基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用.pdf

1、GPRS網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)已經(jīng)投入商業(yè)運(yùn)行，加上近年來(lái)以ARM為代表的32位微處理器迅猛發(fā)展和因特網(wǎng)在我國(guó)的普及，為以高性能微處理器為核心，利用GPRS網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸提供了必要條件。 本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了以S3C44B0X為微處理器，利用GPRS網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)主機(jī)進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)通信的嵌入式系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱為GPRS上網(wǎng)控制器)，并成功地應(yīng)用在金庫(kù)門監(jiān)控系統(tǒng)中。 這種方案克服了以SMS方式和自備電臺(tái)方式進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)

2、通信的嵌入式系統(tǒng)的不足，在實(shí)時(shí)性和可靠性方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，由于采用了32位ARM7TDMI核微處理器S3C44B0X，系統(tǒng)的多方面性能有了很大的提高。它可廣泛應(yīng)用在水利，交通，銀行，電力，海關(guān)等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)信息的采集、監(jiān)測(cè)和控制。 論文主要工作集中在GPRS上網(wǎng)控制器的軟硬件設(shè)計(jì)、在金庫(kù)門監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用以及整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)試上。具體工作如下： (1)分析了微處理器S3C44B0X和GPRS模塊MC35i的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)

3、了GPRS上網(wǎng)控制器的硬件系統(tǒng)。 (2)在S3C44B0X中移植了uC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)嵌入式操作系統(tǒng)。特別地，在S3C44B0X的支持下，擴(kuò)充了uC/OS-Ⅱ的功能，成功地在中斷服務(wù)程序中實(shí)現(xiàn)了發(fā)送信號(hào)量的同時(shí)立即進(jìn)行任務(wù)切換的功能，它是保證整個(gè)系統(tǒng)具有最大實(shí)時(shí)性的關(guān)鍵技術(shù)。 (3)研究了PPP協(xié)議的工作原理和交互過(guò)程，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了PPP包的接收算法。 (4)在uC/OS-Ⅱ的支持下，用IP任務(wù)、TCP輸入任務(wù)、TC

4、P輸出任務(wù)、TCP定時(shí)器任務(wù)在S3C44B0X中實(shí)現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議棧。在IP任務(wù)中，設(shè)計(jì)了IP數(shù)據(jù)報(bào)分片的重組算法；在TCP輸入任務(wù)中，實(shí)現(xiàn)了TCP報(bào)文段的失序重組、流量控制和擁塞處理，并根據(jù)實(shí)測(cè)的TCP報(bào)文段RTT樣本值，初步探討了提高GPRS環(huán)境下TCP性能的方法；在TCP輸出任務(wù)中，設(shè)計(jì)了TCP輸出狀態(tài)機(jī)，并采用了消息驅(qū)動(dòng)機(jī)制；在TCP定時(shí)器任務(wù)中，設(shè)計(jì)了特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以滿足各種時(shí)延事件的定時(shí)要求；此外，還增加了GPRS環(huán)