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东南大学硕士学位论文；ＡＴ＋ＣＭＧＦ＝＜ｎ＞；ＡＴ＋ＣＭＧＬ选择短消息发送的方式列出短消息的信；读取第ｎ条短消息内容；发送短消息指令；将短消息储存起来；将储存的短消息发送出去；选择收到短消息时的提示方式；设置短消息中心号码Ａ眦ＭＧＲ＝ｑ１＞ＡＴ＿崛ＭＧ；在我们的系统中，ｃＭｓ９ｌ模块与ＬＰｃ２２１０的；５．２．２短消息功能设计；短消息的具体格式有两种：ⅡⅨＴ
东南大学硕士学位论文ＡＴ＋ＣＭＧＦ＝＜ｎ＞ＡＴ＋ＣＭＧＬ选择短消息发送的方式列出短消息的信息读取第ｎ条短消息内容发送短消息指令将短消息储存起来将储存的短消息发送出去选择收到短消息时的提示方式设置短消息中心号码Ａ眦ＭＧＲ＝ｑ１＞ＡＴ＿崛ＭＧＳＡ”ＣＭＧＷＡＴ＿屺ＭＳＳＡＴ＋ＣＮＭＩＡ１１＋ＣＳＣＡ在我们的系统中，ｃＭｓ９ｌ模块与ＬＰｃ２２１０的ｕＡＲＴＩ相联。ＬＰＣ２２１０通过ｕＡＲＴｌ以字符的形式将ＡＴ指令发给ｃＭｓ９ｌ模块。５．２．２短消息功能设计短消息的具体格式有两种：ⅡⅨＴ和ＰＤｕ。ＴＥｘＴ格式只能传送ＡｓｃＩＩ文本，而ＰＤｕ格式可以传送ＡｓｃＩＩ文本，也可以传送ＨＥｘ以及ｕｃｓ２的编码方式的信息，利用ｕｃｓ２编码就可以实现汉字的输入和输出。设置ＴＥｘＴ或者ＰＤｕ模式可以通过ＡＴ指令集中的ＡＴ＋ｃＭＧＦ语句来设置（ＡＴ＿忙ＭＧ＝ｏ为ＰＤｕ方式，ＡＴ＿圯ＭＧＦ＝１为ＴＥｘＴ方式）。由于本设计中需要发送中文的数据，因此我们选用了ＰＤｕ的方式发送。在此种方式下，发送和接收的短消息有不同的形式，下面列出了它们的结构。当需要发送短消息（Ｍｏｂｉｌｅｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ）时，其编写格式如表５．２。表５．２短消息发送格式解析ＳＣＡＰＤＵｔｙｌ）ｅ服务中心号码第一字节消息参考号码目标地址ＭＲＤＡＰＩＤＤＣＳＶＰＵＤＬＵＤ协议标月≮编码标准允许时间用户数用户数据据长度当接收短消息（Ｍ０ｂｉｌｅＴｅｎＩｌｉｎａｔｅｄ）时，由ＧＰＲｓ模块传出的数据格式如表５．３所示。表５１３短消息接收格式解析ＳＣＡＦＯ第一字节ｏＡＰＩＤＤＣＳＳＣＴＳ服务中心ＵＤＬＵＤ用户数据服务中心号码原地址协议表示编码标准用户数据硅度时间戳’卜－面就这两个格式中各个字段的意思作详细的说明。?ｓｃＡ服务中心号，如表５．４所示表５，４服务中心号０８Ｉ９ｌ６８３１０８２００１０５ＦＯＬｅｎｇＩｌｌ（长度）ＩＴｏｓｃａ（服务中心号码类型）ｓＣＡ（服务中心号码）ｊＡｄｄｒｅｓｓ（地址）长度０８即ｓｃＡ区去除０８外后面的字节数，单位是字节。