GPRS模块完成无线上网功能,选用SIE-MENS公司的MC39I,其稳定性以及性价比较高。该模块需要自行设计外围电路。通过ZIF为用户提供SIM卡、RS-232及语音等接口。MC39I是双频GSM/GPRS无线模块,它支持标准ITU-T的AT命令集。支持全双工的数据通信,其具有低功耗、接口简单并支持GPRS CLASS 10以及SMS功能[3]完成上网功能还需用户提供SIM卡以及天线。

　　下图是MSP430FG4619单片机和MC39i的硬件接口图

　　4软件设计

　　4.1视频采集和压缩驱动

　　视频A/D转换模块首先通过设置SAA7113H的配置寄存器对其进行初始化。设定输入的视频信号为PAL制式，每秒25帧，一帧图像的分辨率为720×576。视频压缩模块首先对IME6400进行初始化。IME6400由其片上RISC CPU控制工作，芯片上电复位之后，RISCCPU首先执行位于片内SDRAM中的代码，根据代码的的内容，对内部各功能模块进行初始化设置并协调各功能模块的行为。对IME6400的初始化可由ARM通过主控制接口向IME6400的SDRAM发送固件程序。使芯片接收SAA7113H的视频信息开始视频压缩工作。在压缩芯片工作的过程中。视频转换后的MPEG-4码流存放于数据库中，等待进一步的发送处理。

　　4.2网络接口协议

　　数据是通过GPRS网络传输到因特网服务器上的,所以在由单片机和GPRS Modem组成的发送端所发送的数据,要被封装成能被GPRS网络所接受的协议,而且要把数据正确地传送到接受方,则GPRS网络需要对接受方和发送方的协议进行转换。

　　OSI(International Standard Organizations)针对抽象/复杂的网络功能，以不同层次的概念，系统地呈现网络功能的开放系统互连(open system interconnection，OSI)网络参考模型，将整个网络所需的软/硬件结构，按照不同的功能将其分为七层，即ISO7层协议。这七层从下到上分别是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。数据的发送主要涉及到物理层，数据链路层，网络层和传输层，其网络通信分层结构如图所示:

TCP IP PPP GPRS 传输层

网络层

链路层

物理层

　　采集终端

　　GPRS网络 Internet 主站

　　物理层：利用AT指令通过GPRS Modem拨号,正确反馈及应答后,一条物理通道即GPRS信道就在系统中的GPRS Modem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,系统将远程登录Internet,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Intemet的具有不同IP地址的终端都联系起来。经过IP路由选择,可以实现系统与连在Internet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,为数据传输提供连接可靠地服务。[4] 4.3视频监测终端网络接口软件设计

　　LwIP协议栈在设计时就考虑到了将来的移植问题，因此把所有与硬件、操作系统、编译器相关的部份都独立出来，放在/src/arch目录下。 LwIP在μC/OS-II上的实现就是要修改该目录下的文件，其它的文件一般不应该修改，主要的工作包括以下几部分。

　　(1)相关的include文件

　　在/src/arch/include/arch目录下的cc.h、cpu.h、perf.h中有一些与CPU或编译器相关的定义，如数据长度、字的高低位顺序等，这应该与用户实现μC/OS-II时定义的数据长度等参数一致。一般情况下C语言的结构体struct是4字节对齐的，但是在处理数据包的时候，LwIP是通过结构体中不同数据的长度来读取相应数据的，所以，一定要在定义struct的时候使用_packed关键字，让编译器放弃struct的字节对齐。

　　(2)sys_arch操作系统相关部份

　　sys_arch.[ch]中的内容是与操作系统相关的一些结构和函数。μC/OS-II实现了消息队列结构OSQ及其操作，但没有对消息队列中的消息进行管理，因此不能直接使用，必须重新实现。对队列本身的管理可利用mC/OS-II自己的OSQ操作完成，然后使用μC/OS-II中的内存管理模块实现对消息的创建、使用、删除回收，两部分综合起来即可形成LwIP的消息队列功能。

　　(3)sys_thread_new 创建新线程

　　在μC/OS-II中，没有线程(thread)的概念，只有任务(Task)。它已经提供了创建新任务的系统API调用OSTaskCreate，因此只要把OSTaskCreate封装一下，就可以实现sys_thread_new。需要注意的是LwIP中的thread并没有μC/OS-II中优先级的概念，实现时要由用户事先为LwIP中创建的线程分配好优先级。

　　(4)lib_arch中库函数的实现

　　LwIP协议栈中用到了8个外部函数，这些函数通常与用户使用的系统或编译器有关，因此应由用户自己实现。

　　LwIP的设备驱动程序接口

　　LwIP与PPP的程序结构简要描述如下：

　　#define NTHREADS 3

　　#define STACKSIZE( CYG NUM_HAL_STACK_SIZE_TYPICAL + 4096 )

　　#define NTHREADS 3

　　#define STACKSIZE ( CYG NUM_HAL_STACK_SIZE_TYPICAL + 4096 )

　　err = cyg_io_lookup( "/dev/ser1", &handle1 );

　　if (ENOERR == err)

　　{middleblink();}

　　Else

　　{leftblink();};

　　pppInit();

　　pppSetAuth(PPPAUTHTYPE_ PAP," pppuser","pppassword");

　　pd=pppOpen(handle1,ppp LinkStatus Callback,NULL);

　　void pppLinkStatusCallback (void * ctx, int errCode, void * arg)

　　{skipblink();}

　　4.4 MC39i模块的驱动程序

　　单片机通过串口和GPRS模块交换数据,所以首先要编写串口驱动程序,包括串口初始化(Init_Comm)、写串口数据(PrintChar)等函数。读串口数据是通过中断来完成的。由于篇幅所限,只给出串口初始化的代码:

　　void Init_Comm(void)

　　{

　　TMOD=TMOD&0x0F;

　　TMOD=TMOD|0x20;//定时器1采用方式2,用于产生串口1的波特率

　　TL1=0xFD,TH1=0xFD;//32MHz-57600bps

　　WDCON=0x80;//SMOD1=1

　　SCON1=0x50;//串口1采用方式1

　　TR1=1;//启动定时器1*/

　　}

　　在这些串口函数的基础上编写GPRS模块的驱动函数。单片机通过AT命令进行拨号后,GPRS模块就转入在线模式,此时通过PPP协议取得一个IP地址,就可以连接到互联网了。

　　5 关键技术

　　5.1 MC39i模块的初始化

　　主要包括启动MC39I和驱动modem工作。启动MC39I主要是利用微处理器的I/O口控制MC39I的启动输入引脚IGT,微处理器通过模拟IGT脉冲时序触发MC39I启动。

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