基于GPRS远程无线数据采集系统设计 - 图文(8)

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工具结合到了一个单独的可执行程序(busybox)中。虽然和GNU比较起来，busybox提供的功能和参数略少，但在比较小的系统或者是嵌入式系统之中已经足够了。Busybox在设计上就考虑到了硬件资源受限的特殊环境。它采用一种很巧妙的办法减少了自己的体积：所有的命令都是通过插件的方式集中到一个可执行文件当中，在实际应用过程中，通过不同的符号链接来确定到底要执行哪个操作。采用单一的执行文件的方式，最大限度地共享了程序代码，对资源比较紧张的系统来说，是再合适不过了。在busybox的编译过程中，可以很方便地加减它的“插件”，最后的符号链接也可以由编译系统自动生成。下面使用busybox构建cramfs文件系统的过程。

首先从busybox网站下载busybox源码，进行解压，接下来就是实际需要进行busybox的配置。

在终端所使用的命令行有: #tar jxvf busybox- 1.00.tar.bz2; #make defconfig; #make menuconfig;

此时，需要设置平台相关的交叉编译选项，操作步骤为:先选中”Bulld OPtion”项的“Do you want to build Busybox with a Cross Complier?”选项，然后将“Cross Complier prefix”设置为“ /usr/local/arm/3.3.2/bin/arm-linux-”。

下一步编译并安装busybox。在终端执行命令make,make install PREFIX= /home/david/fs2440/cramfs。其中PREFIX用于指定安装目录，如果不设置该选项，则默认在当前目录下创建-install目录。创建安装目录的内容如下所示: [root@localhost cramfs]#ls bin linuxrc sbin usr

下面通过创建系统所需要的目录和文件来完善文件系统的内容: [root@localhost cramfs]#mkdir mnt root var tmp proc boot etc lib [root@localhost cramfs]#mkdir/var/{lock,log,run}

接下来要创建一些重要的文件。首先要创建/etc/inittab和/etc/fstab文件。前者是linux系统启动之后第一个被访问的脚本文件，而后者是定义了文件系统的各个挂接点的文件。以上用busybox创建了文件系统的内容，下面要创建cramfs文件系统镜像文件。

制作cramfs映像文件需要用到的工具是mkcramfs，下面是使用mkcramfs制

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作cramfs映像文件，所使用的命令为“mkcramfs”就可把以构建的文件系统制作成只读的、压缩的cramfs文件系统了。这样在ARM的Linux系统启动后，内核就会把它加载到内存中，进行解压，其上面的应用程序就可以在ARM板上运行了。最后就是将制作的cramfs文件映像下载到ARM板子上。至此就完成了嵌入式Linux操作系统的文件系统的制作。

5.2 GPRS应用程序的设计

5.2.1 GPRS无线通信的流程

通过GPRS模块进行数据传输其实就是利用移动通信网络与Intemet网络进行互联，因而传输的数据需要符合Intenet网络的TCP/IP协议的标准。

实现GPRS数据传输的过程为:首先利用ARM处理器控制GPRS模块实现与Intemct网络的连接，通过PPP协议获得IP地址;然后将经过TCP/IP以及PPP协议封装的数据通过RS232串口发送给GPRS模块。

GPRS无线通信的大致流程如下:

(1)物理过程。在对GPRS Modem模块进行参数设置后，ARM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。

(2)数据过程。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Intenet，并得到GPRS网关分配的lP地址。

(3)网络过程。利用IP协议作为网络层协议，经过IP路由选择可实现系统与连在Intenet的终端进行数据交换。

(4)传输过程。选择TCP作为传输层协议，为数据传输提供面向连接的可靠服务。

在通讯过程中，ARM与GPRS Modem的数据通信格式有两种:AT指令和PPP帧。AT指令格式表示从串口发送的所有数据都发送给了GPRS模块，PPP帧格式表示从串口发送的所有数据都透明的发送给了GGSN。

GPRS通信的软件流程图如下图5.11所示:

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5.2.2 串口程序的设计

由于 GPRS模块采用的是串口与嵌入式处理器来连接，因此LINUX下的串

口设置和驱动就显得非常重要。下面较为详细的介绍串口的设置以及相应的操作。

S3C2440的UART(通用异步串口)单元提供3个独立的异步串口I/O端口，每一个都可以在中断和DMA两种模式下进行，支持最高波特率 115200b/s。每一个UART通道包含2个16位FIFO分别提供给接收和发送。

最基本的设置串口包括波特率设置、校验位和停止位的设置，主要是设置struct termios结构体的各成员值。

与其他字符设备一样，串口设备文件(如/dev/tts/0)可以接收典型的文件操作系统调用，包括open、read、write、close等。

可以通过下面的代码打开或者关闭串口设备: Int fd;

//以读写方式打开串口 Fd=open(“/dev/ttys0”,o_rdWR); If(-l= =rd)

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{

Perror(“error!”); } 。。。。。。

Close(fd);

Read write方法可以用来控制串口接受或发送数据。

通过串口终端设置串口通信的波特率、工作模式等状态，这里需要调用头文件termios.h:

#include

最基本的串口设置包括波特率的设置、校验位和停止位的设置，主要是设置struct termios结构体的各个成员值。

Struet termio {

Unsigned short c_iflag; //输入模式标志

Unsigned short c_oflag; //输出模式标志 Unsigned short c_cflag; //控制模式标志 Unsigned short c_lflag; //本地模式标志

Unsigned short c_line; //线路规则 Unsigned short c_cc[NCC]; //控制符 }

在这里主要考虑一些常用的设置，如下所示: 波特率的设置

Struct termios OPt; Tegetchattr(fd，&Opt); Cfsetospeed(&OPt，B115200);

Cfsetospeed(&OPt，B115200);//设置为 115200b/s Tcsetattr(fd，TCSANOW{&Opt):

(2)校验位和停止位的设置(8位无效验，1位停止位模式，8N1)

OPt.c_cflag&=~PAREND OPt.c_cflag&=~CSTOPB OPt.c_cflag&=~CSIZE:

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OPt.c_cflag I =~CS8;

Tcsetattr(fd，TCSANOW，&OPt); (3)设置原始工作模式

OPt.c_lflag&=~(1CANON ECHO ECHOE ISIG); //输入 OPt.c_lflag&=~OPOST; //输出 TCsetattr(fd，TCSANOW，&OPt);

系统调用函数Tcsetattr可以获得串口的属性，调用Tcsetattr时，通过使用TCSANOW参数可以让设置的属性立即生效。 5.2.3 GPRS拨号的实现

PPP(Point-to- PoiniProtocol，点对点协议)是在直接连接的串口链路上创建和

运行 Ip(Internet Protoeol，网络协议)或者其他协议的一种机制。在Linux下，通过PPP可以将主机与一个PPP服务器连接并进入该服务器所连接的网络资源，就像直接连上了那个网络一样，因为PPP是端对端系统，也可以使用两台Linux服务器通过PPP将两个网络连接在一起，例如一个局域网和一个广域网。本文主要是通过串口与GPRS模块连接，实现无线拨号上网的过程。

在Linux下对PPP的支持需要内核和应用程序配合管理，在配置Linux内核时，需要选择对PPP的支持。 …… 此处隐藏：2159字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……