|
1 引言 隨著(zhù)各種體育彩票、福利彩票在全國各地持續熱銷(xiāo)，博彩業(yè)為中國不斷創(chuàng )造百萬(wàn)富翁的同時(shí)，也使國家積累了足夠的財力以解決很多以前無(wú)力解決的民生問(wèn)題。而彩票系統的實(shí)施離不開(kāi)實(shí)時(shí)的分布式數據傳輸技術(shù)。另外，在油田、自來(lái)水公司等領(lǐng)域也需要對采集點(diǎn)分散、間隔距離長(cháng)等特點(diǎn)的數據進(jìn)行采集。如果采用傳統的依靠無(wú)線(xiàn)單邊帶電臺進(jìn)行數據傳輸，不但硬件成本高、維護困難，而且還有需要架設室外天線(xiàn)等不利因素。隨著(zhù)手機業(yè)務(wù)數據化的實(shí)施，以及無(wú)線(xiàn)信號基站基礎設施建設的推廣，在城市甚至鄉村基本上已經(jīng)覆蓋了無(wú)線(xiàn)CDMA信號。有鑒于此，我們設計了一種基于CDMA模塊的嵌人式無(wú)線(xiàn)傳輸橋接裝置。 2 系統設計 本研究采用了一塊KCl9 CDMA無(wú)線(xiàn)模塊，該模塊主要由如下部分組成：SAM卡座、支持AT命令的串行接口、電源接口、RF收發(fā)、天線(xiàn)等。整個(gè)方案包含了具有固定IP地址的實(shí)時(shí)數據接收與處理的服務(wù)器端計算機、無(wú)線(xiàn)發(fā)送各采集點(diǎn)數據的客戶(hù)端設備兩大部分。服務(wù)器端計算機的設計要根據采集點(diǎn)數量、數據包大小、接入點(diǎn)容量等參數來(lái)決定中間件及數據庫的選擇．另外要申請一個(gè)固定IP地址以便各客戶(hù)端訪(fǎng)問(wèn)。而客戶(hù)端的設計要求設備能夠驅動(dòng)CDMA模塊以進(jìn)行無(wú)線(xiàn)數據傳輸。 2．1 KCl9 CDMA模塊簡(jiǎn)介 2．1．1模塊主要特點(diǎn)如下： (1)．主控基帶芯片為CBP5．1處理器 (2)．RF收發(fā)接口 (3)．軟件支持CDMA2000 lX協(xié)議棧 (4)．支持語(yǔ)音、數據、SMS等傳輸 (5)．RS232接口，通過(guò)AT命令與外部系統交互 2．1．2通過(guò)Rs232與KCl9模塊通訊方式： (1)．KCl9端口速率默認為115200bps (2)．數據傳輸業(yè)務(wù)的相關(guān)AT命令： I．建立PPP登錄賬號 AT+VACCNT Ⅱ．建立PPP連接 AT+VPPPOPEN Ⅲ．關(guān)閉PPP連接 AT+VPPPCLOSE Ⅳ．建立TCP/IP的SOCKET連接 AT+VSOCKET0PEN V．建立透傳模式 AT+VTMODE Ⅵ．退出透傳模式 +++ Ⅶ．查詢(xún)SOCKET連接狀態(tài) AT+VSOCKETSATUS 2．2系統主處理器芯片簡(jiǎn)介 本系統的主處理器采用的是華邦W90N740芯片，該芯片是一款性能優(yōu)異的嵌入ARM7 TDMI內核的32位微處理器，時(shí)鐘頻率可達80MHz．已經(jīng)被廣泛地應用于網(wǎng)絡(luò )及嵌人式系統當中。其中在芯片內部集成了4KB數據cache和4KB指令Cache、10/100Mb MAC以太網(wǎng)控制器、LCD控制器、USBl.1 Host Device控制器、IC卡接口、SPI接口、4個(gè)獨立Uart控制器等多種接口，這些接口可以極大地滿(mǎn)足各種嵌人式應用的需求。 2．3系統硬件組成及工作原理 本研究旨在解決各種需要低成本無(wú)線(xiàn)數據傳輸的橋接設備．即某客戶(hù)端設備通過(guò)RS232與本橋接設備相連。該橋接設備將接受到的數據又通過(guò)另一個(gè)RS232接口與KCl9 CDMA模塊相連，從而達到無(wú)線(xiàn)數據發(fā)送的目的。 