摘要：短消息服務作為GSM網絡提供的一種基本服務，已成為諸多領域遠程控制的一種通信手段。討論一類通用的SMS短消息收發系統的實現方法，主要內容包含短消息調度和SMS短消息處理控制機制。特別對STM32微處理器下短消息收發調度的實現過程與短消息處理狀態機進行了詳細討論。通過對超時時間的控制和不同條件的切換，使得對短消息的收發處理動作在一個時間段內顯示出并發特性。
關鍵詞：狀態機；STM32；SMS；短消息收發

短消息服務(Short Message Senice)作為GSM網絡提供給用戶的一種基本的數字業務，已成為諸多領域遠程監控的一種通信手段。在很多應用場合中都通過PC機直接控制短消息收發模塊完成系統的數據采集或遠程信息傳輸，但對于偏遠地區、架設通信線路比較困難的地方，需要一種方便攜帶的設備控制短消息收發模塊。系統通過在STM32上完成對短消息模塊的控制，提出了一種嵌入式短消息收發系統的實現方法。
本文討論一類通用的SMS短消息收發系統的實現方法，包含短消息調度和SMS短消息處理控制器的實現機制，特別對STM32嵌入式微處理器下短消息收發調度的實現過程和短消息處理狀態機進行了詳細討論。在嵌入式系統中，時間和并行性(concurrency)是必不可少的。通過對超時時間的控制和不同條件的切換，使得對短消息的收發處理在較小時間段內顯示出并發特性。能夠處理多條短消息同時控制的情況，具有良好的通用性。

1 系統的功能與結構
SMS是GSM系統提供給廣大移動用戶的一種雙向通信、具有一定的交互能力、占用GSM網絡的信令信道的數字業務。SMS提供了在GSM移動站臺(MS)與一個短消息實體(SME)之間通過服務中心(SC)傳送短消息的方法。SC提供了在MS與SME之間消息傳送的相互聯系和轉播的功能。SMS采用存儲轉發模式，短消息被發送出去之后，不是直接地發送給接收方，而是先存儲在短消息服務中心，然后再由服務中心將其轉發給接收方。如果接收方當時關機或不在服務區內，服務中心會自動保存該短消息，捧隊并嘗試再次發送給接收方。由于短消息使用了服務中心的這種存儲和轉發機制，因此SMS具有較高的可靠性。這也意味著GSM模塊收發SMS的響應速度受運營商服務中心的限制。因此，要提高響應速度，需要一個持續在線的終端一直運行。
系統在兩個短消息實體間增加本地SMSC(短消息服務中心)，通過SMSC完成短消息的解析并執行相應的動作、控制、無線通信功能。確保GSM終端模塊持續運行，以提高響應速度。
系統由TC35i GSM模塊和運行在STM32微處理器上的短消息處理控制機兩部分組成。TC35i負責短消息的收發。短消息處理控制機用來向GSM模塊發送或讀取TC35i收到的短消息，并執行相應的動作和控制。二者之間通過RS232串口實現數據交換。用戶可以利用手機通過GSM網絡和系統進行交互完成控制功能。

2 STM32片上資源的分配和使用
STM32是意法半導體基于Cortex—M3的32位嵌入式處理器，Cortex—M3核性價比高，價格低，可以與8位51核單片機競爭。
處理器和GSM模塊之間通過RS232串口實現數據交換，TC35i集成了標準的RS232接口，通過MAX232芯片做電平轉換，與處理器USART接口進行通信。因此處理器需要提供兩個串行通信接口，其中一個串口用于和GSM模塊進行通信，另一個串口用于和上位機軟件交換數據或調試。在處理器選型時需要考慮這個問題，而STM32全系列微處理器均能滿足這個要求。系統選用的處理器型號為F103RBT6，該產品系列帶有128k片內FLASH，20kRAM，無需外擴存儲器即可以滿足系統對于多條控制短消息同時處理耗費內存空間的需要。STM32F103RB帶有3個USART接口，可以滿足系統對串口資源的需求。芯片帶有4個獨立定時器，1個RTC實時時鐘，系統只用到其中2路：1路用于產生較準確的系統延時，用于一般延時定時和狀態切換超時判斷。一路用于通過定時輪詢方式讀取短消息。GSM模塊短消息收發和運行狀態的監測通過USART的中斷處理程序實現。

3 SMS短消息控制狀態機的實現
由于系統旨在完成一類通用的SMS短消息控制機實現方法，因此在系統實現時從邏輯上將SMS提供方和使用方剝離，將發送子系統和接收子系統分離。這通過兩個全局隊列實現，發送隊列和接收隊列。
定義一個結構體類型：

作為短消息的基本數據單元。
并定義SMS_PDU類型的隊列，分別作為發送隊列和接收隊列，即，SMS_PDU類型的結構體數組。如下：
SMS_PDU m_QuerySend[MAX_SMS_SEND]；
SMS_PDU m_QueryRecv[MAX_SMS_RECV]；
以上定義均為全局隊列。對全局變量的操作會涉及到并發和多線程訪問技術，本系統考慮到實時性采用前后臺系統實現方式，通過STM32多路定時和中斷功能來完成多線程的模擬，主程序調用一個無限循環的控制器處理函數，在控制器循環中調用相應的驅動函數完成相應的功能。同時中斷系統作為前臺，遇到外部觸發條件則立即構造短消息并加入到輸出隊列中。