在無線通訊監控領域，對其他無線通訊方式而言，gprs有著不可比擬的優勢，基於gprs 的無線資料採集監控系統是目前來說比較穩定、先進的無線監控系統，它具有周期短、資料傳輸速率快、監控覆蓋範圍廣、 通訊費用低、通訊服務質量安全可靠等特點。本文研究的系統中，gprs模組選用sim***公司的sim300，該模組內備tcp/ip協議棧，使用方便，而且整合了完整的射頻電路和g**的基帶處理器，非常適合開發g**/gprs的無線應用產品，如移動**、無線資料傳輸業務、遠端測量等，應用範圍十分廣泛。
該設計中的gprs採用sim300通訊模組，此模組是一款體積小巧、即插即用、可工作於三個頻段的g**模組，它整合了電源電路、sim卡電路、串列埠ttl/rs232電平轉換電路；而且可以小尺寸和低功耗實現語音、**s、資料和傳真資訊的高速傳輸；整合了pap協議，可供ppp連線使用；內備強大的tcp/ip協議棧，可以直接利用它實現無線上網；支援包交換廣播控制通道，無限制的輔助服務資料支援，使用起來方便，且可以大大縮短開發周期[11]。此外，sim300模組可與任何帶有uart序列通訊介面的控制器進行通訊。
gprs鑑於其優良效能，已成為多種無線應用的理想之選，可被應用到無線公話等wll應用，車載應用、遠端抄表、安全監測、遙控遙測等m2m應用，以及手持通訊裝置，無線網路終端等應用領域。還可以通過hyperterminal(超級終端)對其提供的at指令進行互動操作。
sim300模組的主要引數如下：使用9v單電源供電，可工作於eg**900m, dcs1800m, pcs1900m三個頻段，上行速率為85.6kbps，下行速率為42.
8kbps，通過標準的uart介面進行通訊，通訊速率可設定為2.4kbps,4.8kbps,9.
6kbps,14.4kbps等。
sim300模組既可與微控制器通過uart序列介面進行通訊，也可與pc機通過rs232相連進行通訊，但在選擇與微控制器還是pc機進行通訊前，需提前配置好sim卡座旁的配置跳線。其主要介面如下：
(1)im300模組和微控制器的連線
sim300模組左側的j4是其和微控制器的介面，介面定義如表2-1所示。
表2-1 sim300的介面定義
其中pin2~pin5均可以作為sim300模組的復位訊號輸入，且可以通過在背面焊接選擇電阻來選擇一腳作為sim300的復位訊號輸入口，此處選擇的是pin5引腳。
pin8和pin9可以直接和微控制器uart介面的rx和tx相連，系統中採用的是凌陽spce061a微控制器，其rx和tx引腳分別和iob7和iob10共用。pin6和pin7引腳分別為語音輸入和輸出引腳。
在使用微控制器控制sim300模組時，需配置好相應的跳線，且使微控制器的uart介面的txd(iob10)和rxd (iob7)分別與sim300的rxd和txd短接，以便使微控制器和sim300 通訊。
(2)sim300 模組和pc機的連線
sim300模組提供了乙個九針的標準rs232介面用以和pc機直接通訊，在配置好跳線後，使pc機的txd和rxd分別與sim300的rxd和txd短接，以便使pc機和sim300通訊。
此外，在模組的左下角有乙個天線介面，將sim300模組與微控制器或pc機連線完畢後，還需將天線接至介面上，並且將sim卡安裝至sim卡座內。在通訊前，sim300模組需要先啟動才可以通過串列埠傳送at指令來控制資料收發，啟動可以分為軟體啟動和手動啟動兩種方式。本設計中採用手動方式啟動，按下on/off按鍵大約兩秒鐘之後鬆開，可看到顯示燈閃爍，模組即被啟動。
本文研究的核心內容是微控制器與gprs模組的通訊問題，解決此問題的主要途徑是，微控制器通過uart串列埠向gprs模組傳送at指令以控制通訊模組的資料收發。at指令是設定gprs模組引數，並對其進行操作的指令集，每條at指令執行完畢後，gprs模組都會返回應答訊號以示命令傳送成功或失敗。
在spce061a微控制器中，非同步傳送是通過乙個通用非同步收發器uart實現的，uart提供了乙個全雙工標準介面，用於完成微控制器與外設之間的序列通訊。借助於iob口的特殊功能和uart irq7中斷，可以同時完成uart介面接收和傳送資料的過程。此外，uart還可以緩衝地接收資料，即可以在讀取快取器內的資料之前接收新的資料。
p_uart_data(7023h) 單元用做接收和傳送資料的快取，向該單元寫入資料，可以將要傳送的資料送入快取器；從該單元讀取資料可以將接收到的資料從快取器讀出。