系統硬件主要由winbond W90N740 ARM7處理器、SDRAM、NorFlash、電源監測與系統復位電路、4個(gè)RS232串行接口、IC卡讀寫(xiě)電路、USB主從接口、鐵電串行EEPROM存儲器、KC19 CDMA無(wú)線(xiàn)數據發(fā)送模塊、鍵盤(pán)、LCM等組成。 電源電路為系統提供穩定充足的3.3v、1.8V電源；SP706S產(chǎn)生系統復位信號與電源掉電檢測信號；通過(guò)處理器的EBI信號組與SDRAM(HY57v281620容量8M*16bit)、NornFlash(SST39VFl60容量lM*16bit)連接用于存儲和運行程序；4個(gè)獨立的Uart接口的2個(gè)通過(guò)MAX202芯片轉換成標準的RS232信號分別與KC19 CDMA模塊及其他串行設備相連；IC卡座接口提供需要密文無(wú)線(xiàn)數據傳輸用戶(hù)在SAM卡中灌裝密鑰及加密算法；USB主從接口使設備可以與配備USB對應接口的客戶(hù)端設備相連；處理器的SPI接口與鐵電串行EEPROM存儲器FM24CL65連接，為用戶(hù)提供一個(gè)非易失性存儲器來(lái)存儲一些配置或其他重要信息；另外．本系統定義了3*4共12個(gè)鍵位的鍵盤(pán)電路及160*240黑白LCM電路為用戶(hù)提供了友好的交互界面。 硬件框圖如Fig2.1所示： 
Fig2.1無(wú)線(xiàn)數據傳輸設備硬件框圖 2．4系統軟件設計 一般的采用32位ARM處理器芯片的系統軟件基本上都在某一款操作系統下進(jìn)行編程，如wincE、Linux等。本系統為了提高設備的性?xún)r(jià)比而采用了小容量NorFlash芯片，同時(shí)為了提高系統可靠性及效率而采用無(wú)操作系統的C語(yǔ)言編程。 在實(shí)驗中我們觀(guān)察到如果對CDMA通訊模塊長(cháng)時(shí)間沒(méi)有數據傳送時(shí)，中國聯(lián)通的數據服務(wù)就會(huì )將我們的連接斷掉。為了使系統能夠可靠運行，可以采用兩種方法： I．如果有數據傳送任務(wù)，每一次都要進(jìn)行連接查詢(xún)。如果連接正常．發(fā)送數據；如果連接中斷，就必須重新登錄連接再進(jìn)行數據發(fā)送。 II. 采用心跳報文方式，以保證CDMA模塊與中國聯(lián)通服務(wù)器的業(yè)務(wù)保持連接，這樣系統可以無(wú)需查詢(xún)連接狀況，從而保證信息的正確無(wú)誤地發(fā)送與接受。 系統實(shí)現的軟件功能如下： (1)MPU芯片內部接口及外部各種接口芯片的驅動(dòng)程序 ·I2C接口芯片FM24CL64(64Kb)的驅動(dòng) ·MPU內部UART0-3(由MAX202轉換成RS232)驅動(dòng) ·鍵盤(pán)、LCM液晶模塊的驅動(dòng)． ·Smart card(智能卡)接口驅動(dòng) ·USB接口驅動(dòng) (2)業(yè)務(wù)流程實(shí)現 ·系統初始化及設備接口的驅動(dòng) ·通過(guò)CDMA模塊建屯連接并啟動(dòng)心跳報文任務(wù) ·啟動(dòng)設備數據傳輸循環(huán) ·將客戶(hù)端發(fā)來(lái)的數據按照新協(xié)議打包無(wú)線(xiàn)發(fā)送至遠程服務(wù)器 ·不斷循環(huán)查詢(xún)新數據 系統程序框圖如Fig2.2所示
Fig2.2系統軟件流程圖 3 結語(yǔ) 本研究以嵌入式微處理器W90N740為核心，結合KC19 CDMA模塊實(shí)現了一種無(wú)線(xiàn)數據傳輸的橋接方法。本系統的創(chuàng )新點(diǎn)為：在不改變已有設備硬件的前提下，利用已有設備的串行接口，實(shí)現數據的無(wú)線(xiàn)傳輸任務(wù)；另外通過(guò)配置本橋接裝置，實(shí)現無(wú)線(xiàn)傳輸的系統可大可小、靈活自如。實(shí)踐證明該方案完全可以應用于需要無(wú)線(xiàn)實(shí)時(shí)數據傳輸的領(lǐng)域。 作者：周?chē)?nbsp; 來(lái)源：《微計算機信息》(嵌入式與soc)2009年第5-2期 |
