GPRS模块开发初步（硬件）

1  GPRS技术及其特点

　　GPRS（General Packet Radio Service）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。与原有的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：通过多个GSM时隙的复用,支持的数据传输速率更高,理论峰值达115kb/s;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收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、频繁的小流量数据传输,很好地适应数据业务的突发性特点;GPRS计费方式更加灵活,可以支持按数据流量来进行计费;与无线应用协议（WAP）技术不同,GPRS能够随时为用户提供透明的IP通道,可直接访问Internet中的所有站点和资源;采用信道复用技术,每一个GPRS用户都能够实现永远在线;另外,GPRS还能支持在进行数据传输的同时进行语音通话等等,而且相对于短消息等其它无线数据通信业务,GPRS的价格优势比较明显。目前,我国移动推出的GPRS上网业务最高每千字节也只有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通信的费用。

　　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地区和可移动装置。

 

2  硬件连接和GPRS模块设置

　　通过GPRS网进行数据传输一般需要使用GPRS模块。目前,GPRS模块一般是指带有GPRS功能的GSM模块,可以利用GPRS网进行数据通信。其中比较流行的有法国Wave公司的WISMO系列和西门子公司的S系列等等。WAVECOM的WISMO模块接口简单、使用方便且功能非常强大,它与微控制器、SIM卡、电源之间的连接如图1所示。

图1  GPRS模块的硬件连接图

 

其中GPRS模块与微控制器间是通过串行口进行通信的,通信速率最快可以达到115 200b/s。模块与控制器间的通信协议是AT命令集,其中大部分命令是符合协议“AT command set for GSM Mobile Equipment (ME) (GSM 07.07 version 6.4.0 Release 1997)”的,但也有一些是Wavecom自己定义的AT命令。除了串口发送（TX）、串口接收（RX）之外,微控制器与GPRS模块之间还有一些硬件握手信号,如DTR、CTS、DCD等。为了简化微控制器的控制,硬件设计时没有使用全部的硬件握手信号,而只使用数据载波检测（Data Carrier Detect, DCD）和终端准备（Data Terminal Ready, DTR）信号。DCD信号可以检测GPRS模块是处于数据传送状态还是处于AT命令传送状态。DTR信号用来通知GPRS模块传送工作已经结束。

 

在应用设计中，当MCU需要通过串口与模块进行通信时，可以只用3个引脚：TXD、RXD和GND；但当需要通过模块上网时，应该尽量使用全部的串口信号引脚，包括DTR、RTS、DCD、CTS、TXD、RXD、RI和GND。其中，RI变化表示有来电呼入，可以连到MCU的中断引脚或者其他输入引脚供MCU查询其状态。