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基于嵌入式系统的GPRS数据终端的研究 姓名: 陈蕊 专业: 系统工程 学号: 基于嵌入式系统的GPRS数据终端的研究 第一章 绪论 随着数据无线传输需求的增加和中国移动GPRS业务的稳定运营，无线数据通信的应用场合越来越多，GPRS网络具有覆盖范围广、数据传输速度快、通信质量高、永远在线和按流量计费等优点。因此GPRS业务在远程设备监测、工业监控以及自动抄表等方面有着大量的应用需求。 1.1 嵌入式系统 嵌入式系统通常被描述为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁减，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗、等综合性严格要求的专用计算机系统，简而言之，嵌入式系统是嵌入计算机技术的系统，嵌入式系统作为专用计算机系统与通用计算机相比，嵌入式系统是面向具体应用的，是在特定领域内完成特定功能的专用计算机系统；嵌入式系统中硬件配置是根据系统性能指标来选择的，嵌入式系统的资源是有限的，一般是实时系统，是高可靠的独立运行系统，一般不与人交互、独立运行，所以稳定性好、并有自动纠错能力。 嵌入式系统总体上由硬件和软件组成，硬件包括处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件（OS）（一般要求实时和多任务操作）和应用程序编程。 目前比较有影响的32位嵌入式微处理器有ARM公司的ARM、Compaq公司的Alpha、HP公司的PA-RISC、IBM公司的PowerPC、MIPS公司的MIPS和Sun公司的Sparc等。而ARM处理器具有高性能、低功能和低成本等显著优点，已成为高性能、低功耗嵌入式微处理器的代名词，是目前32位、64位嵌入式处理器中应用最为广泛的一个系列。 1.2 嵌入式操作系统 嵌入式操作系统并不是简单嵌入的操作系统，它与通常意义上的操作系统有一定的区别。嵌入式操作系统负责嵌入式系统的全部软硬件资源的分配、调度工作，控制并协调并发活动，它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。与通用的操作系统相比，嵌入式操作系统具有如下一些特征：小巧、实时性、可装卸、固化代码、弱交互性、强稳定性。 从20世纪80年代开始，陆续出现了一些嵌入式操作系统，比较著名的有VxWorks、Windows CE、Palm、μCLinux、pSOS和μC/OS-Ⅱ等，但由于嵌入式系统软件开发复杂度增加，和大量高性能、面向实际应用。集成多种系统功能的SOC芯片成为高端嵌入式应用的硬件核心，为可靠、高效、低成本地运行嵌入式操作系统提供了硬件平台，所以近几年比较广泛的应用。 第二章 无线数据传输系统的技术方案 2.1 GPRS GPRS(General Packet Radio Sercice)是通用分组无线业务的简称，是在GSM基础上发展起来的一种分组交换的数据承载和传输方式，其数据速率理论上可达到171.2Kbps。由于目前GSM移动电话用户占到了全球4.5亿移动电话用户的四成以上，因此GPRS在未来的移动数据市场中占有一定的优势。 与原来的GSM比较，GPRS在数据业务的承载和支持上具有非常明显的优势： 1. 通过多个GSM时隙的服用，支持的数据传输速率更高，理论峰时达171.2Kb/s。 2. 不同的网络用户共享同一组GPRS信道，但只有当某一个用户需要发送或接受数据时才会占用信道资源。这样，通过多用户的业务复用，更有效地利用无线网络信道资源，特别适合突发性、频繁的销流量数据传输，很好地适应数据业务的突发性特点。 3. GPRS计费方式更加灵活，可以支持按数据流量来进行计费。目前，我国移动推出的GPRS上网业务最高每千字节也只需3分钱，而且用户可以根据自己的需要，以月租、包月等多种形式进一步降低GPRS通信的资费。因此使用GPRS实现远程数据的传送是非常经济实用的，特别是对于不易架设有线网络的边远区域和可移动装置。 4. 与无线应用协议（WAP）技术部痛，GPRS能够随时为用户提供透明的IP通道，可直接访问Internet上的所有站点及资源。 5. 采用信道复用技术，每一个GPRS用户都能够实现永远在线。 6. 另外，GPRS还能支持在进行数据传输的同时进行语音通话等，而且相对于短消息等其他无线数据通信业务，GPRS的价格优势较为明显。 2.2 基于GPRS无线数据传输系统的工作方式 从系统的工作方式上来讲，一般的采用中心对多点的无线数据传输系统有以下几种工作方式。 永远在线模式：保持DTU与数据中心永久连接。工作过程为：DTU开机时自动连接GPRS网络，根据数据业务中心（DSC）的IP地址自动连接数据中心，并保持和维护链路的连接。 定时传输模式：由DTU向中心定时发送数据，工作过程为：根据事先设置的发送数据间隔向数据业务中心（DSC）发送数据和接