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)在我國已經(jīng)投入商業(yè)運行，加上近年來以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)實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸提供了必要條件。 本文設(shè)計并實現(xiàn)了以S3C44B0X為微處理器，利用GPRS網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)主機進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信的嵌入式系統(tǒng)(以下簡稱為GPRS上網(wǎng)控制器)，并成功地應(yīng)用在金庫門監(jiān)控系統(tǒng)中。 這種方案克服了以SMS方式和自備電臺方式進(jìn)行無線數(shù)據(jù)

2、通信的嵌入式系統(tǒng)的不足，在實時性和可靠性方面有了長足的進(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，實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時信息的采集、監(jiān)測和控制。 論文主要工作集中在GPRS上網(wǎng)控制器的軟硬件設(shè)計、在金庫門監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用以及整個系統(tǒng)的測試上。具體工作如下： (1)分析了微處理器S3C44B0X和GPRS模塊MC35i的特點，設(shè)計

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嵌入式操作系統(tǒng)。特別地，在S3C44B0X的支持下，擴充了uC/OS-Ⅱ的功能，成功地在中斷服務(wù)程序中實現(xiàn)了發(fā)送信號量的同時立即進(jìn)行任務(wù)切換的功能，它是保證整個系統(tǒng)具有最大實時性的關(guān)鍵技術(shù)。 (3)研究了PPP協(xié)議的工作原理和交互過程，重點設(shè)計了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定時器任務(wù)在S3C44B0X中實現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議棧。在IP任務(wù)中，設(shè)計了IP數(shù)據(jù)報分片的重組算法；在TCP輸入任務(wù)中，實現(xiàn)了TCP報文段的失序重組、流量控制和擁塞處理，并根據(jù)實測的TCP報文段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)計了TCP輸出狀態(tài)機，并采用了消息驅(qū)動機制；在TCP定時器任務(wù)中，設(shè)計了特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以滿足各種時延事件的定時要求；此外，還增加了GPRS環(huán)