一種短信收發系統設計與實現
70 50 91 31 21 25H:短信息發送時間(SCTS),07年05月19日13時12分52秒;
23H:發送時間對應的時區;
04H:短信長度(TP-UDL),實際長度4個字節;
4F 60 59 7DH:用戶信息(TP-UD) ,“你好”的Unicode編碼。
4.系統組成
4.1硬件組成
系統由嵌入式Linux系統和西門子MC35模塊通過串行接口三線制連接而構成, MC35模塊通過串口1與嵌入式系統相連,嵌入式系統配置包括50MHz 主頻的MPC860 32位處理器,16M SDRAM內存,2個RS232,操作系統采用嵌入式Linux for PowerPC。MC35模塊由GSM基帶處理器、電源專用集成電路、射頻電路和閃速存儲器等部分組成,負責處理GSM蜂窩設備中的音頻、數據信號,內嵌的軟件部分執行應用接口和所有GSM協議棧的功能。GSM 是Global SySTem of Mobile communication(全球移動通訊系統)的英文縮寫,是當前應用最為廣泛的移動電話標準。全球超過200個國家和地區超過10億人正在使用GSM電話。所有用戶可以在簽署了漫游協定移動電話運營商之間自由漫游。 GSM 較之它以前的標準最大的不同是它的信令和語音信道都是數字式的,因此GSM被看作是 第二代 (2G)移動電話系統。 這說明數字通訊從很早就已經構建到系統中。GSM是一個當前由3GPP開發的開放標準。
4.2libcssl函數庫
為了實現短信收發,需要在嵌入式Linux下通過串口發送一系列的AT指令。串行通信是計算機與其它設備通信的常用方法,在本系統中采用一個基于Linux的串行通信函數庫libcssl,可實現串行接口的異步事件驅動并發。采用該方法,用戶只要在服務器和數據源之間建立異步連接,編寫數據處理函數,而對數據源事件的監測、數據讀取、多事件的處理等操作是由操作系統內部完成的,因而,很大程度上簡化了編程者的工作,同時保證了較高的資源利用率。
libcssl函數庫提供給用戶多種基于事件驅動方式的串行接口函數。其主要的函數有4類,分別進行串口初始化、收發數據、錯誤信息和結束串口操作。在使用某個串口之前,應調用初始化函數,為其設定相應的參數,使得收發雙方遵循相同的通信協議和數據格式,同時通過初始化操作,為串口數據源和采集服務器之間建立異步連接,分配采集句柄。當數據源通過串口向嵌入式系統發送數據時,該數據會被送入數據緩沖區,并通過該數據源的采集句柄訪問該串口的事件回調函數,在該函數中完成數據的處理。相關的函數如表2所示。
表2 libcssl函數庫中的主要函數
4.3軟件設計
使用了異步事件驅動函數庫,程序設計簡單而容易實現,程序主要由2部分組成,即主程序設計和回調函數程序設計,主程序只需做初始化和發送短信,其余功能都放在回調函數中完成。
在主程序中,各變量賦初值,調用cssl_open函數打開串口,設定的參數為采用串口1,即嵌入式Linux的ttyS0設備,波特率9600bps,8位數據位,1位停止位,無奇偶校驗,無數據流控制,定義串口接收數據緩沖區有數據輸入時,回調函數為callback函數,該函數對數據緩沖區中的數據進行分析處理。通過發送AT+CMGF=0指令定義短信模式為PDU模式,并判斷是否有短信需要發送。
回調函數中首先讀取輸入緩沖區內容,根據對標志和緩沖區內容的判斷,可以得知回調事件是由哪個事件引起,分別加以處理,由于每次向GSM模塊發送AT指令后,模塊會發送OK或ERROR等響應表示操作成功或失敗,所以在回調函數中一個很重要的功能就是判斷AT指令是否發送成功,為了區分不同AT指令的響應,程序中采用狀態標志,表征系統發送AT指令的類型。在收到新短信后,需要提取短信發送方電話號碼、短信發送時間和短信內容等相關信息,并加以存儲,提取的依據就是短信接收PDU字符串的編碼格式。相關的流程圖如圖2和圖3所示。
圖2 主程序流程圖
5.結論
本文的創新之處在于提供了嵌入式Linux下GSM模塊的短信收發系統設計方法,程序設計中利用串行接口驅動函數庫libcssl,以串口I/O事件驅動設備的數據采集。短信收發采用PDU模式,能夠處理中文、英文和中英文短信。異步事件驅動的架構可以提高系統并發處理性能,程序能夠執行多個異步操作而不調用阻塞線程,降低系統開銷。嵌入式系統加GSM模塊的系統組成體積小巧,非常適合于偏遠地區或移動的數據采集系統。
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