嵌入式GPS由GPRS接入Internet的实现

3.1.2 uip与应用的接口

uip使用基于事件的编程模式，在响应一定的事件时，应用被当作uip调用的一个C函数UIP_APPCALL来实现，故在应用中要设置#define UIP_APPCALL appcomm，在uip中的标志uip_flags用于uip与应用之间的联系，在接收到数据、数据发送成功、建立了新的连接或数据被重发时，uip调用应用，应用根据uip_flags标志进行相应的处理。

3.2 PPP协议的实现

PPP是运行在硬件接口之上的，它提供LCP、PAP和IPCP协商所需要的合适的机制。这些协商由被PPPEntery()函数调用的固定的状态机执行，它基于接受到的内容建立响应。而PPPReceived()函数，对接收到的每个字节进行转义处理，当一个完整的PPP帧准备好要处理时，PPPReceived()设置整帧标示Isframe，此标志在应用主循环中被PPPEntery()函数轮询。PPP包格式如表1所示：

表1 PPP包格式


PPP模块在RAM中定义了两个缓冲区InBuffer[] 和OutBuffer[]分别存储从PPP来的包或向外输出的包，该缓冲区是全局的。为了建立点对点链路通信，在拨号成功连接后，GGSN发送LCP设置包，以便设定和测试数据链路，在链路建立以后，LCP可选设备才可以被认证，本系统拒绝所有的设置并请求（REQ）PAP方式验证。然后，进行PAP验证用户名和密码过程，在GPRS中用户名和密码都为空，如果验证成功，GGSN会返回IPCP报文，分配动态IP地址。此时，就完成了与GGSN的协商过程。协商完成后，进入IP数据报通信阶段。根据应用的不同，IP报文可以携带UDP报文，也可以携带TCP或ICMP报文，本系统为了数据的可靠传输，采用TCP报文传输数据。此时，GPS终端向GGSN发送的所有包含IP报文的PPP报文都会被传送给Internet网中相应的IP地址，此处为GPS监控中心的IP地址。中心向GPS终端IP地址发送的数据也会经过GPRS网传送到GPS终端上，从而实现GPS终端与远程中心主机通过互联网传送数据。PPP协商过程如图3所示：



3.3 GPRS Modem命令及串口读写

3.3.1 GPRS Modem 命令

若想通过GPRS Modem拨号上网，建立PPP连接，就必须先对其进行配置，本系统中设置上网用到的主要的AT命令有一下两个：

1．transmit(AT+CGDCONT=1,IP,\CMNET\\r\n,25); 传送此命令到GPRS Modem，以设置中国移动GPRS节点服务器的APN名称和属性，如果设置成功则返回“OK”,出错返回“ERROR”。其中“CMNET”是登陆GPRS网的缺省APN.

2．transmit(ATD*99***1#\r\n,13);此命令拨通中国移动的GPRS节点服务器，如果设置成功，则返回“CONNECT”，出错返回“ERROR”。程序可以根据返回值做相应处理。

3.3.2 串口读写API

GPS多任务实时操作系统中提供了对串口读写的API函数，本系统在用户初始化时采用信号触发方式来读取串口，具体的串口API的应用如下所述：

　　1． 打开串口

PORT __y * _pUserPort; //其中_pUserPort为定义的串口变量

_pUserPort = (PORT __y *)UART_Open(?mcom);

if (_pUserPort)

{

PORT_SignalWhenDataAvailable(_pUserPort, 1, ISYS_ThisTaskId());

}

以上的功能为打开串口，paramcom为设定的串口参数结构，其中包括，串口号、缓冲区大小、传输速率等基本设置，若打开成功，则在串口每接收到一个字节时就会发送一个信号给本任务。

2． 读串口

PORT_ReadByte(_pUserPort, &buf)

在收到有字节的信号时，调用此函数将串口_pUserPort中的数据读入缓冲区buf中。

3． 写串口

PORT_WriteByte(_pUserPort, *data))

此函数是将data指针所指向的数据写到串口_pUserPort。

4 结论

本系统通过在GPS多任务实时操作系统中增加一个通信任务，并成功移植了uip0.6协议栈，完成了链路层PPP协议及底层硬件的驱动调用，使得GPS定位数据能够实时、准确传输。经过实践证明，该系统传输过程稳定，数据传输无误。本系统的实现为GPS产品的网络化及将来GPS产品通过网络提高性能奠定了基础。

本文作者创新点是将TCP/IP协议栈成功移植到GPS实时操作系统中，并在VS_DSP中实现了链路层的点对点的PPP协议，节省了原来利用有协议栈的Modem进行数据传输的费用，为以后GPS的广泛应用奠定了工程应用基础。