基于GPRS业务的定位信息传输系统

软件控制流程

由于采用了ATMEGA128作控制器，使得硬件的工作相对简单和通用，所以该系统实现的主要工作集中在软件的实现上。

下面就主要的软件控制流程做一介绍。

首先是数据源，GPS模块不断发送固定格式的串口数据，CPU利用一串口与之相连。一般单片机对串口数据的接受处理方式有两种：轮寻和中断。这里因为数据量很大，而且除了接收数据外其他的工作量并不很大，可以采用轮寻的方式。我们最终的目的是要把位置信息发送到因特网上，在此之前，最为关键的就是将系统无线接入因特网，这个功能由GPRS提供，但我们必须对它进行初始化，和链路控制。利用GPRS上网，和普通用户通过PC机拨号上网原理相同，都是通过呼叫固定号码的PPP服务器，进行握手认证，以及协议的配置。正常情况下，完成握手以后，PPP链路建立。PPP 帧结构如图3所示。此表未包括为同步而设置的字符和为透明性而设置的字符。传送时由左向右传送下图的内容。

每个帧由一个标记序列开始和结束。所有系统不断检测此标记，它用于对帧进行同步。在两帧之间只需要一个这样的标记，两上相继的标记构成一个空帧，它被无响应抛弃，而不产生FC S错误。地址域是一个字节，也就是“所有站”地址。单独站地址未被指定。“所有站”地址必须能够识别并被接受。不可识别的地址应该被无回应抛弃。控制域是一个字节，“未编号信息”（UI）命令和选举/结果位被设置为零。不可识别的地址应该被无回应抛弃。帧检查序列（FCS）域通常包括两个字节（16位）。先传送它的最低位，它指示的是最高系数项。也使用四个字节的FCS，此域是由地址、控制、协议、信息和填充域中的所有位运算得到的，不包括开始和停止位或用于数据透明性而插入的位，也不包括标记序列和FCS域本身。在同步控制字符映射中标记的字节在接收时存在，但在计算FCS时会被抛弃。与PPP服务器建立链路以后，就可以进行数据的传输了。

链路层之上就是IP层，IP层之上可选的协议主要有面向连接的TCP协议和非面向连接的UDP协议。当业务的数据要求高可靠性时，应该选用TCP协议，但TCP协议实现起来复杂，而且系统负荷较大。UDP协议没有可靠性的保证，但它对网络的负荷较小，比较适合实时数据的传输。本系统对数据的可靠性要求不是特别高，比较适合选择UDP协议。

Atmega128处理器中含有128k字节的可编程flash memory，4k字节的EEPROM，4k字节的SRAM。对于此系统，如果不嵌入RTOS内核，这些资源就足够了。但如果没有RTOS，在写控制程序时就没有协议栈的支持，也就是说，必须自己实现PPP协议、IP协议和UDP协议。如果要嵌入其他的操作系统，就必须扩展SRAM。本文中采用直接实现协议的方式进行描述。图3就是系统的软件控制流程。

如果需要更强大的网络功能支持，可以嵌入RTOS内核，现在有不少系统支持Atmega128，有的甚至是为它量身订做的，像NUT/OS，内嵌了对各种网络协议的支持，当然也包括PPP协议。它甚至专门对Atmega128的各种扩展做了支持，例如SPI接口。此外，NUT/OS包括了一套函数专门用来让Atmega128访问扩展的以太网芯片，大大的缩短了开发周期和开发成本。

结语

随着时代节奏的不断加快，实时信息传送的应用领域越来越广泛，需求量与日俱增。GPRS业务的推出，更加推动了这一方向的迅猛发展，更加预示了它的广阔前景。