以gsm网络作为数据无线传输网络，可以开发出多种前景极其乐观的各类应用。本文提出一个基于gprs数据传送服务的通信控制器的设计，并详细阐述该控制器的实现原理。
引言
能用分组无线业务gprs（generalpacketradioservice）是在现有的gsm系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为gsm用户提供分组形式的数据业务。基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。以gsm网络作为数据无线传输网络，可以开发出多种前景极其乐观的各类应用，如无线数据的双向传送、无线远程检测和控制等。典型的应用有：工业控制、环境保护、道路交通、商务金融、移动办公、零售服务等等。
gprs允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，需不需要利用电路交换模式的网络资源；从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务，特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。
本文设计的gprs无线通信控制器（以下简称控制器），内嵌了tcp/ip协议栈，采用工业级的gprs模块；适用于主机没有tcp/ip协议栈，但使用串口通信的情况，例如单片机数据采集传输系统。
1gprs网络数据的收发
终端设备通过串行方式接到控制器上并与gsm基站通道，但与电路交换或数据呼叫不同。gprs数据分组是从基站发送到sgsn节点，而不是通过移动交换中心msc连接到语音网络上。sgsn与网关支持节点ggsm进行通信。ggsn对分组数据进行相应的处理，再发送到目的网络，如internet或x.25网络，见图1。来自internet、标识有移动台地址的ip包，由ggsn接收，再转发到sgsn，继而传送到移动台上。
控制器工作时，用户上位系统向控制器发送工作指令和数据，数据由ip模块进行了tcp/ip协议转换，打成ip数据包，再由mc35模块以gprs数据包的形式发送到sgsn。
由于gprs网络工作方式是以ip地址导址为基础的，所以目标服务器端并非接入控制器与终端设备进行连接，只需要简单接入internet，并具备公网分配的ip地址即可。同时，因为gprs终端产品本身由网络提供商动态地分配ip地址，在未进入连接待机状态时，其本身是不具备ip地址的（在连接中，模块的ip地址为移动骨干网内局域网ip，无法被公网服务器解析，动态分配的制度使获取比ip地址无意义）。因此在服务器与终端尚未建立连接前，目标服务器难以（可将短信转换为命令内容）对终端设备及控制器进行控制。必须先将控制器进行相应初始化，并由设备终端主动向服务器发送数据，进行连接。
2控制器内部的硬件实现
控制器内部由四部分构成：嵌入tcp/ip的单片机系统、mc35模块、电源部分和外部接口部分。
在设计时，考虑到双串口性能和高速的全静态cmos设计，嵌入式单片机系统选用台湾winbond的w77e58芯片作为mcu模块的处理器芯片。它是高速的、与mcs-51指令兼容的、没有多余指令周期的微控制器，在相同时钟频率下，运行同样的指令要比传统的8051快1.5～3.0倍。它完全是静态cmos设计，工作电压为4.5v～5.5v，有32kb的片内程序rom，内部有1kbsram，最高时钟频率可达40mhz；有双指针、双串口，13个中断源，3个16位定时器。单片机w77e58通过串口1直接与mc35模块相连接，完成对mc35模块的初始化和基于gprs业务的数据收发功能；同时串口2扩展max232标准串口与其它嵌入式系统或pc机进行数据交换。图2是系统的硬件框图。
mc35模块是西门子公司生产的gsm双频gsm900/gsm1800无线模块。它支持2种操作模式：一种是电路交换数据模式csd，支持语音、数据、sms和fax业务；一种是分组交换模式gprs，采用多时隙，支持cs1-cs4编码。两者最大的区别是，gprs传输数据时不需要再拨号。2种模式的选择通过at指令来实现。mc35模块提供40线的zif接口方式。
电源部分为单片机系统和gprs模块提供合适的电源。外部接口部分包括一个8脚数据接口、sma（射频同轴连接器）天线接口、sim（subscriberidentitymodule，用户识别）卡座接口。表1是各引脚的详细说明。
表1外部接口引脚说明
<span class=main1>功能
名称
引脚号
i/o
信号电平
注 释
强制复位
rst
1
i/o
当模块处于空闲或数据传输状态时，该引脚下拉至0.45v以下（需至少0.1ma的下拉能力），持续3.5s可使系统复位。该引脚同时还作为系统看门狗信号输出，可据此监视系统工作状态fout,min=0.16hz fout,max=1.53hz
正常情况下，该引脚处于看门狗信号输出状态并且输出电流很微弱（0.01ma），因此必须使其处于高阻状态；不得有外部上下拉电路
rs232
rxd
2
i
该组引脚系标准rs232电平信号，可直接与pc机连接
如果连接pc机上internet网，则需要使用cts和rts，其它通信方式示不需要这两个引脚
txd
3
o
cts
4
o
