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内嵌TCP/IP协议的CDMA无线终端

时间:03-26 来源:单片机及嵌入式系统应用 点击:

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令支持。用户只需通过模块串口输入/输出相应的AT命令即可实现TCP/IP协议的调用,以达到连接Internet的目的。系统采用CDMA系统支持的分组数据业务(Packet DataSetvice)进行数据传输。分组数据业务充分共享无线信道,采用IP Over PPP实现数据终端的高速、远程接入,以数据流量计费,传输速率可达14.4 kbps,是收发随机突发数据的最佳选择。图2为CDMA模块内部任务调用及软件结构功能图。

  ◇SIO:串口输入/输出。

  ◇Call Mgmt:其他呼叫处理和用户接口。

  ◇TX:CDMA数据发送。

  ◇RX:CDMA数据接收。

  ◇DS:数据业务控制,数据模式控制及AT命令执行任务块。

  ◇PS:协议服务任务块(EIA-617/TCP/IP/PPP)。

  用户通过串口输入AT命令,如AT$TCPOPEN=ip,pott(用于发起TCP连接),DS任务块对命令进行处理,包括命令解析、排列等待、查找AT命令表、函数执行和响应返回等过程。DS任务块中函数执行将调用PS任务块,真正实现链路的连接、数据打包、路由及可靠传输。

  2 测试及应用

  将CDMA无线模块通过串口与PC机相连,PC机上运行串口调试程序,向模块发送AT命令,与联通给定的服务器IP地址建立连接,应用其测试端口,发送数据并接收回显数据。

  测试命令包括:设置TCP/IP用户账号AT$TCPUID=account;设置TCP/IP用户密码AT$TCP-PASSWD=password;TCP/IP拨号ATD=dial;建立TCP/IP连接AT$TCPOPEN=ip,port;发送数据AT$TCPDATA=data(允许一次最多发送512个字符);关闭TCP/IP Socket AT$TCPCLOSE;退出TCP/IP应用AT$TCPEXIT。各命令返回正常,数据收发正确无误,有数据流量情况下永不断线,没有数据流量一定时间后,网络端关闭该连接。数据收发测试结果如图3所示。

  在这一实现的基础上,设计开发了一套数据采集传输系统以证实其可靠性。应用系统由单片机、CDMA无线模块、电源部分和外部接口部分构成,如图4所示。

  电源部分为单片机和CDMA模块提供合适的电源。外部接口部分包括天线接口和UIM(User Identity Module)卡座接口。

  单片机实现数据采集、格式化、CDMA无线模块初始化,发送AT命令建立TCP连接并发送数据等功能。单片机提供多种传感器接口,如TTL电平串口、RS232标准串口以及自定义输入电压范围的多路模拟输入通道,可接入多种类型的模拟或数字传感器。考虑到移动设备的低功耗要求,选用TI公司的MSP430单片机。MSP430单片机是一种性能优良的Flash超低功耗单片机,烧写调试方便,工作电压3.3V,支持超低功耗工作模式,非常适合置于野外。其内置的多路A/D转换模块提供了方便的模拟传感器接口;内置的两路UART模块提供了数字传感器接口。MSP430通过UARTl直接与CDMA无线模块相连接,实现对CDMA无线模块的初始化和数据收发功能;同时UART2扩展MAX232标准串口与其他嵌入式系统或PC机进行数据交换。

  CDMA无线模块将数据通过CDMA网络无线传送到基站。基站的互通功能单元IWF(Inter Working Function)完成无线数据业务和IP接入网的互通,实现传感器数据的Interrlet接入。Internet另一端的服务器对数据进行接收,可对来自传感器的物理量进行处理,如数据分析、数据融合、过程判断和数据显示等。

  结论

  互联网和移动通信的交叉呈现出强大的生命力,已成为当今全球信息产业的热点,它将引发人们工作和生活的巨大变革,有广阔的发展前景。本文完成了CDMA无线终端TCP/IP应用层的Socket编程,实现了CDMA移动终端的Internet接入,给出了实际应用系统原理及实现方法,对内嵌TCP/IP协议的CDMA无线终端的其他应用有重要的参考价值。

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