如９１６８３１０８２０叭０５Ｆｏ，共８字节。Ｔｏｓｃａ：服务中心号发类型。９１为国际型，８１为未知类型号码，Ａ１为国内型。一般为国际型。Ａｄｄｒｅｓｓ：地址每个字节先用低位４ｂｉｔ，后用４．７ｂｎ。如果号码个数为奇数个，最后一个字节的４．７ｂｉｔ全部设置为１，即ＦｘＨ。如号码“１２３４５６７”，变化好以后就是“２１４３６５Ｆ７”。一般为方便起见我们将ｓｃＡ（服务中４２第五章无线通讯模快软件设计心号码）设为００，后面的号码类型和地址都不存在，发送短消息时从ｓＩＭ卡（或者ＭＯＤｕＬＥ）读出ｓｃＡ号码，此短消息中心号码要用ＡＴ＿卜ＣｓｃＡ来设定。?Ｆｏ信息第一字节：收到的ＰＤｕ，典型为０４Ｈ，一般移动模块会自动改动，所以默认为ｏｏ。发送的ＰＤｕ，典型为１１Ｈ。●ＭＲ短消息参考：１个字节。表示移动台向短消息服务中心提交的短消息序号，从Ｏ到２ｓ５。?ｏＡ短消息原发手机地址，如表５．５。Ｌｅｎｇｃｌｌ：为地址的数字个数。Ｔｏｄａ：地址类型。９ｌ为国际型，８１为国内型。对于国际型需要增加８６区号，长度也要修改为０Ｄ。Ａｄｄｒｅｓｓ：地址编码方法与ｓｃＡ同。一个字节先用低４ｂｉｔ。奇数个号码最后一位高四位设为Ｆ。●ＤＡ目的手机地址?它是短消息目的地址，和原发手机地址ＯＡ类似，不再描述。ＰＩＤ协议标志它是短消息传输层作为高层协议参考。或者是远程设备协同工作的标示。需要服务商支持。但是ＯｏＨ是所有服务商都支持的。建议采用００Ｈ即可。?Ｄｃｓ数据编码方法表示数据编码方法和消息类别。一般为００Ｈ默认７位编码，等级号Ｏ。０４为８位编码。ｕｃｓ２编码Ｏ等级为０８Ｈ，可以传输中文。?ｓｃＴｓ服务中心时间戳如表５．６。这个字段是用来告诉目标用户短消息到达时间。为７个字节表示，表５．６ｓｃＴｓ服务中心时间戳Ｈ０ｕｒＹｅａｒＭｏｎｔｌｌＤａｙＭｉｎｕｔｅＳｅｃｏｎｄＴｉｍｅＺｏｎｅ５０１０１２２１７４２３００表格中的数据表示的时间为：０５年１月２ｌ号１２点４７分３２秒，时区表示本地时间和格林尼治标准时间差。?ｖＰ合法时间这一地段标示短消息服务中心在接到短消息后，若在没有发到目标机前表５．７合法时间字段ｖＰ值（１６进制）相对合法时间（ＶＰ＋１）＋５分１２小时＋（ｖＰ．１４３）＋３０分钟（ｖＰ－１６６）＋ｌ天（ＶＰ．１９２）＋１周可以保证短消息存在的时间。其格式在ＦＯ中的ｖＰＦ中设定，其字段的意思如表５．７。Ｏ口一８Ｆ９０―一Ａ７Ａ８―――Ｃ４Ｃ５――ＦＦ?ｕＤＬ用户数据长度它根据编码方式的不同，有三种：１．如果是７ｂｉｔ编码。则从前向后，每个字节从低到高位使用，最后不足的一个字节的各位全部用Ｏ补全。最多可以有１６０个字符。如果是８ｂｉｔ编码，很简单。最多１４０个字符。