嵌入式系統(tǒng)中短消息實時處理的實現(xiàn)

引言 gsm數(shù)字蜂窩移動通信技術(shù)已得到成熟而廣泛的應(yīng)用，目前以建成的覆蓋全國的gsm數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)，是我國公眾移動通信網(wǎng)的重要方式。它能提供話音、短消息、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)。短消息服務(wù)是gsm網(wǎng)絡(luò)的一項重要業(yè)務(wù)，在遠(yuǎn)距離監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、gps定位、無線報警、繳費通知、車輛調(diào)度等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 gsm模塊通常都提供uart串行接口，因此很容易和單片機在物理層上互聯(lián)。使用符合gsm07.05和gsm07.07標(biāo)準(zhǔn)的at指令集，可以使gsm模塊方便地完成短消息接收/發(fā)送等各種操作。其通信框圖如圖1所示。 移動設(shè)備me主要負(fù)責(zé)與gsm網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線通信，終端適配器ta負(fù)責(zé)me與外部終端設(shè)備te的信息交換，at指令就是在ta與te之間傳送的。te可以是pc，或者是單片機系統(tǒng)，通過at指令與me進(jìn)行信息交互?，F(xiàn)在市場上的gsm模塊，如tc35、falcom等，都把me和ta集成在一起，這樣整個通信就變成了te與gsm模塊之間的通信了。 一般地，gsm模塊在處理短消息時，采用一問一答的信息交互方式，這比較符合at指令集的精神。但在實際應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)這種方法存在一定的缺點：模塊接收到短消息并存儲起來，用戶再用查詢方式，發(fā)送指令“at＋cmgl”或“at＋cmgr”，使短消息傳送到te，這中間會有一定的延時。另外，由于sim卡容量有限，要保證短消息及時準(zhǔn)備地接收，還要經(jīng)常刪除sim卡中的短消息，這樣多次的讀寫操作，勢必會影響sim卡的壽命。因此，有必要進(jìn)行一些軟件設(shè)置，使短消息不通過sim卡，而直接發(fā)送至終端設(shè)備。本文給出一種在嵌入式系統(tǒng)中實時處理短消息的實現(xiàn)方法，當(dāng)移動設(shè)備gsm模塊接收到短消息時，直接將消息轉(zhuǎn)發(fā)到終端設(shè)備，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和處理效率。 1 硬件接口實現(xiàn) 一般，gsm無線通信控制終端采用標(biāo)準(zhǔn)的gsm模塊進(jìn)行二次開發(fā)，目前市場上很多，如tc35、falcom、wismo3等。它們都具備gsm無線通信的全部功能，支持gsm07.05，gsm07.07所定義的at指令集。 在本設(shè)計中，采用的gsm通信模塊為falcomc2d，單片機使用的是atmel公司的高速8位處理器atmega128。atmega128內(nèi)部集成有4kb的ram，4kb的eeprom，128kb的flash，以及2個uart串行接口等。其高速和大容量ram的特性，為處理短消息這樣的大數(shù)據(jù)包提供了便利；同時，節(jié)省了外圍器件，使得硬件結(jié)構(gòu)簡化，提高系統(tǒng)可靠性。中文液晶屏用來顯示接收到的中英文短信。系統(tǒng)的硬件接口框圖如圖2所示。 2 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 短消息的發(fā)送和接收控制模式有三種：block模式、pdu模式和text模式。使用block模式需要手機生產(chǎn)廠家提供驅(qū)動支持。目前，pdu模式已取代block模式，而text模式不支持中文。因此，為了系統(tǒng)的通用性，兼容中英文短消息的發(fā)送接收，本系統(tǒng)使用pdu模式來處理短消息。 在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置前，先簡要說明一下短消息類（class）的概念：根據(jù)指定存儲的位置，短消息分為class0－3四個類，也可以不指定類別（no class），由移動設(shè)備按默認(rèn)設(shè)置進(jìn)行處理，存儲到內(nèi)存或者sim卡中。在tpdu的tp－dcs字節(jié)中，當(dāng)bit7－bit4為00x1、1111時，bit1－bit0指示消息所屬類。 00——class 0，可直接顯示。 01——class 1，默認(rèn)儲存在me內(nèi)存中。 02——class 2，儲存在sim卡中。 03——class 3，可直接傳輸?shù)浇K端設(shè)備te。 默認(rèn)的短消息存在sim卡中，無類別的短消息通常也存在sim卡中。 gsm modem一般都支持一條“at＋cnmi”指令，用于設(shè)定當(dāng)有某類短消息到達(dá)時，如何處理它——只儲存在制定的內(nèi)存（易失的/非易失的）中；先儲存后通知te；直接轉(zhuǎn)發(fā)到te，等等。 “at＋cnmi”指令語法為： at＋cnmi＝＜mode＞，＜mt＞，＜bm＞，＜ds＞，＜bfr＞ （1）＜mode＞控制通知te的方式。 0——先將通知緩存起來，再按照＜mt＞的值進(jìn)行發(fā)送。 1——在數(shù)據(jù)線空閑的情況下，通知te，否則，不通知te。 2——數(shù)據(jù)線空閑時，直接通知te；否則先將通知緩存起來，待數(shù)據(jù)線空閑時再行發(fā)送。 3——直接通知te。在數(shù)據(jù)線被占用的情況下，通知te的消息將混合在數(shù)據(jù)中一起傳輸。 （2）＜mt＞設(shè)置短消息存儲和通知te的內(nèi)容。 0——接受的短消息存儲到默認(rèn)的內(nèi)存位置（包括class 3），不通知te。 1——接收的短消息儲存到默認(rèn)的內(nèi)存位置，并且向te發(fā)出通知（包括class 3）。通知的形式為： ＋cmti：”sm”，＜index＞ 2——對于class 2短