使用uart模組進行通訊時，須事先將引腳 iob7和iob10分別設定為輸入和輸出狀態。然後通過設定p_uart_baudscalarlow (7024h)和p_uart_baudscalarhigh (7025h)單元來指定所需波特率。同時，再設定p_uart_***mand1 (7021h)單元的第6、7位以啟用uart irq7中斷，並決定中斷是由txrdy還是rxrdy訊號觸發，或者由二者共同觸發。
而設定p_uart_***mand2 (7022h) 單元的第6、7位可以啟用uart的tx、rx引腳功能。當微控制器通過串列埠接收或傳送乙個位元組資料時，p_uart_***mand2 (7022h) 單元的第6、7位被置「1」，且同時觸發uart irq7中斷。無論uart irq7中斷是否被啟用，uart的接收/傳送功能都可以由p_uart_***mand2 (7022h) 單元的第6、7位控制。
在任意時刻讀取p_uart_***mand2 (7022h) 單元的內容都將自動清除uart irq7中斷標誌。以下將分別介紹各控制單元的意義及功能。
(1)p_uart_***mand1 (寫) (7021h)
p_uart_***mand1單元為uart控制埠，如表2-2所示。該單元的第2、3位控制資料的奇偶校驗功能；第6、7位控制uart irq7中斷，若第6位為「1」，則中斷由txrdy訊號觸發，即資料傳送完畢將產生uart irq7中斷，若第7位為「1」，則中斷由rxrdy訊號觸發，即資料接收完畢將產生uart irq7中斷。如果該單元的第5位為「1」，則所有uart控制暫存器、狀態暫存器將恢復為系統預設值00h。
表2-2 p_uart_***mand1單元
(2)p_uart_***mand2 (寫) (7022h)
該單元寫入時可以控制uart資料的傳送/接收埠，第6、7位分別控制著資料傳送和接收引腳的允通/禁止，如表2-3所示。
表2-3 uart寫入設定
此時iob7和iob10必須分別被設定為輸入和輸出引腳，分別作為rx和tx。當傳送引腳被允通時，iob10輸出引腳將自動被置為高電平。
(3)p_uart_***mand2 (讀) (7022h)
p_uart_***mand2單元為uart狀態資訊，如表2-4所示。第7位是rxrdy標誌位，當接收到資料時，該標誌位被置「1」，讀p_uart_data單元將清除該標誌位；第6位是txrdy標誌位，當通過寫入本單元第6位為「1」來允通傳送引腳後，該標誌位被置為「1」，表示傳送器的資料快取器為空，已準備好可以傳送寫入p_uart_data單元的資料。
向p_uart_data單元寫入資料可以清除txrdy標誌位。p_uart_***mand2單元的第3~5位是傳輸錯誤標誌位，如果在傳輸過程中發生錯誤，相應位將被置成「1」，讀p_uart_data單元的資料將清除錯誤標誌位。
表2-4 uart讀出設定
(4)p_uart_data (讀/寫) (7023h) 見表2-5。
表2-5 p_uart_data單元
(5)p_uart_baudscalarlow(讀/寫)(7024h)和p_uart_baudscalarhigh (讀/寫) (7025h)
此兩單元組合控制資料的傳輸速率(波特率)，如表2-6所示。
表2-6 常用波特率值
(6)非同步通訊的字元格式
在非同步傳送方式中，字元的傳送是隨機進行的，所以，對接收方來講，就要判斷是否有字元傳送過來，何時是乙個新字元的開始。因此，進行非同步通訊時必須對傳送的字元規定一定的格式，1個字元的傳送占用1幀資料，1幀資料一般由4部分組成：起始位、資料位、奇偶校驗位和停止位，如表2-7所示。
表2-7 非同步通訊字元格式
起始位：為邏輯「0」訊號，佔1位，用來通知資料裝置1個新字元的開始。
資料位：緊跟在起始位後的是5~8位資料，非同步傳送通常規定低位在前，高位在後。
奇偶校驗位：緊跟在資料最後一位之後，佔1位，奇偶校驗時根據協議置「1」或置「0」。
停止位：為邏輯「1」訊號，可占用1或2位，接收到停止位時，表示1幀資料結束，同時為接收下一幀資料做好準備。
非同步通訊時，收發雙方需達成協議：一是規定字元格式，即採用幾位資料，是否用奇偶校驗位，有幾位是停止位；二是規定波特率。
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