列外圍設(shè)備，S3C2410X可大大減少整個系統(tǒng)的成本，消除了為系統(tǒng)配置額外器件的需要。
2．2 GPRS模塊MC35i
MC35i是西門子公司最近推出的新一代雙頻GSM／GPRS通訊模塊的無鉛產(chǎn)品，它簡潔的封裝是很多應(yīng)用系統(tǒng)中無線高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦硐虢鉀Q方案，可進行數(shù)據(jù)、語音、SMS和FAX各個方面的應(yīng)用，且功耗低。它為用戶提供了永遠在線、高速度、更簡單的移動數(shù)據(jù)通信接入手段。 MC35i具有豐富的AT指令，而且功能強大，操作靈活方便，是繼GPRS手機的又一種非常重要的GPRS移動通信系統(tǒng)的終端設(shè)備。它的出現(xiàn)給GPRS的發(fā)展注入了新的活力。
MC35i具有體積小、重量輕、功耗低等特點。MC35i的工作電壓為3．3～4．8 V，典型電壓為4．2V，最大工作電流為2 A。模塊可工作在EGSM900和GSMl800兩個頻段。工作于EGSM900時的功耗為2 W，工作于GSMl800時的功耗為1 W，可利用AT指令進行控制，并支持文本和PDU模式的短消息、第i組的二類傳真。MC35i模塊常用的工作模式有省電模式、IDLE、TALK、數(shù)據(jù)等模式。通過獨特的40腳連接器(ZIF)可實現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語音信號及控制信號的雙向傳輸。MC35i模塊主要由GSM基帶控制器、射頻模塊、供電模塊、閃存、ZIF連接器、射頻功率放大器、天線接口等部分組成。