如果是ｕｃｓ２编码，则用户数据区的字节数，最多是７０个字符。４３２．３．东南大学硕十学位论文在本系统中，短消息只是作为辅助通讯］＝具，在我们的样机中暂时只设计了发送功能。意在必要的时候向负责人的手机发送提示短消息。发送功能实现很简单，只需按照具体的短消息格式要求将数据或ＡＴ指令发送给ｃＭｓ９１模块即可。这里就不做赘述了。系统中的大量数据传输采用ＧＰＲｓ数传的方式，在５．３节中会详细介绍。５－３ＧＰＲＳ的ＩＮＴＥＲＮＥＴ接入设计【１８】１１９１【２０】【２１】【２２】１２３】１２４１５．３．１软件系统的层次结构与协议转换图５．１简单示意了网络系统的分层结构，把ＧＰＲｓ服务节点和网关节点等ＧＰＲｓ内部节点简化抽象为ＧＰＲｓ网络，把ＧＰＲｓ内部协议及Ｉｎｔｅｍｅｔ网关协议等简化抽象为ＧＰＲｓ网关协议。物理层：ＡＲＭ利用ＡＴ指令通过ＯＰＲｓｍｏｄｍ进行拨号，正确反馈及应答后，一条物理通道即ＧＰＲｓ信道就在本系统中的ＧＰＲｓｍｏｄｅｍ和ＧＰＲｓ网络之间建立起来。数据链路层：ＰＰＰ协议将原始的ＧＰＲｓ物理层连接改造成无差错的数据链路，系统将进行远程登录Ｉｎｔｅｍｅｔ，并得到ＧＰＲｓ网关分配的ＩＰ地址。网络层：采用ＩＰ协议作为网络层协议。ＩＰ协议将接入Ｊｎｔｅｍｅｔ具有不同ＩＰ地址的终端都联系起来。经过ＩＰ路由选择，可以实现本系统与连在Ｉｒｌｔｅｍ乱上的任一ＩＰ终端进行数据交互。传输层：选择ＴｃＰ作为传输层协议，为数据传输提供面向连接、可靠服务。传输层网络层链路层物理层Ｉｍｅｍｅｔ终端图５．１系统分层结构和协议转换我们的无线通讯软件设计也采用了和图５．１中相似的分层结构。这种分层设计方式符合实际的网络结构，跟实际网络中的数据处理的原理也相似，层次清晰明了，有利于开发和维护。系统软件分层工作流程大致如下：上电复位后，首先进行工作频率等参数设置，然后进行拨号和ＰＰＰ协商。包括ＬｃＰ协商、ＰＡＰ协商，以及ｌＰｃＰ协商得到系统动态巾，完成ＧＰＲｓ的Ｉｎｔｅｆ∞ｅｔ接入。ＡＲＭｃＰＵ将用户数据封装成ｌＰ包，再封装为ＰＰＰ包，然后经串口发送给Ｍｏｄｅｍ，ＣＭｓ９１把其封装成ＧＰＲｓ分组数据传到ＧＰＲｓ网。包接收过程与之相反。软件分层示意图如图５．２所示。在系统中，我们按照数据报封装形式将我们的软件大致分为四层：ＭｏＤＥＭ驱动层、ＰＰＰ帧层（数据链路层）、ＩＰ层（网络层）和ＴｃＰ（传输层）。ＭｏＤＥＭ驱动层的处理对象是字节，其具体的操作空间是ｏｕｔＢｕ玎ｅｒ和ＩｎＢｕｆ挹ｒ两个缓冲区，用于存储接收到的和准备发送的ＰＰＰ帧。ＰＰＰ帧层的处理对象是ｏｕｔＢｕｆ诧ｒ和Ｉｒ出ｕｆｆｈ（或备用缓冲区ＩｎＢｕ仃ｅｒＢ）两个缓冲区中的ＰＰＰ帧。