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用GPRS modem实现嵌入式Internet接入系统
摘要：运用ARM单片机LPC2104及西门子公司的GPRSmodem设计一种嵌入式Internet接入系统，并提供相应的硬件原理图和嵌入式操作系统移植方案。关键词：uc/OS-II uIP GPRS TCP/IP 嵌入式Internet
引言
随着GPRS技术在无线通信领域的发展，GPRSmodem作为GPRS在Internet的PC机终端已得到了广泛应用。相应的，在单片机系统中运用GPRSmodem实现Internet接入也已开始为人们所重视。GPRS可以发挥永远在线、快速登录、按流量计费等优势。如果无线传输的仅仅只是低速数据，用成本较高的PC机来控制则成本过高。本文采用在嵌入式实时操作系统uC/OS-II中移植一种小型TCP/IP协议栈uIP的方法，提供了一套运用ARM CPU及西门子公司的GPRSmodem（MC35）来实现Internet接入的系统设计方案。
1 GPRS接入Internet模型设计
如图1所示，GPRS网络主要由在GSM基站中新增加的GPRS业务节点组成，并通过GPRS网关节点实现与Internet的互联。在本系统设计中，要与Internet交互信息的数据先通过GPRSmodem与当地GSM基站中的GPRS业务节点进行无线通信，并进入GPRS网络，然后通过GPRS网关与Internet进行数据交互。在本系统中，设计的关键有二：一是ARM CPU与GPRSmodem的连接，即数据端的串行数据经ARM CPU的串口发送到GPRSmodem上；二是在ARM CPU中嵌入实时操作系统uC/OS-II，然后在uC/OS-II中移植uIP,实现TCP/IP协议栈。
图1
2 系统的分层考虑与协议转换
图2简单示意了本系统的分层结构，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Internet网关协议等简化抽象为GPRS网关协议。
物理层：ARM CPU利用AT指令对GPRSmodem进行拨号。反馈应答后，一条物理通道即GPRS信道就在本系统中的GPRSmodem和Internet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，系统将成本远程登录Internet，并得到GPRS网关分配的A类IP地址。
网络层：采用IP协议作为网络层协议。IP协议将接入Internet的具有不同IP地址的终端都联系起来。经过IP路由选择，可以实现本系统与连在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，为数据传输提供面向连接、可靠服务。
3 uC/OS-II与小型TCP/IP协议栈uIP
uC/OS-II是由Jean J.Labrosse编写的一种免费公开源代码的实时操作系统。作为一个操作系统内核，它没有提供通信软件库。UIP是由瑞士计算机科学院的Adam Dunkels等开发的一种免费公开源
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