基于CDMA模块的嵌人式无线传输桥接装置
1 引言
随着各种体育彩票、福利彩票在全国各地持续热销，博彩业为中国不断创造百万富翁的同时，也使国家积累了足够的财力以解决很多以前无力解决的民生问题。而彩票系统的实施离不开实时的分布式数据传输技术。另外，在油田、自来水公司等领域也需要对采集点分散、间隔距离长等特点的数据进行采集。如果采用传统的依靠无线单边带电台进行数据传输，不但硬件成本高、维护困难，而且还有需要架设室外天线等不利因素。随着手机业务数据化的实施，以及无线信号基站基础设施建设的推广，在城市甚至乡村基本上已经覆盖了无线cdma信号。有鉴于此，我们设计了一种基于cdma模块的嵌人式无线传输桥接装置。
2 系统设计 本研究采用了一块kcl9 cdma无线模块，该模块主要由如下部分组成：sam卡座、支持at命令的串行接口、电源接口、rf收发、天线等。整个方案包含了具有固定ip地址的实时数据接收与处理的服务器端计算机、无线发送各采集点数据的客户端设备两大部分。服务器端计算机的设计要根据采集点数量、数据包大小、接入点容量等参数来决定中间件及数据库的选择．另外要申请一个固定ip地址以便各客户端访问。而客户端的设计要求设备能够驱动cdma模块以进行无线数据传输。
2．1 kcl9 cdma模块简介
2．1．1模块主要特点如下：
（1）．主控基带芯片为cbp5．1处理器
（2）．rf收发接口
（3）．软件支持cdma2000 lx协议栈
（4）．支持语音、数据、sms等传输
（5）．rs232接口，通过at命令与外部系统交互
2．1．2通过rs232与kcl9模块通讯方式：
（1）．kcl9端口速率默认为115200bps
（2）．数据传输业务的相关at命令：
i．建立ppp登录账号
at+vaccnt
ⅱ．建立ppp连接
at+vpppopen
ⅲ．关闭ppp连接
at+vpppclose
ⅳ．建立tcp/ip的socket连接
at+vsocket0pen
v．建立透传模式
at+vtmode
ⅵ．退出透传模式
+++
ⅶ．查询socket连接状态
at+vsocketsatus
2．2系统主处理器芯片简介
本系统的主处理器采用的是华邦w90n740芯片，该芯片是一款性能优异的嵌入arm7 tdmi内核的32位微处理器，时钟频率可达80mhz．已经被广泛地应用于网络及嵌人式系统当中。其中在芯片内部集成了4kb数据cache和4kb指令cache、10/100mb mac以太网控制器、lcd控制器、usbl.1 host device控制器、ic卡接口、spi接口、4个独立uart控制器等多种接口，这些接口可以极大地满足各种嵌人式应用的需求。
2．3系统硬件组成及工作原理
本研究旨在解决各种需要低成本无线数据传输的桥接设备．即某客户端设备通过rs232与本桥接设备相连。该桥接设备将接受到的数据又通过另一个rs232接口与kcl9 cdma模块相连，从而达到无线数据发送的目的。
系统硬件主要由winbond w90n740 arm7处理器、sdram、norflash、电源监测与系统复位电路、4个rs232串行接口、ic卡读写电路、usb主从接口、铁电串行eeprom存储器、kc19 cdma无线数据发送模块、键盘、lcm等组成。
电源电路为系统提供稳定充足的3.3v、1.8v电源；sp706s产生系统复位信号与电源掉电检测信号；通过处理器的ebi信号组与sdram（hy57v281620容量8m*16bit）、nornflash（sst39vfl60容量lm*16bit）连接用于存储和运行程序；4个独立的uart接口的2个通过max202芯片转换成标准的rs232信号分别与kc19 cdma模块及其他串行设备相连；ic卡座接口提供需要密文无线数据传输用户在sam卡中灌装密钥及加密算法；usb主从接口使设备可以与配备usb对应接口的客户端设备相连；处理器的spi接口与铁电串行eeprom存储器fm24cl65连接，为用户提供一个非易失性存储器来存储一些配置或其他重要信息；另外．本系统定义了3*4共12个键位的键盘电路及160*240黑白lcm电路为用户提供了友好的交互界面。
硬件框图如fig2.1所示：
fig2.1无线数据传输设备硬件框图
2．4系统软件设计
一般的采用32位arm处理器芯片的系统软件基本上都在某一款操作系统下进行编程，如wince、linux等。本系统为了提高设备的性价比而采用了小容量norflash芯片，同时为了提高系统可靠性及效率而采用无操作系统的c语言编程。
在实验中我们观察到如果对cdma通讯模块长时间没有数据传送时，中国联通的数据服务就会将我们的连接断掉。为了使系统能够可靠运行，可以采用两种方法：
i．如果有数据传送任务，每一次都要进行连接查询。如果连接正常．发送数据；如果连接中断，就必须重新登录连接再进行数据发送。
ii. 采用心跳报文方式，以保证cdma模块与中国联通服务器的业务保持连接，这样系统可以无需查询连接状况，从而保证信息的正确无误地发送与接受。
系统实现的软件功能如下：
（1）mpu芯片内部接口及外部各种接口芯片的驱动程序
·i2c接口芯片fm24cl64（64kb）的驱动
·mpu内部uart0-3（由max202转换成rs232）驱动
·键盘、lcm液晶模块的驱动．
·smart card（智能卡）接口驱动
·usb接口驱动
（2）业务流程实现
·系统初始化及设备接口的驱动
·通过cdma模块建屯连接并启动心跳报文任务
·启动设备数据传输循环
·将客户端发来的数据按照新协议打包无线发送至远程服务器
·不断循环查询新数据
系统程序框图如fig2.2所示
fig2.2系统软件流程图
3 结语 本研究以嵌入式微处理器w90n740为核心，结合kc19 cdma模块实现了一种无线数据传输的桥接方法。本系统的创新点为：在不改变已有设备硬件的前提下，利用已有设备的串行接口，实现数据的无线传输任务；另外通过配置本桥接装置，实现无线传输的系统可大可小、灵活自如。实践证明该方案完全可以应用于需要无线实时数据传输的领域。
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ⅱ．建立ppp连接
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ⅲ．关闭ppp连接
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v．建立透传模式
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