2.2.C8051F020与PC机的串口电路的设计

　　串行接口EIA-RS-232C标准对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定,RS-232-C采用负逻辑规定逻辑电平。RS-232C不能和单片机的TTL电平(TTL以高低电平表示逻辑状态)直接相连,否则将使TTL电路烧坏。本设计中C8051F020与PC机的串行接口数据通信电路以SP3223E芯片为核心,实现电平转换及串口通信功能。SP3223E芯片供电电压为3~5.5V,符合TIA/EIA-232-F和ITUV.28/V.24标准。兼容5V逻辑输入,内含2路接收、2路发送串行通信接口,数据传输速率可达240kbit/s。具有低功耗、高数据速率、增强型ESD保护等特性。增强型ESD结构为所有发送器输出和接收器输入提供保护,可承受?

　　15kVIEC1000-4-2气隙放电、?8kVIEC1000-4-2接触放电和?15kV人体放电模式。芯片的最大特点是,在串行口无数据输入的情况下,可以灵活的进行电源管理,即当ONLINE为低电平、SHUT.

　　DOWN为高电平时,ON-LINE功能有效。在正常运行模式下,若芯片在接收引脚没有检测到有效信号,将自动进入SHUTDOWN模式,此时耗电luA。

　　在ON-LINE功能有效时,如果检测到接收或发送引脚有信号输入,该芯片自动被激活,转入正常工作状态。电路设计如图4所示。

    3.系统软件设计

　　软件的编写分为底层驱动程序和应用层程序。

　　为了方便软件编程,需要针对硬件编写一些底层驱动程序。首先是串行口的驱动函数:打开串口(OpenComm)、关闭串口(CloseComm)、读串口数据(fteadComm)、写串口数据(WriteComm)等,本系统中通过控件MSCCOMM来完成。然后在这些串口函数的基础上编写TC35i的驱动函数。单片机通过串行口控制TC35i，控制方法采用标准的AT命令集。在进行短消息的发送时,还要对用户数据按PDU格式进行编码,函数分别为Encode和Decode,在此基础之上再编写应用层程序。这些底层的驱动函数将会使上层协议的编写很方便,更重要的是,它提供了一个硬件抽象层。当底层硬件改动时,只需要对底层的驱动函数改动,而上层函数的代码不变。

　　软件层次结构如图5所示。

      3.1.上位机软件设计

　　上位机软件是一个短信息通信的管理器,运行在PC机上,通过串口与单片机和TC35i通信。上位机软件由RS-232串口参数设置、接收信息、发送信息、历史记录、发送命令等部分组成。上位机软件用户界面如图6所示。

　(1)发送短信息程序流程。

　　对于SIM卡中的短信息,可以显示其编号、类型、发送者号码、信息正文和发送时间,当发送短信息时应该先设置并检查串口是否打开和TC35i模块是否正确连接,还要判断目的手机和短信息中心号码位数是否正确,之后再发送AT命令,发送短信息程序流程图如图7所示。

    (2)接收短信息程序流程。

　　若TC35i接收到一条短信息,将会发送一个提示信息,串口*程序收到此提示信息,就把短信息的内容显示到文本框中,短信息内容包括接收时间、发送时间、发送手机号、短信息正文。接收短信息程序流程图如图8所示。

      3 .2.下位机软件设计

　　下位机采用Cygnal公司的C8051F020单片机,它具有2个串口UART0和UART1,设计时UART0连接PC上位机(接收端)或数据采集系统(发送端),UART1连接TC35i模块,两个串口都是双向通道,这样单片机既可以控制TC35i发送数据,又可通过TC35i接收数据,数据传输流向如图9所示。

　　由于UART0的中断优先级比UART1要高得多，如果用查询的方式先处理UART0的请求，再处理UART1的请求，比中断方式更有效率，并且程序设计更为简单，故本系统在单片机串口程序设计中采用了查询方式。下位机软件程序流程图如图10所示。

      4. 结束语

　　本文围绕基于嵌入式无线CPU 短信息通信终端设计这一热点课题, 阐述了相应的GSM 无线终端的设计方案、开发方法和开发过程。实现了能收发短信的无线CPU 终端, 完成了IGT启动电路以及单片机与TC35 i和PC 机的串行接口等硬件电路的设计。采用面向对象的设计方法完成了上位机软件设计, 在单片机程序设计中, 用C51进行编程, 对两个串口的读写采用轮询方式, 由于篇幅有限程序代码省略, 给出了程序设计流程图。

　　在本终端平台的基础上, 对硬件和软件进行适当的调整和扩充就能设计成各种应用系统。

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