在这一层中，不仅需要实现对上层传来的ＩＰ包进行ＰＰＰ帧封装和把ＭｏＤＥＭ驱动层接收的有效ＰＰＰ帧进行拆帧填入ＩＰ处理内存后送往上层，另一个重要功能就是拨号协商协议的实现。ＩＰ层的处理对象是内存结构ＭｅｍＨｅａｄ中数据指针所指向的ＩＰ数据包。这一层需要对下层传第五章无线通讯模快软件设计上来的ＩＰ数据包进行简单的ＩＰ地址判断、数据包校验和检查等，并把传输层数据送往上层。对上层传下来的数据进行ＩＰ包封装，然后传给下层。内存结构的设计将在５．３．３节介绍。ＴｃＰ层的处理对象是内存结构ＭｅｍＨｅａｄ中数据指针所指向的ＴｃＰ数据包。ＴｃＰ状态机在这一层实现。我们在软件系统设计时采用由下往上的设计方式，下面将详细介绍ＭＯＤＥＭ驱动层、ＰＰＰ层和ＴｃＰ层的设计。０１１ＲｅｃｅｉｖｅＯ等事件处理，数据交互应用层数据处理ＴＣＰ包处理：ＬＩｖｌｃｒ¨ｆ１％ｕＪ佃ＴＩｔ上＿｜Ｉ＿＿ＣＰ状态机指向ＴｃＰ包上ＴＣＰＳｅｎｄＥｘ（）；。ＴｃＰｓｅｎｄ（）；ＴＣＰＳ蛐ｄＳｅｇＯｕＤｐｌｎｐｕ《）；ＴＣＰＩｎｐｕ“）；Ｉｃ～四’Ｉｎｐｕ《）ｔＩＰ包处理：（ＭｅｍＨ∞ｄ）指针，ＩＰｏｕｌｐｕｔｏＩＰＩⅡｐｕｔＯｔ拨号协议处理：（ＯｕｔＢｕ自衙、ＩｒｌＢｕｍ神性霉．料Ｉ’蠢．涨｛０螺々坩峨坩瞩ＨａｎｄｌｅＬＣＰｏｐｔｉｏｎ《Ｘ。Ｈ柚ｄｌｅＰＡＰＯｐｔｉ帅ｓ（）；Ｈ卸ｄｌｅＩＰｃＰＯｐ廿ｏｎｓ０ＰＰＰ帧处理：（ｏｕｔＢｕ氐ｒ、ＩＩｌＢｕ玎ｅｒ），ＰＰＩ’Ｅｎｔｒｙ０ｆＰｍｃＰＰＰＲＨｅｊｖ“ＵＩ卜ｒｒ８ｄａｌａ）Ｐｒ∽ＰＰＰＳｅｎｄｆＵＩＮＴ８＋Ｂｕ魍ＵＴＮＴｌ６ｌ∞）千ＭｏＤＥＭ驱动：、【Ｏ岫ｕ矗打、ＩｎＢｕｆ凳ｒ）ＭＯＤＥＭ发送函数ＭｏｄｅＩｎ―ｓｅｎｄＢ”《ｕＩＮＴ８ｄａｔａ）ＭＯＤＥＭ中断接收程序一ｉｒｑＩＲＱ―ｕＡＲＴｌ（）图５．２ＧＰＲｓ的ＩＮＴＥ鼢厄Ｔ接入系统软件分层设计示意图４５东南大学硕士学位论文５．３．２底层驱动软件设计低层驱动软件主要包括ＭＤＤＥＭ的发送和接收程序。ＭＯＤＥＭ的发送程序主要包括ＭｏＤＥＭ的ＡＴ指令接口函数Ｍｏｄｅｍｃｏｍｍａｎｄ（ｕＩＮＴ８＋ｃｏｍｍ孤ｄ）和字节数据传输接口函数ＭｏｄｅⅡＬｓｅｎｄＢ”ｅ（ｕＩＮＴ８ｄａ哪。Ｍｏｄｅｍｃｏｍｍａｆｌｄ用于发送字符型数据，包括ＡＴ指令等。Ｍｏｄｃｍ―ｓｅｎｄＢ”ｅ用于发送十六进制网络数据字节。Ｍ０１）ＥＭ的接收程序指ＭｏＤＥＭ的接收中断服务程序。如图５．３所示。由于在接收ＰＰＰ帧的过程中，帧的格式、长度根据其承载的数据不同、含义不同而不定，我们需要根据已接收到的字节的不同含义对帧的起始、结束、转义字符以及后继数据帧的有无等做山判断，所以不能将接收到的字节简单地直接存储在缓冲区中。我们在接收中断服务程序中加入了简单的字节处理函数ＰｒｏｃＰＰＰＲｅｃｅｉｖｅｆｕＩＮＴ８接收ＲＢＲ中字节ｄａｌａ‘调用ＰｒｏｃＰＰＰＲｅｃｅｉｖｅ（ｄａｔａ）ｄ蚴，这个函数对接收到字节做上清中断标志简单判断并将有效数据存入缓冲区中。函数的设计将在下一节中介绍。数据缓冲区ＩｎＢｕ虢ｒ、ｏｕｔＢｕ仃ｅｒ的定义如下：上返回ｕ矾Ｔ３ＩｎＢｕ彘ｒ【ＰＰＰ－ＢｕＦＦＥＲ＿ｓＩｚＥ＋１】；ｕＩＮＴ８ｕＩＮＴ８ＩＩｌＢｕ壤ｒＢ【ＰＰＰ』ＵＦＦＥＲ＿ｓｌｚＥ＋１】；ｏＩＩＩＢｕｆｒｅｒ［ＰＰＰＢｕＦＦＥＲ―ｓＩｚＥ＋１】；图５３ＩＲＱ―ｕＡＲＴｌ中断接收程序流程囤需要注意的是这些缓冲区中存储的数据均为转义之前的有效的网络数据，不包括ＰＰＰ帧的开头和结束标志“０ｘ７Ｅ”，数据字节序为网络字节序。ＰＰＰＢｕＦＦＥＲｓＩｚＥ为ＰＰＰ数据缓冲区的最大长度，即可以处理的一个ＰＰＰ帧的最大长度。可以根据不同的应用场合设计不同的大小。我们在做ＰＰＰ链路协商试验的时候，发现会有服务器的两帧数据在问隔时间很短的情况下连续发送的情况，这就要求我们必须在尽可能短的时间里做好接收第二帧的准备。因此，我们设计了备用缓冲区ＩｒｌＢｕ舵ｒＢ，当需要的时候将已经接收到的帧暂时存入备用缓冲区，暂时不对这个完整帧进行处理，而是在下一帧接收完毕之后再顺序处理第一帧、第二帧。５．３．３ＰＰＰ层软件设计１．数据链路层介绍和选择数据链路层协议可采用最为广泛运用的串行线路网际协议（ｓＬＩＰ）和点对点协议（ＰＰＰ）。ｓＬＩＰ协议主要用于低速（不超过１９．２ｋｂｊｔ，ｓ）的交互性业务，它的问题主要在：（１）没有任何纠错检错功能；（２）只支持ＩＰ分组，当Ｉｎｔｅｍｅｔ不断发展和扩大且包含很多非ＩＰ协议的网络时，ｓＬＩＰ不适用；（３）每一方需要知道另一方的口地址，且在设置时不能动态赋予ＩＰ；（４）ｓＬＩＰ不提供任何身份验证；（５）ｓＬＩＰ未被接受为Ｉｎｔｅｍｅｔ标准，版本多，不易互操作。为了改进ｓＬＩＰ，人们制订了点对点协议ＰＰＰ（Ｐ０ｉｎｔ－ｔｏ－ＰｏｉｎｔＰｒｏｔｏｃ０１）。ＰＰＰ有以下特点：明确地划分出一帧的尾部和下一帧的头部的成帧方式。这种帧格式也处理错误检测工作。当线路不再需要时，挑出这些线路，测试它们，商议选择，并仔细地再次释放链路控制协议，这个协议被称为链路控制协议ＬｃＰ（１ｉｎｋｃｏｎｔｍｌＤｒｏｔｏｃ０１）。用独立于所使用的网络层协议的方法来商议使用网络层的哪些选项。对于每个所支持的网络包含各类专业文献、中学教育、文学作品欣赏、行业资料、专业论文、高等教育、18远程监控终端综合测试与检验装置的研制等内容。　
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